Respuesta :
a) Para calcular la molaridad de la disolución y la concentración en tanto por ciento en masa, primero necesitamos determinar la masa total de la disolución y luego usarla para calcular la cantidad de sustancia de hidróxido de sodio (NaOH) presente.
1. Calcula la masa total de la disolución:
\[ \text{Masa total} = \text{Masa de NaOH} + \text{Masa de agua} \]
\[ \text{Masa total} = 200g + 1000g = 1200g \]
2. Calcula la cantidad de sustancia de NaOH (en moles):
\[ \text{Moles de NaOH} = \frac{\text{Masa de NaOH}}{\text{Masa molar de NaOH}} \]
\[ \text{Moles de NaOH} = \frac{200g}{40g/mol} = 5 \text{ moles} \]
3. Calcula el volumen de la disolución:
\[ \text{Volumen de la disolución} = \frac{\text{Masa total}}{\text{Densidad}} \]
\[ \text{Volumen de la disolución} = \frac{1200g}{1.2g/mL} = 1000 mL = 1 L \]
4. Calcula la molaridad (M):
\[ \text{Molaridad (M)} = \frac{\text{Moles de soluto}}{\text{Volumen de disolución en litros}} \]
\[ \text{Molaridad (M)} = \frac{5 \text{ moles}}{1L} = 5 \text{ M} \]
5. Calcula la concentración en tanto por ciento en masa:
\[ \text{Concentración en \% en masa} = \frac{\text{Masa de soluto}}{\text{Masa total de la disolución}} \times 100\% \]
\[ \text{Concentración en \% en masa} = \frac{200g}{1200g} \times 100\% = \frac{1}{6} \times 100\% = 16.67\% \]
b) Para calcular el volumen de disolución acuosa de ácido sulfúrico 2 M necesario para neutralizar 20 mL de la disolución de hidróxido de sodio, primero necesitamos determinar el número de moles de NaOH y luego usar la estequiometría de la reacción para encontrar el volumen requerido de ácido sulfúrico.
La ecuación química de la reacción es:
\[ \text{NaOH} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{H}_2\text{O} \]
La relación estequiométrica entre NaOH y H2SO4 es 1:1, por lo que el número de moles de H2SO4 será igual al número de moles de NaOH.
1. Calcula el número de moles de NaOH:
\[ \text{Moles de NaOH} = \frac{\text{Masa de NaOH}}{\text{Masa molar de NaOH}} \]
\[ \text{Moles de NaOH} = \frac{20g}{40g/mol} = 0.5 \text{ moles} \]
2. Como la relación estequiométrica es 1:1, necesitaremos 0.5 moles de H2SO4.
3. Calcula el volumen de disolución acuosa de H2SO4 2 M necesario:
\[ \text{Molaridad} = \frac{\text{Moles de soluto}}{\text{Volumen de disolución en litros}} \]
\[ 2\text{ M} = \frac{0.5 \text{ moles}}{\text{Volumen en litros}} \]
\[ \text{Volumen en litros} = \frac{0.5 \text{ moles}}{2\text{ M}} = 0.25 \text{ L} = 250 \text{ mL} \]
Por lo tanto, se necesitan 250 mL de disolución acuosa de ácido sulfúrico 2 M para neutralizar 20 mL de la disolución de hidróxido de sodio.
1. Calcula la masa total de la disolución:
\[ \text{Masa total} = \text{Masa de NaOH} + \text{Masa de agua} \]
\[ \text{Masa total} = 200g + 1000g = 1200g \]
2. Calcula la cantidad de sustancia de NaOH (en moles):
\[ \text{Moles de NaOH} = \frac{\text{Masa de NaOH}}{\text{Masa molar de NaOH}} \]
\[ \text{Moles de NaOH} = \frac{200g}{40g/mol} = 5 \text{ moles} \]
3. Calcula el volumen de la disolución:
\[ \text{Volumen de la disolución} = \frac{\text{Masa total}}{\text{Densidad}} \]
\[ \text{Volumen de la disolución} = \frac{1200g}{1.2g/mL} = 1000 mL = 1 L \]
4. Calcula la molaridad (M):
\[ \text{Molaridad (M)} = \frac{\text{Moles de soluto}}{\text{Volumen de disolución en litros}} \]
\[ \text{Molaridad (M)} = \frac{5 \text{ moles}}{1L} = 5 \text{ M} \]
5. Calcula la concentración en tanto por ciento en masa:
\[ \text{Concentración en \% en masa} = \frac{\text{Masa de soluto}}{\text{Masa total de la disolución}} \times 100\% \]
\[ \text{Concentración en \% en masa} = \frac{200g}{1200g} \times 100\% = \frac{1}{6} \times 100\% = 16.67\% \]
b) Para calcular el volumen de disolución acuosa de ácido sulfúrico 2 M necesario para neutralizar 20 mL de la disolución de hidróxido de sodio, primero necesitamos determinar el número de moles de NaOH y luego usar la estequiometría de la reacción para encontrar el volumen requerido de ácido sulfúrico.
La ecuación química de la reacción es:
\[ \text{NaOH} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{H}_2\text{O} \]
La relación estequiométrica entre NaOH y H2SO4 es 1:1, por lo que el número de moles de H2SO4 será igual al número de moles de NaOH.
1. Calcula el número de moles de NaOH:
\[ \text{Moles de NaOH} = \frac{\text{Masa de NaOH}}{\text{Masa molar de NaOH}} \]
\[ \text{Moles de NaOH} = \frac{20g}{40g/mol} = 0.5 \text{ moles} \]
2. Como la relación estequiométrica es 1:1, necesitaremos 0.5 moles de H2SO4.
3. Calcula el volumen de disolución acuosa de H2SO4 2 M necesario:
\[ \text{Molaridad} = \frac{\text{Moles de soluto}}{\text{Volumen de disolución en litros}} \]
\[ 2\text{ M} = \frac{0.5 \text{ moles}}{\text{Volumen en litros}} \]
\[ \text{Volumen en litros} = \frac{0.5 \text{ moles}}{2\text{ M}} = 0.25 \text{ L} = 250 \text{ mL} \]
Por lo tanto, se necesitan 250 mL de disolución acuosa de ácido sulfúrico 2 M para neutralizar 20 mL de la disolución de hidróxido de sodio.