Ejercicio resuelto de Disoluciones · Física y Química I

Una disolución de hidróxido de sodio (sosa) en agua que contiene un $25\mathrm{\%}$ en peso de hidróxido tiene una densidad de $\mathrm{1,25}\text{ g/mL}$. Calcule su molaridad y normalidad.

Datos: Masas atómicas: $\text{H}=1$; $\text{O}=16$; $\text{Na}=23$.

$\mathbf{\text{Planteamiento}}$

La molaridad y la normalidad se definen como:

$M={\displaystyle \frac{n_{\text{soluto}}}{V_{\text{disoluci}\acute{\text{o}}\text{n}}}}N=M\cdot v$

donde $n$ son los moles de soluto, $V$ el volumen de disolución en litros y $v$ la valencia (n.º de ${\text{OH}}^{-}$ que cede una base). Para relacionar la densidad y la riqueza tomamos como base $1\text{ L}$ de disolución.

Masa molar del $\text{NaOH}$:

$M_{\text{NaOH}}=23+16+1=40\text{ g/mol}$

$\mathbf{\text{Molaridad}}$

Masa de $1\text{ L}$ de disolución a partir de la densidad:

$m_{\text{disoluci}\acute{\text{o}}\text{n}}=\rho \cdot V=\mathrm{1,25}\text{ g/mL}\cdot 1000\text{ mL}=1250\text{ g}$

Masa de soluto aplicando la riqueza del $25\mathrm{\%}$:

$m_{\text{NaOH}}=1250\cdot \mathrm{0,25}=\mathrm{312,5}\text{ g}$

Moles de soluto:

$n={\displaystyle \frac{m_{\text{NaOH}}}{M_{\text{NaOH}}}}={\displaystyle \frac{\mathrm{312,5}}{40}}=\mathrm{7,81}\text{ mol}$

$M={\displaystyle \frac{n}{V}}={\displaystyle \frac{\mathrm{7,81}\text{ mol}}{1\text{ L}}}=\boxed{{\displaystyle \mathrm{7,81}\text{ M}}}$

$\mathbf{\text{Normalidad}}$

El $\text{NaOH}$ tiene un solo grupo ${\text{OH}}^{-}$, por lo que su valencia es $v=1$:

$N=M\cdot v=\mathrm{7,81}\cdot 1=\boxed{{\displaystyle \mathrm{7,81}\text{ N}}}$