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¿Cuál es la composición porcentual de un ácido clorhídrico 10 M?

Escrito por kylene arnold | Traducido por mayra cabrera
¿Cuál es la composición porcentual de un ácido clorhídrico 10 M?

Puedes calcular la composición porcentual utilizando una tabla periódica para convertir moles a gramos y gramos a moles.

flüssigkeitsmessung image by martin schmid from Fotolia.com

El ácido clorhídrico es un compuesto peligroso con toda su fuerza. Es uno de los ácidos más fuertes conocidos por el hombre con un pH de 0,1; casi siempre se diluye en el laboratorio. Estas soluciones diluidas se describen a menudo en términos de su molaridad, o los moles de ácido clorhídrico (HCl) por litro de solvente. Al conocer la molaridad de una solución, también se puede calcular la composición porcentual utilizando unos sencillos pasos.

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¿Qué es la composición porcentual?

La composición porcentual compara la masa molar de cada elemento con la masa molar total del compuesto o solución. Un mol es una cantidad igual al número de Avogadro, aproximadamente 6,022 multiplicado por 10 a la potencia 23a; la masa molar es el número de gramos por mol. Una vez que sepas cuántos moles de cada elemento están presentes y cuánto pesan los gramos de cada mol, puedes calcular la composición porcentual de la solución de acuerdo a la fórmula: Composición porcentual = (Masa del elemento/masa molar total del compuesto)*100.

Determinación de la masa molar del soluto

Determinar la masa molar de tu soluto (en este caso HCl), es el primer paso para calcular la composición porcentual. Primero necesitas medir la solución en litros. Ya sabes que una solución de HCl 10 M (molar) significa que tienes 10 moles de HCl por litro de solución, así que simplemente multiplica el número de litros por 10 para conocer los moles totales de HCl en la muestra. Por ejemplo, si tienes una muestra de dos litros, tienes 20 moles de HCl. Pero lo que realmente necesitas saber es cuántos moles de hidrógeno y cuántos moles de cloro hay individualmente en tu muestra. Afortunadamente, la fórmula del compuesto químico lo hace muy simple. En cada molécula de HCl hay un átomo de hidrógeno y un átomo de cloro. Esa es una relación 1 a 1. Si tienes 20 moles de HCl, se deduce que también tienes 20 moles de hidrógeno y 20 moles de cloro. El siguiente paso es calcular cuántos gramos hay en un mol de cada sustancia. Puedes encontrar la respuesta en la tabla periódica. Justo arriba o debajo del símbolo químico a menudo hay un número decimal. Esta es la masa atómica, que también es igual a la masa molar del elemento. La masa molar del hidrógeno es 1,0079. Para el cloro, es 35,453. Esta es la masa en gramos de cada mol. Tienes 20 moles de cada elemento en la muestra, por lo tanto tienes un total de 20,158 gramos de hidrógeno y 709,06 gramos de cloro.

Determinación de la masa molar del solvente

Determinar la masa molar del disolvente, generalmente agua, es muy similar. Primero encuentra el peso de la solución en gramos. Un litro de agua pesa 1.000 g, o 1 kg, por lo que la muestra de 2 litros del ejemplo pesaría unos 2.000 g o 2 kg. Ya sabes que 20,158 g de esta son del hidrógeno del soluto y 709,06 g son del cloro. Si la solución pesa 2.000 g, esto significa que 1270,78 g de esta es agua. Para saber cuántos moles están representados por 1270,78 g de agua, primero examina la fórmula química del agua, H20, donde hay dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno en cada molécula. En la tabla periódica verás que el hidrógeno pesa 1,0079 g / mol y que el oxígeno pesa 15,999 g / mol, dando agua a un peso combinado de 18,015 g / mol. Divide la masa total del agua (1,270.78 g) por la masa por mol (18.015 g) para encontrar el número total de moles. Hay 70,54 moles de agua en los dos litros de solución. Ahora revisa la fórmula química del agua para determinar la relación de elemento-compuesto, tal como hiciste con el HCl. Por cada molécula de agua, hay dos átomos de hidrógeno, una relación de 2 a 1. Por lo tanto multiplica los moles de agua por dos para determinar los moles de hidrógeno. (70,54 moles de H20)*(2 moles de H)*(mol H20) = 141,08 moles de H. Puesto que sólo hay un átomo de oxígeno por cada molécula de agua, hay una relación de 1 a 1 de átomos de oxígeno a moléculas de agua. Por lo tanto hay 70,54 moles de oxígeno. Por último, es necesario convertir de nuevo los moles en gramos. Ya sabes que hay 1,0079 g / mol de hidrógeno y 15,999 mol / g de oxígeno. Ahora debes multiplicar el número de gramos por mol por el número de moles. Esto resulta en 142,19 g de hidrógeno y 1,128.6 g de oxígeno.

Determinar la composición porcentual

Analiza las masas molares de cada elemento y agrega ocurrencias múltiples del mismo elemento, como el hidrógeno, que está presente tanto en el soluto como en el solvente. Cuando lo hagas, encontrarás que la solución de la muestra de 2 litros contiene 709,06 g de cloro, 1,128.6 g de oxígeno y 162,35 g de hidrógeno. Ahora puedes calcular la composición porcentual de cada elemento mediante la siguiente fórmula. Composición porcentual = (Masa molar del elemento/masa molar total del compuesto) * 100. Al hacer esto, encontrarás que una solución de HCl 10 M tiene 35,45% de cloro, 56,43% de oxígeno y 8,12% de hidrógeno.

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