¿Es esto griego?
Su profesor de laboratorio de química le ha pedido que determine la cantidad de ácido en varias mezclas diferentes. Tu profesor te promete que hay mucha información para resolver los problemas, pero no estás tan seguro. Todo te parece griego. Sin embargo, si recuerda lo que aprendió en álgebra sobre ecuaciones y sistemas de ecuaciones, es muy sencillo. El primer paso para resolver uno de estos problemas es organizar su información. Una forma de hacer esto es preparar una mesa. Este método requiere un poco más de tiempo, pero facilita mucho el proceso.
¿Como empiezo?
Comencemos primero con un problema fácil. Tiene 10 litros de solución de peróxido de hidrógeno al 40% (H 2 O 2 ) y se le pide que determine la cantidad de la solución que es peróxido de hidrógeno y la cantidad que es agua. Lo primero que debes hacer es hacer una tabla para organizar tu información.
| Volumen | % De concentración como decimal | Cantidad | |
|---|---|---|---|
| H 2 O 2 | 10 litros | .40 |
Para convertir el porcentaje en un decimal, simplemente dividimos por 100. Recuerde de su experiencia anterior en matemáticas que en un problema verbal la palabra «de» siempre significa multiplicar. Una solución de peróxido de hidrógeno al 40% significa que el 40% de la solución es peróxido de hidrógeno y el otro 60% es agua. Para resolverlo, simplemente multiplique de izquierda a derecha en la tabla: 10 * 0.40 = 4 litros de peróxido de hidrógeno. Esto significa que la solución son 4 litros de peróxido de hidrógeno y 6 litros de agua.
Ahora que comprende mejor lo que le pregunta el problema y cómo configurarlo, veamos un problema que es un poco más difícil. Se le administran 75 litros de HCl (ácido clorhídrico) al 25% mezclado con 35 litros de HCl al 7%. ¿Cuánto del volumen de la solución es ácido y cuál es el porcentaje de concentración de la solución final?
Primero, debe determinar qué solución es la solución fuerte , la solución con el mayor porcentaje de concentración de ácido y cuál es la solución débil , la solución con el menor porcentaje de concentración de ácido.
Clasificación de las soluciones en química
| Volumen | % De ácido como decimal | Cantidad de ácido | |
|---|---|---|---|
| Solución fuerte | 75L | .25 | |
| Solución débil | 35L | .07 | |
| Mezcla total |
Paso 2- Multiplica directamente en cada fila y completa los valores.
| Volumen | % De ácido como decimal | Cantidad de ácido | |
|---|---|---|---|
| Solución fuerte | 75L | .25 | 18,75 litros |
| Solución débil | 35L | .07 | 2,45 litros |
| Mezcla total |
Paso 3- Determine el volumen total sumando la columna y la cantidad total de ácido sumando esa columna.
| Volumen | % De ácido como decimal | Cantidad de ácido | |
|---|---|---|---|
| Solución fuerte | 75L | .25 | 18,75 |
| Solución débil | 35L | .07 | 2,45 |
| Mezcla total | 110L | 21,2 litros |
Determine el porcentaje de concentración de la solución estableciendo una relación entre la cantidad total de ácido en la solución y el volumen total de la solución.
| Volumen | % De ácido como decimal | Cantidad de ácido | |
|---|---|---|---|
| Solución fuerte | 75L | .25 | 18,75 |
| Solución débil | 35L | .07 | 2,45 |
| Mezcla total | 110L | 21,2 / 110 = .1927 | 21,2 litros |
Multiplica este decimal por 100 para determinar el porcentaje. La nueva solución contiene 21,2 L de HCl y tiene una concentración del 19,27%.
¿Qué pasa si faltan varias piezas de información?
¿Qué volumen de ácido sulfúrico al 22% (H 2 SO 4 ) debe mezclarse con qué volumen de ácido sulfúrico al 5% para hacer 40 litros de ácido sulfúrico al 12%?
Balanceo de Ecuaciones Químicas por Método Algebraico
Paso 1- Completa la tabla con lo que sabes.
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Paso 2- Establezca el volumen de la solución fuerte en x y el volumen de la solución débil en y.
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Paso 3- Multiplica en la tabla de izquierda a derecha.
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Paso 4- Resuelve una variable usando un sistema de ecuaciones.
Ecuación 1: use la tercera columna para configurar esta ecuación.
Problemas y soluciones de seguridad de redes inalámbricas
0.22x + 0.05y = 4.8
Ecuación 2: use la primera columna para configurar esta ecuación.
x + y = 40
Reordenando la Ecuación 2 para resolver y: y = -x + 40
 |
Ahora que ha resuelto para xey puede responder la pregunta. El volumen necesario de la solución fuerte es 16,47 L. El volumen necesario de la solución débil es 23,53 L.
Resumen de la lección
En esta lección, ha visto cómo configurar una tabla para organizar su información y luego resolver ecuaciones que involucran mezclas químicas. No olvide que la palabra «de» siempre significa multiplicar. Al resolver múltiples piezas de información faltante, recuerde seguir los pasos.
- Paso 1- Complete su tabla con lo que sabe.
- Paso 2- Establezca la solución fuerte en x y la solución débil en y.
- Paso 3- Multiplica en la tabla de izquierda a derecha para encontrar tus ecuaciones.
- Paso 4- Resuelve una variable usando un sistema de ecuaciones.
- Paso 5- Sustituye la variable resuelta en una de las ecuaciones y resuelve para la otra variable.
Continua con:
- Clasificación de las soluciones en química
- Balanceo de Ecuaciones Químicas por Método Algebraico
- ¿Qué es una Mezcla Homogénea en la Ley de Raoult?
- ¿Qué es la Ecuación de la Energía en Termodinámica?
- ¿Qué es la Ecuación de Estado de los Gases Reales?
- ¿Qué es la Ecuación de Van der Waals?
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