Si tenemos agua oxigenada a 40 volúmenes y queremos rebajarla a 30 volúmenes ¿que cantidad de agua echaríamos para conseguirlo?

Un litro de agua oxigenada de X volúmenes quiere decir que desprende X litros de oxígeno cuando reacciona yse comporta como reductor y blanqueante.

H2O2 --> 2H+ + O2 + 2 e- 2      y       H2O2 --> 2 H2O + O2

Cada l. de agua oxigenada de 40 volúmenes lo diluirémos con 0.249 l. de agua del grifo y obtendrémos 1.249 l. de agua oxigenada de 30 volúmenes.
(0.249 l son muy aproximadamente 250 ml o un cuarto de litro de agua del grifo).

(Nota: l. es litro, H2O2 es agua oxigenada, O2 es Oxígeno, H2O es agua, Vol. es volúmenes o litros)

1 l. 40 Vol. ó 40 l. O2 ó 40 l. O2)/(22.4 l. O2/mol O2)= 1.78 molar/2 moles
2 moles 1 mol O2 ó 22.4 l. O2

mol O2/22.4 l. O2)2 mol H2O2/mol O2 = y/(40 l. O2/22.4 l. O2)
y= (40 l. O2/mol O2/22.4 l. O2) * (2 mol H2O2/mol O2) * mol O2 = 3.57 mol H2O2 o 3.57 mol /l. H2O2 o 3.57 molar (aproc 4 molar)

Cálculos de concentración de un agua oxigenada de 30 vol ó 30 l. O2= 30 l. O2/(22.4 l O2/mol O2)= mol O2
2 mol H2O2/mol O2 = x/(1.34 mol O2)
de donde x =2.68 mol H2O2 u 2.68 mol/litro H2O2 ou 2.68 Molar (aprox 3 molar)

Si queremos pasar de 1 l. de H2O2 de 40 Vol. a un volúmen de 1+v l. de H2O2, diluyendo con v l. de H2O de 30 volúmenes, lo que haremos es mezclar 1 l. de H2O2 de 40 V. con v l. de H2O para darnos 1 + v l. de H2O2 de 30 Vol.
1l H2O2 3.57 molar + v l. agua dan 1 + v litros H2O2 2.68 molar

2.68 moles H2O2 de 40 Vol/litro = 1 + v l. de agua oxigenada de 30 Vol.
Aplicando v1 * m1=v2 * m2 3.57 * 1 = 2.68 * (1 + v)
3.57 = 2.68 + 3.57v de donde v = (3.57 - 2.68)/3.57 = 0.89/3.57 = 0.2493

Respuesta:
Cada l. de agua oxigenada de 40 volúmenes lo diluirémos con 0.249 l. y obtendrémos 1.249 l. de agua oxigenada de 30 volúmenes.

Otros cálculos:

Cálculos de concentración de un agua oxigenada de 100 vol ó 100 l. O2 ó de 30%= 100 l. O2/(22.4 l O2/mol O2)=4.46 mol O2
2 mol H2O2/mol O2= x/(4.46 mol O2)
de donde x=8.9 mol H2O2 u 8.9 mol/litro H2O2 u 8.9 Molar (aproc 9 molar)

Cálculos de concentración de un agua oxigenada de 10 vol ó 10 l. O2 o de 3%= 10 l. O2/(22.4 l O2/mol O2)=0.446 mol O2
2 mol H2O2/mol O2= x/(0.446 mol O2)
de donde x=0.89 mol H2O2 u 0.89 mol/litro H2O2 ou 0.89 Molar (aprox. 1 molar)

¿Cuanta agua oxigenada de 100 volúmenes se tomarán para preparar 100 ml de otra agua oxigenada al 3%.
1 mol O2 --> 22.4 l
x mol O2 -->100 l O2 x=4.46 mol O2 --> 8.9 mol O2/l. o 8.9 moles/l O2
Para conseguir 3 g de H2O2/100 ml necesitaremos 8.9 mol/g * 3.4 g/mol = 302.6 g/l ó 302.6g/1000 ml ó 30.26 g/100 ml ó 30.26% luego aplicando v1*c1=v0*c0
3%*100 ml=30.26*v0 v0=9,9 ml Tomaremos 9.9 ml y enrasaremos en un matraz aforado de 100 ml hasta la marca de 100 ml.

Concentración de agua oxigenada
El agua oxigenada comercial viene de 10, 20 ó 100 volúmenes, lo que significa que 1 litro de ese agua oxigenada libera 10, 20 ó 100 litros de oxígeno según la reacción de descomposición siguiente:

H2O2 ?H2O + 1/2O2

Teniendo en cuenta dicha reacción puede calcularse la concentración en molaridad, g/l y % p/v del agua oxigenada.

Ejemplos:

Se tiene un agua oxigenada de un 10% p/v. (10% p/v equivale a 0.1 g de agua oxigenada en 100 ml)
Calcular su concentración en molaridad, g/L y en volúmenes.

Una disolución de un 10% contiene 100 g de agua oxigenada por litro, con lo cual su molaridad es:
M = nomoleslitrolitroM==100 342 94/.

Una disolución 1M tiene 1 mol de H2O2 en 1 litro, teniendo en cuenta la reacción de descomposición 1 mol/litro produce 22.4/2 litros de oxígeno, así:
la disolución 2.94 M producirá 2.94*22.4/2 = 32.93 litros, la disolución será de 32.9 volúmenes.

Valoración de un agua oxigenada comercial Se suministrará una muestra de agua oxigenada comercial de una concentración aproximada de 10 volúmenes. En primer lugar se diluye el agua oxigenada comercial pipeteando 20.0 mL de la muestra y enrasando a 500 ml con agua destilada en un matraz aforado, dando un agua oxigenada de una concentración aproximada de 0.4 volúmenes. En un erlenmeyer, pipetear 20.0 mL del agua oxigenada diluida preparada anteriormente (de unos 0.4 volúmenes), añadir unos 20 mL de agua destilada y 25 mL de ácido sulfúrico 1:9.
Valorar con permanganato potásico 0.1N hasta color rosa persistente. La valoración se realiza a temperatura ambiente. La valoración debe realizarse dos veces.

Preparación de la disolución 0.1 N de permanganato potásico para su utilización en medio ácido.
Para preparar un litro de disolución, se pesan 3.2 g de permanganato de potasio. Se pasan a un vaso de 250 cm3 y se añaden unos 100 mL de agua destilada. Calentar ligeramente hasta unos 50º C y agitar bien (el permanganato potásico se disuelve lentamente). Dejar decantar y pasar la disolución a un vaso de precipitados de 1000 mL. Tratar el residuo del vaso otra vez con agua destilada, calentar, agitar bien y decantar, verter la disolución en el vaso de 1000 mL. Tratar varias veces hasta conseguir la solubilización total del precipitado. Completar con agua destilada hasta 1000 mL. Cubrir el vaso con un vidrio de reloj y calentar a ebullición durante media hora, dejar enfriar a temperatura ambiente, preferiblemente durante toda la noche. Filtrar la disolución, para separar el MnO2 que se haya formado, a través de un embudo con lana de vidrio, recoger el permanganato en una botella de color topacio (ausencia de luz).

Estos problemas se han sacado de:
http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/petit/UNIDAD6.pdf
(bobquim agradece el esfuerzo de sus autores para recopilar estas prácticas )

Más problemas recopilados:

Por reacción de permanganato de potasio 2N con agua oxigenada de 5 volúmenes en medio sulfúrico 7N, se recogieron en una cuba neumática 38,8 mL de oxígeno(g) sobre agua a 25ºC. La presión atmosférica era 751 mm de Hg, la altura de la columna de agua 12 cm y la presión de vapor de agua a 25ºC 24 mm Hg. Calcular:

a) El volumen de solución de agua oxigenada que reaccionó.

b) El equivalente gramo del permanganato de potasio como oxidante del peróxido de hidrógeno.

La concentración del peróxido de hidrógeno en la denominada agua oxigenada comercial se expresa en nº de volúmenes. Nuestra agua oxigenada comercial era de 110 volúmenes, creo recordar. Ello significa que si se descompone térmicamente un volumen de disolución se tienen 110 de oxígeno molecular en condiciones normales de presión y temperatura. Se prepararon disoluciones de 10 volúmenes, para ensayos diversos, despejando Vc de:

nº vol x Vc=10 x 100ml

(Desde, entre otras: http://inorganica.com/memoriapracticas.htm)

(Añadido Enero 2013)

Calcular el peso de agua obtenida en la descomposici?n de 100 g de agua oxigenada.

2H2O2 <--> 2H2O + O2

100g/34 g/mol = 2,94 moles H2O2:O2 2:1

2,94 moles/2 O2 = 1,47 moles O2 -->1,47 moles O2* 16 g/mol --> 47 g O2

100 g -47 g = 52,9 g H2O