Problemas resueltos de disoluciones y diluciones (III)

Bienvenidos a la tercera entrega de problemas resueltos de disoluciones y diluciones. Antes de abordar esta entrada y de tratar de solucionar los problemas, recomiendo ojear primero:

• Disoluciones y diluciones
• Primera entrega de problemas resueltos
• Segunda entrega de problemas resueltos

A lo largo de esta entrada propondré diversos problemas con sus respectivas soluciones. Constarán de enunciado y su posterior solución, que recomiendo utilizar a modo de consulta una vez hayamos tratado de solucionar el problema por nosotros mismos.

Las fórmulas y toda la información teórica se puede encontrar en la entrada de disoluciones y diluciones. Lo remarco porque las fórmulas se aplicarán directamente. Además, conviene conocer los fundamentos teóricos antes de abordar los ejercicios de entrenamiento. Siempre resulta más fácil solucionar un problema si se entiende lo que se está haciendo.

Problemas resueltos de disoluciones y diluciones Nº21

Calcula el volumen de una disolución madre al 3% que necesitamos para preparar 90 mL de una disolución hija cuya concentración deseamos que sea al 2%.

Para preparar la disolución hija, tenemos que coger 60 ml de la disolución madre. El resto, hasta 90 ml, que suponen 30 ml, son de disolvente.

Problemas resueltos de disoluciones y diluciones Nº22

Prepara 50 ml de una disolución de sacarosa al 3% (p/v), partiendo de una al 20% (p/v).

Por lo tanto, tomamos 7.5 ml de la disolución madre y le añadimos 42.5 ml de disolvente, para preparar 50 ml de disolución hija.

Problemas resueltos de disoluciones y diluciones Nº23

Calcula las disoluciones de los cuatro primeros tubos y el factor de dilución de la siguiente disolución seriada a 1/2: Partimos de una disolución madre y seleccionamos el volumen que queremos que haya en cada tubo de la dilución, por ejemplo 2 ml por tubo. Al ser una dilución 1/2, significa que en cada uno de los tubos hay 1 ml de disolvente y 1 ml de la disolución anterior.

Partimos del Tubo 1: 1 ml de la disolución madre y 1 ml de disolvente. La disolución de este tubo es 1/2.

En el Tubo 2: 1 ml del tubo 1 y 1 ml de disolvente.

Tubo 3: 1 ml del tubo 2 y 1 ml de disolvente.

Tubo 4: 1 ml del tubo 3 y 1 ml de disolvente.

En cada tubo hay la mitad de concentración que en el anterior. Por tanto, el factor de dilución es 2, ya que es el inverso de la dilución que estamos efectuando.

Si en vez de poner 2 ml por tubo, ponemos 1 ml, echaríamos 0.5 ml de disolvente en cada tubo y 0.5 ml de la dilución del tubo anterior.

Problemas resueltos de disoluciones y diluciones Nº24

¿Cuántos gramos de paracetamol se necesitan para preparar 125 ml de una disolución al 3% (m/v) de paracetamol en almidón?

Finalmente necesitaremos 3.75 gramos de paracetamol para preparar la disolución que necesitamos.

Problemas resueltos de disoluciones y diluciones Nº25

¿Cuántos gramos de almidón se necesitan para preparar 150 gramos de una mezcla al 3% en masa de paracetamol en almidón?

Finalmente necesitaremos 145.5 gramos de almidón para preparar la mezcla que necesitamos.

Problemas resueltos de disoluciones y diluciones Nº26

¿Cuántos ml de ácido acético se necesitan para preparar 125 ml de una disolución acuosa al 3% en volumen?

Finalmente necesitaremos 3.75 ml de ácido acético para preparar la disolución que necesitamos.

Problemas resueltos de disoluciones y diluciones Nº27

Preparar 250 ml de suero salino, partiendo de una disolución al 2% (m/v) de NaCl.

El suero fisiológico tiene una concentración de 0.9%.

Finalmente necesitaremos 112.5 ml de la disolución inicial para preparar los 250 ml de suero fisiológico.

Problemas resueltos de disoluciones y diluciones Nº28

¿Qué concentración de glucosa posee una disolución madre si para preparar 250 ml de disolución acuosa de glucosa al 5% (p/v), hemos añadido 100 ml de agua?

Tenemos que la disolución final cuenta con un volumen de 250 ml tras haber añadido 100 ml de agua. El volumen inicial de la disolución madre es, por tanto, de 150 ml.

Problemas resueltos de disoluciones y diluciones Nº29

¿Qué concentración de yodo posee una disolución hija si hemos añadido 50 ml de agua destilada a 100 ml de una disolución acuosa de yodo al 20% (p/v)?

Tenemos que la concentración inicial es el 20% en m/v de yodo. El volumen inicial y final es de 100 ml y 150 ml respectivamente. Finalmente resolvemos:

Problemas resueltos de disoluciones y diluciones Nº30

Disponemos de ácido clorhídrico comercial (densidad = 1.2 g/cm³ y riqueza 36% en masa) y deseamos preparar 500 cm³ de una disolución de ácido clorhídrico 0.1 M. Explica cómo lo harías, indicando los cálculos correspondientes.

En primer lugar necesitamos calcular los moles de HCl que habrá que tomar del frasco de ácido clorhídrico comercial, para diluirlos a continuación en el agua necesaria hasta completar el volumen de disolución requerido (500 cm³ = 0.5 dm³ = 0.5 litros).

Pasamos los moles a gramos, haciendo uso de la masa molar del HCl (36.5 gramos/mol):

Este es el número de gramos que deberíamos obtener si se tratase de un HCl con una riqueza de un 100%. Como la riqueza de nuestro frasco comercial es del 36%, debemos calcular cuántos gramos necesitamos obtener de dicho frasco.

Al tratarse de un líquido, es más práctico calcular, a partir de ese dato, el volumen de disolución comercial que tendremos que emplear. Para ello, utilizamos finalmente la densidad, un dato proporcionado en el enunciado para este fin:

Con una pipeta obtendremos los 4.225 ml de disolución comercial de HCl y los trasladaremos a un matraz graduado de 500 ml. Es importante resaltar que antes de trasladar el ácido, debemos echar primero cierta cantidad de agua destilada en el matraz. Si echamos primero el ácido y luego el agua podemos tener un problema.

Seguidamente, iremos añadiendo, muy lentamente, agua destilada hasta enrasar con la línea del matraz que indica los 500 cm³ exactos.

Epílogo

Hasta aquí la tercera entrega de los problemas de disoluciones y diluciones. Continuamos con ejercicios sencillos, metiendo ya alguno más complicado.

En futuras entregas seguiremos con ejercicios básicos que nos permitirán automatizar los pasos más sencillos. Y poco a poco iremos subiendo la dificultad de los problemas, hasta que seamos capaces de hacer diluciones seriadas con los ojos cerrados y seamos capaces, también, de realizar ejercicios con purezas, molaridades y densidades.