Dos de los usos más conocidos del ácido sulfúrico (sulfato de hidrógeno) son en las baterías electrolíticas para automóviles y en la preparación de líquidos limpiadores para desagües. Uno de los líquidos limpiadores para desagües más anunciados contiene 175 g de H2SO4 por cada 100 mL de solución. ¿Cuál es su molaridad?

La molaridad del ácido sulfúrico (H₂SO₄) es 17.9 mol/l.

Molaridad: Es la cantidad de soluto expresado en moles por volumen de disolución expresado en litros. Es una de las formas de expresar la concentración de una disolución.

--- En este problema tenemos 100 ml de una disolución de H₂SO₄. En esta disolución el H₂SO₄ es el soluto, cuya masa es 175 g y el agua es el solvente.

Para calcular la molaridad de H₂SO₄ primeramente hay que calcular la masa molar del H₂SO₄, que se calcula sumando la masa atómica de cada uno de los átomos de cada elemento presente en este compuesto químico, multiplicada cada una por la cantidad de átomos de cada elemento. Luego, el resultado se multiplica por la constante de masa molar 1 g/mol. Así:

• ma(H) = 1 uma

• ma(S) = 32 uma

• ma(O) = 16 uma

M(H₂SO₄) = 2*ma(H) + ma(S) + 4*ma(O)

M(H₂SO₄) = 2*1 uma + 32 uma + 4*16 uma

M(H₂SO₄) = 98 uma * 1 g/mol

M(H₂SO₄) = 98 g/mol

Ahora, se calcula la cantidad de sustancia que hay en los 175 g de H₂SO₄ utilizando la siguiente ecuación que relaciona la masa de un compuesto químico con su cantidad de sustancia a través de su masa molar:

M(H₂SO₄) = m(H₂SO₄) / n(H₂SO₄)

n(H₂SO₄) = m(H₂SO₄) / M(H₂SO₄)

n(H₂SO₄) = 175 g / 98 g/mol

n(H₂SO₄) = 1.79 mol

Finalmente, se calcula la molaridad utilizando la ecuación que relaciona la cantidad de soluto de una disolución con el volumen de disolución.

Antes de hacer el cálculo convertimos los 100 ml de disolución a litros, esto se hace para expresar los resultados de acuerdo con la definición de molaridad. Por lo tanto, 100 ml = 0.1 l.

[H₂SO₄] = n(H₂SO₄) / Vd

[H₂SO₄] = 1.79 mol / 0.1 l

[H₂SO₄] = 17.9 mol/l

Disolución: Es una mezcla homogénea de dos o más componentes. En una mezcla homogénea los componentes que la forman no pueden distinguirse entre sí a simple vista. Una disolución generalmente está constituida por un soluto (componente presente en menor cantidad) y un solvente (componente presente en mayor cantidad).

Cantidad de sustancia: Es una magnitud fundamental que es proporcional a un determinado número de entidades elementales. Así, es posible expresar otras magnitudes en términos de la cantidad de sustancia. Se expresa el mol.

Mol: Es la unidad de medida en que se expresa la cantidad de sustancia. Está definido como la cantidad de sustancia que tiene un cierto número de partículas como átomos hay en 12 g de carbono-12.

Masa atómica: Es la masa de un átomo de un elemento químico. Por lo general se expresa en unidad de masa atómica (uma).

Unidad de masa atómica (uma): Es la masa de un átomo sin carga y libre, correspondiente a la duodécima parte de la masa del carbono-12 estable.

Masa molar: Es la masa que hay en un mol de cantidad de sustancia. Por lo general se expresa en g/mol.

--- El ácido sulfúrico es un líquido aceitoso altamente corrosivo. Es el compuesto químico más producido a nivel mundial. Se ha utilizado la producción de ácido sulfúrico de un país como un marcador de su desarrollo industrial.