Respuesta:
Para resolver este problema de química, vamos a calcular la densidad, las fracciones molares y la concentración en libras de soluto por litro de agua para la solución obtenida.
Dado:
- Volumen específico del compuesto = 2.91 cm³/g
- Masa de agua disuelta = 350 g
- Volumen de la solución = 740 ml
Convertimos los volúmenes a la misma unidad para realizar los cálculos, por ejemplo, a cm³.
1 ml = 1 cm³
Entonces, 740 ml = 740 cm³
A. Densidad:
La densidad (ρ) se calcula como la masa (m) dividida por el volumen (V).
ρ = m / V
Para el agua:
ρ_agua = 350 g / 740 cm³
ρ_agua = 0.47297 g/cm³
B. Fracciones molares:
Las fracciones molares se calculan dividiendo las moles de cada componente entre el total de moles en la solución.
Para el compuesto:
El volumen específico nos indica que 1 g del compuesto ocupa 2.91 cm³.
Entonces, la masa del compuesto en la solución es:
m_compuesto = V_solución * volumen específico
m_compuesto = 740 cm³ * 2.91 cm³/g
m_compuesto = 2153.4 g
Para el agua:
m_agua = 350 g
La fracción molar del compuesto (x_compuesto) se calcula como:
x_compuesto = m_compuesto / (m_compuesto + m_agua)
x_compuesto = 2153.4 g / (2153.4 g + 350 g)
x_compuesto = 0.8606
La fracción molar del agua (x_agua) es entonces:
x_agua = 1 - x_compuesto
x_agua = 0.1394
C. Concentración en libras de soluto por litro de agua:
Primero, convertimos las unidades de masa a libras (1 lb = 453.592 g).
Para el soluto:
m_compuesto_lb = 2153.4 g / 453.592 g/lb
m_compuesto_lb = 4.75 lb
Para el agua:
m_agua_lb = 350 g / 453.592 g/lb
m_agua_lb = 0.772 lb
La concentración en libras de soluto por litro de agua es:
lb soluto/litro agua = m_compuesto_lb / (V_solución / 1000)
lb soluto/litro agua = 4.75 lb / (740 ml / 1000)
lb soluto/litro agua = 6.418 lb/l
Por lo tanto:
a) La densidad de la solución es aproximadamente 0.47297 g/cm³.
b) Las fracciones molares son 0.8606 para el compuesto y 0.1394 para el agua.
c) La concentración en libras de soluto por litro de agua es aproximadamente 6.418 lb/l.
