ml di HCl al 37% p/p da aggiungere a 1.5 L acqua per soluzione acquosa 0.01 M HCl

Buonasera! Qualcuno mi potrebbe dire perchè questo esercizio sulle soluzioni è sbagliato? Grazie in anticipo!

il testo è: Quanti ml di HCl al 37% p/p (d = 1.185 Kg/L) devono essere aggiunti a 1.5 L di acqua per avere una soluzione acquosa 0.01 M di HCl? (assumere trascurabile l'aumento di volume dopo l'aggiunta di acido cloridrico).

la soluzione dell'esercizio è: 1.247 ml

La tua risoluzione è sbagliata perché la soluzione 0,01 M di HCl che devi preparare non ha una densità di 1,185 kg/L; questa è la densità dell'HCl al 37% p/p.

Si può risolvere in diversi modi:

Trasformiamo la concentrazione della soluzione di HCl al 37% in peso in molarità:

n HCl = 37 g / 36,46 g/mol = 1,015 mol

V HCl = 100 g / 1,185 g/mL = 84,39 mL = 0,08439 L

M HCl = 1,015 mol / 0,08439 L = 12,03 M

Diluizione:

12,03 M · V = 0,01 M · 1500 mL

V = 1,247 mL da prelevare

Calcoliamo le moli di HCl nel volume di soluzione da preparare:

n HCl = 0,01 mol/L · 1,5 L = 0,015 mol

m HCl = 0,015 mol · 36,46 g/mol = 0,5469 g

m di soluzione di HCl = 0,5469 g · 100/37 = 1,478 g da prelevare

V di soluzione di HCl = 1,478 g / 1,185 g/mL = 1,247 mL da prelevare

Buongiorno, intanto la ringrazio. Ma non ho capito una cosa; come mai si fa la proporzione 37:100 = 0.55:x invece che 37:100 = x:0.55? Io non devo trovare la massa di HCl? Eseguendo i calcoli nel primo modo non trovo la massa della soluzione totale?

La proporzione è corretta come l'ho scritta

Si devono prelevare 0,5469 g di HCl da una soluzione che contiene HCl e acqua. Poiché si tratta di un miscuglio omogeneo, non posso andare con le pinzette a prendere solo l'HCl e pesarlo, devo per forza prelevare una quantità di soluzione maggiore di quella del solo HCl perché è inevitabile prelevare anche l'acqua.

Per impostare correttamente la proporzione bisogna enunciarla a voce alta e poi trasformarla con gli operatori matematici:

In 100 g di soluzione ci sono 37 g di HCl, quanti g di soluzione devo prelevare per avere 0,5469 g di HCl???

100 g slz : 37 g HCl = x g slz : 0,5469 g HCl

x = 0,5469 g HCl · 100 g slz / 37 g HCl = 1,478 g di soluzione da prelevare

Eseguendo i calcoli nel primo modo non trovo la massa della soluzione totale?

Non capisco quello che vuoi dire.

In ogni caso la spiegazione a parole del primo calcolo è questa: la soluzione concentrata di HCl al 37% p/p ha una molarità di 12,03 mol/L (spero che questi passaggi ti siano chiari).

La soluzione diluita che bisogna preparare contiene 0,01 mol/L; poiché ne devo preparare 1,5 L, mi occorreranno:

n HCl = 0,01 mol/L · 1,5 L slz = 0,015 mol HCl.................(1)

Ora imposto la proporzione enunciandola a voce alta e poi trasformandola con gli operatori matematici:

In 1 L di soluzione concentrata ci sono 12,03 mol di HCl, che volume di questa soluzione devo prelevare per avere 0,015 mol di HCl???

1 L slz : 12,03 mol HCl = x L slz : 0,015 mol HCl

x = 0,015 mol HCl · 1 L slz / 12,03 mol HCl = 0,001247 L slz = 1,247 mL slz..............(2)

Se si riuniscono l'espressione (1) e l'espressione (2) in un'unica equazione si ottiene esattamente ciò che ho scritto nel precedente post:

12,03 mol/L · x L slz = 0,01 mol/L · 1,5 L slz

Questo significa che le moli prelevate dalla soluzione concentrata sono uguali alle moli contenute nella soluzione diluita; ciò che cambia è il volume in cui queste moli sono contenute: 1,247 mL per la soluzione concentrata e 1500 mL per la soluzione diluita:

12,03 mol/L · 0,001247 L slz = 0,01 mol/L · 1,5 L slz

0,015 mol = 0,015 mol

I dubbi che hai espresso li ho incontrati centinaia di volte in studenti che affrontano questi esercizi per la prima volta.

Il più delle volte questi dubbi erano dovuti ad un errato concetto di densità di una soluzione.

La densità, apparentemente, ha la stessa unità di misura di una concentrazione di una soluzione, ad esempio g/mL, ma ha un significato completamente diverso dalla concentrazione di una soluzione.

densità = 1,185 g/mL significa che 1 mL di soluzione pesa (ha una massa) di 1,185 g.

concentrazione = 1,185 g/mL significa che in 1 mL di soluzione sono contenuti 1,185 g di soluto.

La ringrazio molto! 

Si faccio un po' di confusione con i concetti di base   e poi negli esercizi mi è difficile capire esattamente cosa mi stanno chiedendo ecc..

Ho un problemino con qusta redox 

K2MnO4 + H2O + CO2 --> MnO2 + KMnO4 + KHCO3

in questo caso mi è venuto il dubbio che essendo KHCO3 il sale proveniente dalla parziale dissociazione di un acido forte, l'ambiente non sia acido ma neutro. Come dovrei procedere in ambiente neutro?

Il KHCO3 è il sale che si forma dalla parziale salificazione dell'acido debole H2CO3 con la base forte KOH:

H2CO3 + KOH --> KHCO3 + H2O

H2CO3 + OH- --> HCO3- + H2O

Nei reagenti ci sono H2O e CO2, cioè H2CO3, quindi l'ambiente di reazione sarà debolmente acido.

Tutto questo però esula dal procedimento che bisogna eseguire per bilanciare la redox