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QUÍMICA 05 CBC
CÁTEDRA DI RISIO

Unidad 8 - Soluciones

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8.9. El ácido ortofosfórico (H3PO4)(\mathrm{H}_{3} \mathrm{PO}_{4}) se utiliza en la formulación de bebidas gaseosas. Una gaseosa tiene una densidad de 1,19 g/cm31,19 \mathrm{~g} / \mathrm{cm}^{3} y una concentración de H3PO4\mathrm{H}_{3} \mathrm{PO}_{4} de 0,0980% m/m0,0980 \% \mathrm{~m} / \mathrm{m}. Calcular la concentración molar de la solución.

Respuesta

Nos dan la densidad de la solución y la concentración en %m/m, y nos piden calcular la molaridad, es decir que necesitamos los moles de soluto y volumen de solución podés calcularla. Es muy similar a lo que venimos viendo, fijate que solamente te cambia el formato de los datos pero el razonamiento es siempre el mismo. 

Para calcular la concentración molar de la solución, necesitamos conocer los moles de soluto (H3PO4\text{H}_3\text{PO}_4) y el volumen de la solución en litros. 

Primero, calculemos los moles de H3PO4\text{H}_3\text{PO}_4:

La masa molar de H3PO4\text{H}_3\text{PO}_4 es:
 
MmH3PO4=3×1,01 gmol(H)+30,97 gmol(P)+4×16,00 gmol(O)=97,99 gmol Mm_{\text{H}_3\text{PO}_4} = 3 \times 1,01 \, \frac{g}{mol} (\text{H}) + 30,97 \, \frac{g}{mol} (\text{P}) + 4 \times 16,00 \, \frac{g}{mol} (\text{O}) = 97,99 \, \frac{g}{mol}



Acá, como no me dan la masa ni el volumen de la solución vamos a tener que hacer la suposición de que tenemos 100 g de la solución para poder hacer los cálculos. Ya vimos esto en otro ejercicio, así que sigamos:

La masa de H3PO4\text{H}_3\text{PO}_4 en 100 g de solución es:
 

mH3PO4=0,0980 g m_{\text{H}_3\text{PO}_4} = 0,0980 \, g



nH3PO4=mH3PO4MmH3PO4n_{\text{H}_3\text{PO}_4} = \frac{m_{\text{H}_3\text{PO}_4}}{Mm_{\text{H}_3\text{PO}_4}}  

nH3PO4=0,0980 g97,99 gmoln_{\text{H}_3\text{PO}_4} = \frac{0,0980 \, g}{97,99 \, \frac{g}{mol}}
nH3PO4=0,00100 moln_{\text{H}_3\text{PO}_4} = 0,00100 \, mol


Ahora, calculemos el volumen de la solución:
La densidad de la solución es 1,19 gcm31,19 \, \frac{g}{cm^3}, que es equivalente a 1,19 gmL1,19 \, \frac{g}{mL}.


Entonces, el volumen de 100 g de solución es:


vsolucioˊn=msolucioˊnρsolucioˊnv_{solución} = \frac{m_{solución}}{\rho_{solución}}

vsolucioˊn=100 g1,19 gmLv_{solución} = \frac{100 \, g}{1,19 \, \frac{g}{mL}}

vsolucioˊn=84,03 mL=0,08403 Lv_{solución} = 84,03 \, mL = 0,08403 \, L


Finalmente, podemos calcular la molaridad de la solución usando la regla de tres simple:

0,08403 L de solución ⟶\longrightarrow 0,00100 moles de soluto

1 L de solución  ⟶\longrightarrow x x moles de soluto

x=1 L⋅0,00100 mol0,08403 L x = \frac{1 \, L \cdot 0,00100 \, mol}{0,08403 \, L}

 
x=0,0119005 M x = 0,0119005 \, M




Expresando el resultado con tres cifras significativas nos queda:

La concentración molar de la solución es 0,0119 M. 
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