EXPRIMAREA CONCENTRAIILOR

EXPRIMAREA CONCENTRAIILOR

CONCENTRAIA PROCENTUAL reprezint numrul de grame de substan dizolvate n 100g soluie.

msoluie = msubstan dizolvat + msolvent g soluie ..msubstan dizolvat g substan

100 g soluie .c

obs. Se poate discuta i despre concentraii procentuale molare i volumetrice

concentraia molar reprezint numrul de moli de substan (cu masa molecular M) dizolvai n 1 litru de soluie.

V l soluie ... moli substan

1 l soluie .cM

(mol/l)

CONCENTRAIA NORMAL (valar) reprezint numrul de echivaleni de substan dizolvai n 1 litru soluie.

V l soluie ... echivaleni substan

1 l soluie .cN

(echivaleni/l)

obs. Calcularea valorii unui echivalent se realizeaz n mod diferit, n funcie de substana luat n discuie:

Element sau ion (metal sau nemetal)

Baz (hidroxid)

Acid

Sare

In cazul n care substana particip la un proces redox

In titrri, la punctul de echivalen, este valabil relaia:

In calculele stoechiometrice se poate aplica relaia:

CONCENTRAIA MOLAL reprezint numrul de moli de substan dizolvai n 1000 g solvent.

msolvent g solvent ..substan dizolvat moli substan

1000 g solvent .cmolal

TITRUL reprezint numrul de grame de substan din 1 mililitru de soluie

V ml soluie ... msubstang substan

1 ml soluie .T

(g substan /ml soluie)

FRACIA MOLAR reprezint numrul de moli ai unui compus raportat la numrul total de moli din amestec.

Pentru un amestec de N componeni, fracia molar a componentului i este:

Suma fraciilor molare ale tuturor componenilor este unitar:

Modaliti de calculare a masei moleculare a unei substane: Utiliznd ecuaia general a gazelor perfecte:

,

unde p - presiunea gazului

V - volumul incintei

T - temperatura absolut; T=273+ t(oC) (K)

R - constanta general a gazelor

Utiliznd legea lui Avogadro

22,4 l substan gazoas n condiii normale M g substan

a l substan .. b g substan

obs. Condiii normale: p0 =1 atm; t0 = 0oC;

Condiii standard: p = 1 atm; t = 25oC

Utiliznd densitatea n raport cu alt substan

Pentru un amestec de N componeni cu fraciile molare Xi

Pentru un amestec de N componeni aflai n amestec n proporiile ai%

Mrimile fizice fundamentale i unitile lor de msur n Sistem Internaional

Mrimea fizic

lungimealmetrulm

masamkilogramulkg

timpultsecundas

temperaturaTKelvinK

intensitatea electricIAmpreA

numr de molinmolmol

intensitatea luminiiIcandelacd

Multiplii i submultiplii zecimali ai unitilor de msur

PrefixNotaieFactor de multiplicare

HexaE1018unitate

PentaP1015unitate

TeraT1012unitate

GigaG109unitate

MegaM106unitate

Kilok103unitate

Hectoh102unitate

Decada101unitate

Unitatea de bazunitateunitate

Decid10-1unitate

Centic10-2unitate

Milim10-3unitate

Micro10-6unitate

Nanon10-9unitate

Picop1012unitate

Femtof10-15unitate

Atoa10-18unitate

Alte uniti de msur utilizate n chimie:

Angstrm 1 =10-10 m (unitate de msur utilizat n caracterizarea distanelor interatomice)

atm atmosfer 1atm = 760 torr = 105N/m2 (unitate de msur a presiunii unui sistem)

oC grad Celsius 1K = 273,5oC (unitate de msur a temperaturii unui sistem)

l, ml litru, mililtru 1l = 1000ml = 1dm3 (unitate de msur a volumelor)

ppm pri pe milion 1ppm =1g/g sau 1l/l sau 1g/ml

ppb pri pe bilion 1ppb = 1ng/g sau pentru soluii apoase 1ng/ml

ppt pri pe trilion 1ppt = 1pg/g sau pentru soluii apoase 1pg/ml

D dalton 1D = 1 mol/l

cal calorie 1cal = 4,18 J

1. Cte grame de fructoz i cte de ap sunt necesare pentru a obine 50g de soluie cu concentraia de 2%?

100 g soluie .2 g fructoz

50 g soluie ..x

x=10 g fructoz50 - 10 = 40 g ap2. Ce volum de soluie de acid arahidonic de concentraie 0,75M i ce volum de ap sunt necesare pentru a prepara 50 ml soluie acid arahidonic 0,3N?

Acid arahidonic CH3 - (CH2)4 - (CH = CH - CH2)4 - (CH2)2 - COOH

1000 ml soluie final . g acid

50 ml soluie. x

x = 1,5 10 -2 M g acid

1000 ml soluie iniial g acid

y .1,5 10 -2 M g acid

y = 20 ml soluie acid arahidonic 0,75M50 - 20 = 30 ml ap

3. Determinai, folosind regula dreptunghiului, cantitatea de soluie acid acetic 10% necesar pentru diluarea unei cantiti de 300g soluie acid acetic 90% pn la o concentraie de 60%. Ce cantitate de soluie cu concentraia 60% se poate prepara?

50 pri soluie 90% 30 pri soluie 10% (50+30) pri soluie 60%

300 g soluie x .. y

x = 180 g soluie 10%

y = 480 g soluie 60%

4. Folosind regula dreptunghiului s se calculeze concentraia soluiei obinute prin amestecarea a 200g soluie acid glucuronic 20% cu 700g soluie acid glucuronic 35%.

(35-X) pri soluie 20% (X-20) pri soluie 35% (35-X+X-20) pri soluie X%

200 g soluie 700 g soluie (200+700 ) g soluie

X = 31,67%5. Se obine o soluie 50% manoz prin diluarea unei soluii 90% manoz cu o soluie 40% manoz. Calculai cantitatea de soluie de concentraie 40% necesar dilurii unei cantiti de 500g soluie 90%.

2 kg soluie manoz 40%

6. In ce raport trebuie s se amestece soluia de acid glucozaharic 0,5M cu soluia de acid glucozaharic 0,2M pentru a obine o soluie 0,3M?

7. In arsurile provocate de iod sau brom zonele respective se tamponeaz cu o soluie de tiosulfat de sodiu 2%. Care este cantitatea de ap necesar pentru a prepara 1l de soluia tiosulfat 2% dac se pornete de la o soluie de tiosulfat de concentraie0,5N? (=1g/cm3).

I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6

100 g soluie final . 2 g Na2S2O31000 g soluie final x

x = 20 g Na2S2O31000 ml soluie tiosulfat 0,5N .. 0,5 158 g Na2S2O3 y ..20 g Na2S2O3y = 253,16 ml soluie tiosulfat 0,5N

1000 - 253,16 = 746,84 ml H2O ( mapa =746,84 g8. Se d o soluie de acid succinic 5M cu (=1,2g/cm3). S se calculeze concentraia procentual de mas i titrul.

Se consider 1l soluie acid succinic 5M.

1000 ml soluie 5(Macid succinic = 5(118 = 590 g acid succinic

msoluie = soluieVsoluie =1200g

1200g soluie .. 590 g acid succinic

100 g soluie c

c = 49,17%

1000 ml soluie .590 g acid succinic

1ml soluie T

T = 0,59 g acid succinic / ml soluie9. Se d o soluie de acid maleic 6M cu (=1,2g/cm3). S se calculeze concentraia molal i fraciile molare ale componenilor soluiei.

Se consider 1l soluie acid maleic 6M.

1000 ml soluie 6(Macid maleic = 6(116 = 696 g acid succinic

msoluie = soluieVsoluie =1200g

1200g soluie . 696 g acid maleic ..(1200 - 696) g ap

504 g ap 6 moli acid maleic

1000 g ap cmolalcmolal = 11,9 moli acid maleic / 1000g apap = 504: 18=18 moli

acid maleic = 6 moli

Xapa=0,75

Xacid maleic=0,25

10. S se calculeze titrul unei soluii apoase de permanganat de potasiu 0,5N. Ce volum de soluie este necesar pentru oxidarea a 2 moli acidului oleic?

2KMnO4 + H2O = 2KOH + 2MnO2 +3[O]

1000 ml soluie .. g KMnO41 ml soluie . T

T = 0,026 g KMnO4 /ml soluie

1mol acid oleic 1 mol [O] 2 / 3 moli KMnO4

2 mol acid oleic . X

x = 2/3 moli KMnO41l soluie .... g KMnO4

y g KMnO4

y = 4 l soluie KMnO4 0,5N11. Ct acid oxalic (H2C2O4 2H2O) trebuie cntrit pentru a prepara 200 ml soluie 0,01M? Care este concentraia procentual a soluiei preparate? (=1g/cm3)

1000 ml soluie .. g acid oxalic anhidru

200 ml soluie . x

x = 0,18 g acid oxalic anhidru

126 g C2O4H2 2H2O . 90 g acid oxalic anhidru

y .. 0,18 g

y = 0,252 g C2O4H2 ( 2H2O (acid oxalic hidratat)

msoluiei = 200 g

200 g soluie .. 0,18 g C2O4H2

100 g solutie . ..c

c=0,09%12. Prin amestecarea unor volume egale din 5 soluii ale aceleiai substane, avnd concentraiile molare n raportul 1:2:3:4:5 se obine o soluie de concentraie 6M. Care au fost cele cinci concentraii?

Presupunem un volum V pentru fiecare dintre soluiile i =15

Concentraiile molare sunt: c; 2c; 3c; 4c; 5c.

1 l soluie i . i(c moli substan

V l soluie . i(c(V moli

Vsoluie final = 5V

substan = 15 cV moli substan

5V l soluie .. 15cV moli substan

1 l soluie .. 6 moli

c = 2M

Soluiile au avut concentraiile 2M; 4M; 6M; 8M; 10M.

13. Cte molecule de glucoz conine o celul bacterian dac acest metabolit are o concentraie intern de 1M? Se presupune c celula bacterian este de form cilindric, avnd diametrul 0,5m i nlimea 2m.

1000 ml soluie 1M . 6,023 (1023 molecule glucoz

39, 25 (10-14 ml . x

x = 236,4 (106 molecule glucoz14. Utiliznd datele din problema anterioar, indicai cantitatea de glucoz prezent n celula bacterian.

1000 ml soluie 1M . 180 g glucoz

39, 25 (10-14 ml . x

x = 7,07 (10-14 g glucoz15. La o persoan care are aciditate gastric mrit, concentraia de HCl este 0,7%. Considernd un volum de suc gastric de 250ml, s se calculeze:

a) Ce cantitate de bicarbonat de sodiu solid trebuie administrat pentru restabilirea concentraiei normale de HCl (0,3%)?

b) Ce cantitate de soluie de NaHCO3 de concentraie 0,1M poate fi folosit n locul produsului solid pentru a aduce de asemenea concentraia la valoarea 0,3%?

Densitile soluiilor sunt practic =1g/cm3, iar apa format n reacii poate fi neglijat.

Pentru sucul gastric cu aciditate mrit: 100 g soluie 0,7 g HCl

250 g soluie .. x

x = 1,75 g HCl

a)Pentru persoana sntoas: 100 g soluie ..0,3g HCl

250 g soluie . y

y = 0,75g HCl

Trebuie neutralizat: 1,75 - 0,75 = 1 g HCl

Din calculele stoechiometrice: z =2,3 g NaHCO3 solidb) In cazul adugrii unei soluii de bicarbonat 0,1M, se va tine cont de variaia de volum a sucului gastric final. Presupunem adugarea unui volum V (ml) de soluie NaHCO3 0,1M pentru a obine efectul dorit.

1000ml soluie NaHCO3 0,1M 0,1 moli NaHCO3

V ml .. .. V(10-4 moli NaHCO3

Se va neutraliza acelai numr de moli de HCl din sucul gastric: V(10-4 moli HCl

In soluia final: 100 g soluie .. 0,3 g HCl

(250+V) g soluie .(1,75 - 10-4 (V(36,5) g HCl

V= 150,38 ml soluie NaHCO3 0,1M

16. Cunoscnd importana deosebit a vitaminei C n alimentaie, iat coninutul acesteia n unele produse vegetale :

ProdusConinut

(mg/100g produs)

Ananas30-50

Ardei verde100-200

Ceap60

Conopid70

Fragi28-45

Grapefruit40

Hrean proaspt200

Lmi (zeam)30-78

Mandarine30-45

Morcov5-10

Nuci verzi (coji)100-1800

Portocale40-80

Spanac225

Urzici100

Ce cantitate de morcovi este necesar pentru a obine 0,5l suc care s conin acid ascorbic ntr-o concentraie 2mM?

1 l suc 2mM .. 2 mmol vitamina C

0,5 l suc x

x = 1 mmol vitamina C

Se iau n calcul cantitile minime (5mg) i maxime (10mg) de morcov.

100 g morcovi () mmoli vitamina C

a1,2 .. 1mmol

(1780 - 3560) g morcovi

17. S se calculeze ci cm3 dintr-o soluie de D-riboz 40% i densitate =1,25g/cm3 sunt necesari pentru a prepara 25 g soluie D-riboz 10%.

100 g soluie .. 10 g D - riboz

25 g soluie .. x

x =2,5 g D - riboz

6,25 g soluie D -riboz 40%

5 cm3 soluie D-riboz 40%18. S se calculeze ci cm3 dintr-o soluie de D-gliceraldehid 45% i densitate =1,6g/cm3 sunt necesari pentru a prepara 1,5 l soluie D- gliceraldehid 0,1M.

O,15 mol D-gliceraldehid (C3O3H6)

32 g soluie D-gliceraldehid 45%

20 cm3 soluie D-gliceraldehid 45%

19. Se oxideaz alcoolul etilic cu o soluie de K2Cr2O7 2N. Calculai volumul de soluie de bicromat de potasiu necesar obinerii a 2,2g aldehid acetic.

X = 0,05 moli [O]

1 mol K2Cr2O7 .. .. 3 moli [O]

y 0,05 moli [O]

y = moli K2Cr2O7

1000 ml soluie g K2Cr2O7

z g K2Cr2O7

z = 50 ml soluie K2Cr2O7 2N20. Se oxideaz 4,6g etanol cu KMnO4, n vederea obinerii acidului acetic. Calculai volumul soluiei 0,1N KMnO4 necesar oxidrii.

x = 0,2 mol [O]

y = 0,08 mol KMnO44 l soluie KMnO4 0,1N

21. Calculai cantitatea de alcool etilic obinut din 400g glucoz care conine 10% impuriti.

360g glucoz pur

184 g alcool etilic

22. 20 cm3 soluie 60% alcool etilic cu =0,9g/cm3 se trateaz cu Na metalic. Ce volum de gaz se degaj?

msolutie = 18g soluie alcool etilic 60%

10,8 g alcool etilic pur

2,63 l H223. Determinai cantitatea de soluie 50% acid acetic obinut la oxidarea aldehidei acetice cu 2000ml soluie 0,1N KMnO4.

0,04 mol KMnO42 mol KMnO4 . 5 mol [O] 5 mol CH3COOH

0,04 mol .. y

y = 0,1 mol CH3COOH

6g CH3COOH

12g soluie CH3COOH50%

24. Se fabric 6,75kg formol 40% din alcool metilic cu un randament de 80%. Determinai cantitatea de metanol 90% necesar n procesul de fabricare.

2,7kg aldehid formic la =80%

3,375 kg aldehid formic la =100%

x = 3,6 kg alcool metilic

4 kg soluie alcool etilic 90%25. Aerul uscat, inspirat de om la nivelul mrii (760mmHg) conine: 78,55%N2; 20,92%O2; 0,04%CO2 i 0,48% vapori de ap. Calculai presiunile pariale ale acestor gaze n aerul inspirat.

La 760 mmHg ..100% . 78,55%N2 . 20,92%O2 0,04%CO2 0,48% H2O(v)

597 mmHg N2

159 mmHg O2

0,3 mmHg CO2

3,7 mmHg H2O(v)26. Aerul alveolar saturat conine azot, oxigen, dioxid de carbon i vapori de ap. Presiunile pariale ale acestor gaze sunt respectiv: 573mmHg, 100mmHg, 40mmHg, 47mmHg. Calculai coninutul procentual al fiecrui gaz din aerul alveolar. Comentai rezultatele obinute.

La 760 mmHg ..100% 573mmHg N2 .. 100mmHg O2 40mmHg CO2 .. 47mmHg H2O(v)

75,39% N2

13,16% O2

5,26% CO2

6,18% H2O(v)

Fa de aerul atmosferic au crescut coninuturile n CO2 i vapori de ap, n detrimentul azotului i oxigenului, datorit proceselor metabolice n care se elibereaz CO2 i care se colecteaz la nivelul plmnului, n vederea eliminrii din organism. Prezena lichidelor biologice la nivelul alveolar transform aerul atmosferic uscat n aer umed.

27. Analiza sngelui unui adult aflat n com alcoolic a indicat concentraia 0,069M alcool etilic. Determinai cantitatea de alcool prezent n sngele pacientului dac acesta are 6 l snge.

1000ml snge .. 0,06946 g alcool

6000ml snge .. x

x = 19g alcool28. Hidroxidul de magneziu se utilizeaz frecvent pentru diminuarea aciditii stomacale, dac sucul gastric are n digestie concentraia 0,1M HCl, ce volum din acesta este neutralizat de o tablet de 500mg hidroxid de magneziu?

17,24mmol HCl neutralizai

172,4 ml suc gastric neutralizat

29. Determinai numrul de mol, mmol, mol din urmtoarele cantiti:

a. 4,6g alcool etilic

b. 64g alcool metilic

c. 1,8g glucoz

d. 20g calciu.

a. 0,1 mol = 100 mmol = 105 mol alcool etilicb. 2 mol = 2 103 mmol = 2 106 mol alcool metilicc. 0,01 mol = 10 mmol = 104 mol glucoz

d. 0,5 mol = 500 mmol = 5 105 mol Ca

30. In condiii normale, coninutul plasmatic al glucozei este cuprins ntre 80-120 mg/100 ml prob. Exprimai intervalul de normalitate n mmo/l i respectiv mo/l.

4,44-6,67 mmol glucoz/l soluie

(4,44-6,67)103 mol glucoz/l soluie

31. In urma analizei serului unui pacient s-a gsit o cantitate de glucoz de 180mg/100ml prob. Exprimai valoarea parametrului n mo/l; mmo/l; mo/l.

10 mmol/l

10-2 mol/l

104 mol/l

32. Transformai n mol; mmol; mol urmtoarele cantiti:

a. 1,8 g glucoz

b. 36 g fructoz

c. 342 mg zaharoz

a. 0,01 mol; 10mmol; 104 mol

b. 0,2 mol; 2102mmol; 2105 mol

c. 10-3mol; 1mmol; 103 mol

33. Exprimai concentraia de glucoz 0,02M n mmol/l, mol/l i mg/100ml.

20mmol; 2104 mol/l; 360 mg/100ml.

34. Transformai n mg/100 ml urmtoarele soluii:

a. 0,005M glucoz

b. 0,004M galactoz

c. 3mM glucoz

d. 2000 M zaharoz.

a. 90 mg/100 mlb. 72 mg/100 mlc. 54 mg/100 ml

d. 68,4 mg/ 100 ml.

35. Transformai n mEq urmtoarele cantiti:

a. 230 mg Na+/100ml prob

b. 780 mg K+/100ml prob

c. 60 g Fe2+/100ml prob

d. 2,4 mg Na+/100ml prob

e. 10 mg Ca2+/100ml prob.

Rezolvare

a. 100mEq Na+b. 200 mEq K+c. 0,0214 mEq Fe2+d. 2 mEq Mg2+e. 5 mEq Ca2+36. Transformai n mg /100ml prob urmtoarele cantiti:

a. 150 mEq Na+

b. 10 mol Fe2+

c. 1,2 mmol Mg2+d. 4,5 mEq Ca2+Rezolvare

a. 345 mg Na+ / 100 ml

b. 56 ( 10-3 mg Fe2+ / 100 ml

c. 2,88 mg Mg2+ / 100 ml

d. 9 mg Ca2+ /100 ml

37. Determinai numrul de echivaleni, mEq, Eq din urmtoarele cantiti:

a. 64mg sodiu

b. 3,9 mg potasiu

c. 4,8mg magneziu

d. 2g calciu

a. 0,064g Na; 2,78 10-3 echivaleni; 2,78 miliechivaleni; 2,78 10 3 echivaleni Na

b. 0,0039 g K; 10-4 echivaleni; 10-1 miliechivaleni; 102 echivaleni K

c. 0,048 g Mg; 2 10-4 echivaleni; 2 10-1 miliechivaleni; 2 102 echivaleni Mg

d. 0,1 echivaleni; 102 miliechivaleni; 105 echivaleni Ca

38. S se transforme n mEq, mol, g/l urmtoarele concentraii:

a. 460mg Na+/100 ml prob

b. 60mg Mg2+/100 ml prob

c. 84 mg Fe2+/100 ml prob

d. 210 mg Fe3+/100 ml prob

a. 200 miliechivaleni Na+; 0,2 mol Na+; 4,6 106 g Na+b. 0,025 mol Mg2+; 50 mEq Mg2+; 6 105 gMg2+c. 30 mEq Fe2+; 15 10-3 mol Fe2+; 8,4 105 g Fe2+d. 112,5 mEq Fe3+; 3,75 10-4 mol Fe3+; 2,1 106 g Fe2+39. Calculai concentraia micronormal a unei probe ce conine 72mg Fe2+/100ml prob (AFe=56).

2,57 g Fe2+/ l

2,57 105 Eq Fe2+40. Exprimai concentraia de Mg2+ 0,5 milinormal n g/100ml (AMg=24).

g Mg2+ .. 1000 ml soluie

x 100 ml soluie

x = 600 g Mg2+/ 100 ml soluie_968313242.unknown

_1011517736.unknown

_1011519440.unknown

_1011773805.unknown

_1011780266.unknown

_1011780429.unknown

_1013098177.unknown

_1017510794.unknown

_1011780326.unknown

_1011774196.unknown

_1011600289.unknown

_1011600372.unknown

_1011598413.unknown

_1011519083.unknown

_1011519299.unknown

_1011517918.unknown

_1011513111.unknown

_1011516604.unknown

_1011517253.unknown

_1011513392.unknown

_968313272.unknown

_968313330.unknown

_968314063.unknown

_968313619.unknown

_968313321.unknown

_968313252.unknown

_968312962.unknown

_968313079.unknown

_968313156.unknown

_968313185.unknown

_968313152.unknown

_968312995.unknown

_968313070.unknown

_968312982.unknown

_716820773.unknown

_716821701.unknown

_716821821.unknown

_716822156.unknown

_716822751.unknown

_962805513.unknown

_716822251.unknown

_716822072.unknown

_716821743.unknown

_716820803.unknown

_716821679.unknown

_716820789.unknown

_716820736.unknown

_716820760.unknown

_716820718.unknown