130050840 Quimica Problemas Ibarz 1

UNIDADES PRIMARIAS Y ESCALAS DE TEMPERATURA

UNIDADES PRIMARIAS Y ESCALAS DE TEMPERATURA

1. La aceleracin del gravedad en un punto de la tierra es 980 cm/seg2. Expresar este valor en millas por minuto al cuadrado.

980 cmseg2

(60)2seg2 1min2

6,21

10 6 millas 1cm

21,9millas min2

2. Calcular el volumen en centmetros cbicos que ocupan 50g. benceno cuya densidad es 0,51 onzas por pulgada cbica.

0,0357onzas

1pulg3

7,8517onzas

50gC6H63

1gC6H6

0,51onzas

pulg

3. La densidad del mercurio a 4C es 13,585 g/cm3. a)Justificar el valor 7,852 onzas/pulgadas cbica dada en la pgina 24; b) Calcular su valor en libras por pies cbico.

a) 13,585

gramos cc

(8,54)3cc1pulg3

0,03527onzas 1gramo

7,8517 onzaspulg3

b) 13,585

gramos cc

0,0022lbs 1gr

1cc (0,032813)pie3

846,

2lbs pie3

4. La densidad del oro es 19,32 g/cc. Cul es el peso del pie cbico del material?

1pie3

(30,48)3 cc1pie3

19,32gr1cc

1Kg 1000g

547Kg

5. La densidad relativa de una sustancia es 7,5. Cul es el peso del pie cbico del material: a) en el sistema mtrico; b) en libras?

1pie3

(30,48)3cc1pie3

7,5gr 1cc

1kg 1000g

212,37kg

1pie3

(30,48)3cc1pie

7,5gr 1cc

0.0022lbs 1gr

467,2lbs

6. El volumen de un cuerpo viene expresado de manera anormal como 967,7 cm2. pulgada. a) justificar si es tericamente correcta esta unidad para expresar el volumen; expresar dicho volumen en unidades corrientes.

a) 967,7

cm2

pulg

2,54cm 1pulg

2457,9cc

2457,9 cc

pulg3 (2,54cc3)

149,9pulg3

7. Se compra una partida de 80 galones (americanos) de cido sulfrico, de densidad 1,04 onzas/pulgadas cbico, pagndose a 18pesos el kilogramo. Calcular el costode esta partida.

80gal.americanos

3,7853ltos 1gal.american

61,02pulg3 1lto

1,04onzas 1pulg3

0,02835kg1onzas

18pesos 1kg

9806,6pesos

8. Cul es la temperatura ms baja, 20F -0C?

20 329C5

C6,66

Resp

20 F

9. Cul es la diferencia en temperatura entre 86F y 25C?

86 329C5

C30

Diferencia5 C

10. Eloxgeno lquido hierve a - 297,4 F y congela a -361 F. Calcular estas temperaturas: a) en gradoscentgrados; b) en grados absolutos Kelvin.

297,4 F 329a)C 5

C183

361 329C5

C218,3

b)K = C +273 ;-183 + 273= 90K-218,3 + 273 = 54,7 K

11. Los puntos de fusin de los metales estao, cinc y cadmio son, respectivamente, 909,4R, 1246,9R y 1069,5R. Calcular las temperaturas equivalentes en grados centgrados.

TfSn = 909,4 R = 449 F= 231,8 C TfZn = 1246,9 R = 706 F= 419, 58 C Tf Cd = 1069,5 R = 509,5 F = 320,33 C

Usando:R = F + 460 ;

F329C5

12. En otras pocas se tom el cero Farenheit como la temperatura ms baja que poda conseguirse con una mezcla de hielo, sal y disolucin (punto eutctico), Hoy da sabemos que esta temperatura es - 21, 3 C. Calcular esta temperatura en la escala Fahrenheit.

F 329

F329

C521,3 5despejando:F = -6,34

COMPORTAMIENTO DE LOS GASES1. La presin que se ejerce sobre 25 litros de un gas aumenta desde 15 atm a 85 atm. Calcular el nuevo volumen si la temperatura permanece constante.V1 = 25 ltos.BoyleP1V1 = P2V2 P1= 15 atm.

P2= 85 atm.

15atm

V2

25ltos

4,41ltos

85atm2. La composicin en volumen del aire es: 21,0% de oxgeno, 78,06 % de nitrgeno y 0,94 de argn. Calcular la presin parcial de cada gas en el aire a una presin total de 760 mm.Pp = Presin parcial =PT

PP0,21

760

159,6mmHg

PP0,7806PP0.0094

760760

593,256mmHg7,144mmHg

PT = 760 mm3. Una vasija abierta, cuya temperatura es de 10 C se calienta, a presin constante, hasta 400 C. Calcular la fraccin del peso de aire inicialmente contenido en la vasija, que es expulsado.

T1 = 10 CT1 = 283 K

V1V2T1T2

V1V2T1T2

283 K673 K

0,42

T2 = 400 CT2 = 673 K

Fraccin de aire que se queda = 0,42 = 42 % Fraccin de aire expulsado = 1 - 0,42 = 0,58 = 58 %

4. El aire de un neumtico de automvil se halla a una presin de 30 libras/pulgada cuadrada, siendo la temperatura de 20 C. Suponiendo que no existe variacin en el volumen del neumtico, Cul ser la presin si la temperatura aumenta a 104 F?. Calcular dicho valor en lasmismas unidades inglesas y en kilogramos por cm2.

T1= 20 CT1=293 K

P1P2

2;PP1T2

TT1T21T2= 104 FT2=313 K

de donde:

30lbs/pulg2 313 K P2233 K

32,047lbs/pulg2

32,097 lbspulg2

1pulg 2 (2,54)2cm2

0,545kg1lb

2,25kg/cm 2

5. Cuntos globos esfricos de goma, de 6 litros de capacidad, pueden llenarse en las condiciones normales con el hidrgeno procedente de un tanque que contiene 250 litros del mismo a 60 F y 5 atm. de presin?

P1 = 5 atm

P21atm

P1V1 T1

P2V2 T2

T1 = 293 KCN

2V1 = 250 ltos

T2273 K

VP1V1T2 T1P2

V5atm 250ltos 273 K

1164,67ltos

2293 K

1atm

#globos

1164,67ltos 6ltos

194,1globos

6. Se recoge 285 cm3 de nitrgeno sobre mercurio a -10 C y presin de 776 mm. Calcular el volumen que obtendremos al recogerlo sobre agua a 40 C y presin de 700 mm. La presin de vapor de agua a 40 C es 55,3 mm.

V1 = 285 cm3 N2V2 = ?T1 = 263 KT2 = 313 KP1 = 778 mmHgP2 = 700 -55,3 = 644,7mmHg

1 1

1

= 2 2 2

V2 =

P1V1T2 T1P2

V2 =

778mmHg 0,285ltos 313K 644,7mmHg 263K

= 0,4093ltos

7. Una muestra de aire est saturada en un 50% con vapor de agua a 30 C y se halla a una presin de 700 mm. Cul ser la presin parcial del vapor de agua si la presin del gas se reduce a 100 mm? La presin de vapor de agua a 30 C es 31,8 mm.

T = 303 KP1 = 700 mmHgP2 = 100 mmHgPv = 31,8 mmHg (50%)

P1 = 700mm P2100mm

= 7

31,8

La presin total disminuye

7 veces, luego:Pv =

0,5 =7

2,27

8. Una muestra de 500 litros de aire seco a 25 C y 750 mm de presin se hace burbujear lentamente a travs de agua a 25C y se recoge en un gasmetro cerrado con agua. La presin del gas recogido es de 750 mm. Cul es el volumen del gas hmedo?. La presin de vapor de agua a 25 C es 23,8 mm.

V1 = 500 ltosV2 = ?P1 = 750 mmHgP2 = 750 mmHg T1 = 298 K

1 1P V

Por Boyle :P1V1 = P2V2de donde

V2 =P2

V2 =

750mmHg (750

500ltos 23,8)mmHg

= 516,386ltos

correccin de la presin

9. En un edificio con acondicionamiento de aire se absorben desde el exterior 1000 litros de aire, al la temperatura de 11 C, presin de 780 mm y humedad relativa de un 20%. Dicho aire pasa a travs de los aparatos adecuados, donde la temperatura aumenta a 20 C y la humedad relativa a un 40%. Cul ser el volumen ocupado por dicha masa de aire, si la presin en el edificio es de 765 mm?. Las presiones de vapor del agua a 11 C y 20 C son, respectivamente, 9,8 mm y 17,5 mm.

V1 = 1000 ltosT1= 284 KP1 = 780mmhr= 20%Pvh20 = 9,8 mmHgT2 = 293 KP2 = 765 mmhr = 40%Pvh2o = 17,5 mmHgV2 = ?Corrigiendo presiones:

P1 =

780

9,8 0,2 =

778,04mmHg

P2 =

765

17,5 0,4 =

758,0mmHg

P1V1 T1

= P2V2T2

Ley Combinada

VP1V1T2 2

778 ,04 mm 1000 ltos 293 K

Despejando

P2T1V21058 ,96ltos

758,0mm

284 K

10. 10 litros de aire, saturados de humedad, a 50 C y presin de 1 atm. se comprimen a temperatura constante a 5 atm. Calcular el volumen final que se obtiene. (Aunquela presin se hace 5 veces mayor, el volumen no se reduce a la quinta parte, o sea a 2 litros, como podra suponerse, debido a que la presin parcial del vapor de agua, igual a 92,5 mm, no se puede aumentar y parte de el por disminuir el volumen, se condensa al estado lquido. Como la masa del gas disminuye, el volumen obtenido ser menor que el supuesto.

V1 = 10 lbshr= 100 %

T1 = 323 KP1 = 1 ATMPv = 92,5 mmHg

P1V1 = P2V2

P2 = 5 ATM

[1ATM (92,5 / 760) 10ltos]

despejando:

V2 =

[5ATM

(92,5 / 760)]

= 1,8ltos

11. 1 litro de aire saturado de vapor de benceno a 20 C y a la presin total de 750 mm se expande a dicha temperatura, en contacto con benceno lquido, hasta un volumen de 3 litros. La presin de vapor de benceno a 20 C es de 74,7 mm. Hallar la presin final del aire saturado de vapor de benceno.

V1 = 3 ltoPVC6H6 = 74,7 mmHgT1 = 293 KPT1 = 750mmHgV2 = 3 ltos PT2 = ?

P1 = 750-74,7 = 675,3 mmHgP1V1 = P2V2de donde:

P2 =

P2 =

P 1V 1 V2675,3mmHg

1lto

= 225,1mmHg

3ltos

P2 = 225,1 + 74,7 = 299,8 mmHg

12. 4,6 litros de aire a 40 C y presin de 716,2 mm, saturado en un 70 % de vapor de agua, se comprimen a 786 mm a la temperaturade 30 C. Calcular el volumen final obtenido. Las presiones de vapor de agua a 40 C y 30 C son, respectivamente, 55,3 mm y 31,8 mm.

V1 =T1 =

4,6ltosh313Kr

= 70%

V2 =T2 =

? 303K

P1 =

716,2mmHg

P2 =

786mHg

Corrigiendo presiones:

P1 =

716,2

55,3 0,7

= 677,49mmHg

P2 =

786

31,8 0,7 =

763,74mmHg

P1V1 T1

= P2V2 T2

despejandoV2

= P1V1T2P2T1

V2 =

677,49mm 4,6ltos 303K763,74mm 313K

= 3,95ltos =

4ltos

13. Aire saturado en un 60% de alcohol etlico, a 40 C y 760 mm, se comprime dentro de un tanque de 100 litros de capacidad a 10 atm y 30 C. Calcular el volumen del aire en las condiciones iniciales. Las presiones de vapor del alcohol etlico a 30 C y 40 C son, respectivamente, 70,8 y 135,3 mm de mercurio. Suponer nulo el volumen del alcohol etlico condensado.

V1 = ?V2 = 100 ltosPVALCOHOL = 78,8 mmHg a 30 CT1 = 313 KT2 = 303 K= 135,3 mm Hg a 40 CP1 = 760 mmHgP2 = 7600 mmHg (10atm)

P1V1 T1

= P2V2T2

V2 =

P1V1T2P2T1

Corrigiendo presiones:

P1 =

760

135 0,6

= 678,82mmhg

P2 =

7600

78,8 0,6

= 7352,72mmHg

V1 =

7552,72mmHg

100ltos

303K

= 1149,3ltos

678,82mmHg

303K

PESOS MOLECULARES DE GASES

1. A ciertas condiciones, la densidad de un gas es 1,64 g/lto. A lasmismas condiciones de presin y temperatura,1 litro de oxgeno pesa 1,45 g. Cul es el peso molecular de aquel gas?

dgas = 1,64 g/ltoMgas = ?V = 1 lto O2mO2 = 1,45 gr

mPV =RTM

;si

md =entonces:PM = d R TM

P M gas P M gas

= 1,64g / lto R T

= 1,45g / lto R T

= M gas

1,64 32==1,45

36,19g / mol

2. A cierta temperatura, la densidad del etano a la presin de 733,7 mm es igual a la densidad del aire a la presin de 1 atm. Calcular a partir de estos datos el pesomolecular del etano.

dC2H6 = (733,7 mmHg)= daire = (1 atm)MC2H6 = ? P M = d R T

733,7mmHg

MC 2H6

= dC 2H6

R T

760,0mmHg

28,9gr / mol

= daire

R T

MC 2H6

760 28,9=733,7

= 29,9gr / mol

3. Calcular el volumen que ocuparn 2 g de oxgeno a 20 C y 720 mm de presin.

V = ?t = 20 Cm = 2 gr de O2P = 728 mmHg

m R TV =

M P

mHg

lto

29gr

62,4

293K

V = K mol 32gr / mol 728mmHg

V = 1,568ltos.

4. Calcular el peso molecular del xido nitroso, sabiendo que a 80 C y presin de 1000 mm la densidad es 2,00 g/litro.

M = ?P = 1000 mmHgT = 353 Kd = 2 gr/lto

m R TM =

P2grM =

V 62,4mmHg

lto

353K

1000mmHg

K

mol 1lto

M = 44,05gr / mol

5. La densidad de un gas a 25 C y 1,25 atm de presin es 1,436 g/litro. Cul es se densidad en condiciones normales?

dgas= 1,436 gr/ltoT1=298KP = 1,25 atm

T2=273KP = 1 atm

1,25 M

= 1,436 R

298

1,436 298d ==

1,254gr

1,0 M

= d R

273

1,25 273

6. Calcular la temperatura a la cual la presin de vapor del agua, en mm de mercurio, es igual, numricamente, al nmero de gramos de agua existentes en 1 metro cbico de cualquier gas saturado de humedad.

t= ?PvmmHg = # gr H201 m3saturacin 100 %

m1000ltos

18gr / mol

PV =RT M

T =62,4

mmHg lto

K mol

T = 288,46K

t = 15,46C

7. 2,04 g de una sustancia pura se convierten en vapor a 55C y 780 mmde presin. El volumen obtenido en estascondiciones es de 230 cc. Calcular el peso molecular de dicha sustancia.

m = 2,04 grV = 0,23 ltos t = 328 KM = ?P = 780 mmHg

mPV =RTMm R TM =PV

2,04gr 62,4mHg lto 328K M =

780mmHg K

mol 0,23ltos

M = 232,7gr / mol

8. Un recipiente de 3,47 litros de capacidad est lleno de acetileno, C2H2, a la temperatura de 21 C y presin de 723 mm. Calcular la masa de acetileno contenida en este recipiente.

V = 3,47 ltos C2H2P = 723 mmHg T = 294 Km = ?

P V

m=RTM

P V Mm =R T

723mmHg

3,47ltos

26gr / mol

m =62,4

mmHg

lto

294K

m = 3,55gr.

K mol

9. Un matraz de un litro contiene una mezcla de hidrgeno y de xido de carbono a 10 C y presin total de 786 mm. Calcular el peso del hidrgeno si el matraz contiene 0,1 g de xido de carbono.

V = 1 ltoH2 + COmH2 = ?t = 10 Csi : mCO = 0,1 gr. Pt = 786 mmHg

PV =

a R TMV

Pco

a R T=

0,1gr=

62,4mmHg

lto

293K

= 63mmHg

MV28gr / mol

K

mol

1lto

luego

: PH"

= 786

63 =

723mmHg

723mmHg

1lto

2gr / mol

aH 2 =

62,4

mmHg

lto

293K

= 0,0818grH 2

K mol10. Calcular la temperatura a la cual 1 litro de aire a lapresin de 690 mm pesa 1 g.

T = ?P = 690 mmHgV = 1 ltom = 1 gr

aPV =RTM

690mmHg

1lto

28,96gr / mol

T =1gr

62,4

mmHg

lto

K mol

T = 320,4K

t = 47,4C

11. 250 cm3 de un gas se han recogido sobre acetona a -10 C y 770 mm de presin. El gas pesa 1,34 g y la presin de vapor de acetona a -10 C es de 39 mm. Cul es el peso molecular del gas?

V = 0,25 ltosPv = 39 mmHgm = 1,34 gr.P = 770 - 39 mmHgT = 263 KMGAS = ?P = 770 mmHg

aPV =RTMa R TM =PV

1,345 62,4mmHg lto 263K M =

731mmHg K

mol 0,25ltos

M = 120,25gr / mol

12. 0,35 g de una sustancia voltil se transforman en vapor en un aparato de Victor Meyer. El aire desplazado ocupa 65, 8 cc medidos sobre agua a 40 C y a una presin total de 748 mm. Cul es el peso molecular de dicha sustancia?. La presin de vapor del agua a 40 C es 55,3 mm.

m = 0,35 grPP = 748 mmHgV = 65,8 ccPV = 55,3 mmHgT = 313 KM = ?

P = 748

55,3

= 692,7mmHg

0,35gr 62,4mmHg lto 313K M =

692,7mmHg K

mol 0,0658ltos

M = 149,4gr / mol

13. La composicin ponderal del aire es 23,1% de oxgeno, 75,6 % de nitrgeno y 1,3 % de argn. Calcular las presiones parciales de estos tres gases en un recipiente de 1 litro de capacidad, que contiene de 2 gr de aire a - 20 C.

a R TP=

23,1%O2

TM V

75,6 & %N 2 V1,3%Ar

= 1lto

m = 2gr

PT =

2 62 253 28,96 1lto

T = 253k

PT =

1089,57mmHg

mO 2 PO 2

= 0,462gr(0,231 2)0,462 62,4 253==32 1

277,78mmHg

de la misma forma: mN2 = 0,756 2 = 1,512 gr. PN2 = 850,8 mm. mAr = 0,026 gr;PAr = 10,25 mmHg.

14. La composicin volumtrica del aire es 21 % de oxgeno,78 % de nitrgeno y 1 % de argn. Calcular las presionesparciales de estos tres gases en un recipiente de dos litros de capacidad, que contiene 3 gr de aire a 18 C. (Calcular a partir de estos datos, el peso molecular medio del aire, que resulta ser igual a 20,96, determinar entonces la presin total y hallar las presiones parciales

teniendo en cuenta que la relacin volumtrica es igual - segn el principio de Avogrado - a la relacin molecular).

21%O278%N 21%Ar

V = 2ltos m = 3grM = 28,96 / mol

T = 291K

de la ecuacin de estado:mmHg

lto

3gr

62,4

291K

a R TP=

=K mol

TM V

28,96gr / mol

2lbs

PT =

939,3mmHg

PO2 = 0,21 939,9 == 197,3 mmHgPN2 = 0,78939,9 = 733,1 mmHgPAr = 0,01939,9 = 9,39 mmHg15. En un recipiente de 2 litros de capacidad se recogen 5litros de oxgeno medidos a la presin de 2 atm, y 10litros de nitrgeno a la presin de 4 atm. Se dejan salir25 litros de la mezcla gaseosa a la presin de una atmsfera. Calcular: a) la presin final en el recipiente; y b) el peso de oxgeno y de nitrgeno contenidos al final en dicho recipiente. La temperatura se ha mantenido siempre constante a 25 C.

VO2= 5 ltosP = 2 atm25ltos aP = 1 atmVN2= 10 ltosP = 4 atmV = 2 ltos

O2 =

2atm

5ltos

3gr / mol

= 13,05grO2

N 2 =

4 10 28

= 45,834grN 2

atm0,082K

lto mol

298K

0,082 298

PT en el recipiente de 2 ltos:

13,095grP=

0,082

atmK

lto mol

298K

= 4,999atm

O 232gr / mol 2ltos

}} PT

= 25atm, extraen25lto

45,834grP=

0,082

atmK

lto mol

298K

= 19,99atm

N 22,9gr / mol 2lto

25atm V1

= 1atm 25ltos

V1 =

1lto

a) como el volumen se reduce de 2 ltos a 1 lto: luego Pf =

25 atm2

12,5atm

b) m deO2 y N2 al final:25atm 2ltos 32gr / mol

aO2 =

0,082

atm lto

298K

= 6,54grO2

K

mol

aN2 =

10atm 2ltos 28gr / mol atm lto

= 2,9grN2

0,082K

mol

298K

16. 12 g de iodo slido, densidad 4,66 se colocan en un matrazde un litro. El matraz se llena entonces con nitrgeno a 20 C y 750 mm y se cierra. Se calienta ahora a 200 C, temperatura a la que el iodo est vaporizado.Cul es la presin final?

aI2 = 12 gr.t = 20 CyP = 750 mmHgse llena con N2

d =4,66 gr/ltot2= 200 CPf = ?

V =1 lto

P1 = P2T1T2

;P2

= P1 T2T1

0,986atm 473K=293Katm lto

= 1,591atm

a R TP=

12gr 0,082=K

mol

473K

= 1,832atm

I2V M

1lto 2,54gr / mol

PT =

PN 2

+ PI2

= 1,591atm + 1,832atm =

3,42atm

17. El volumen de un mezcla de aire saturado de humedad a 50C es de 4 litros a la presin de 5 atm. Calcular: a) la presin total final cuando esta masa se expansiona sobre agua hasta un volumen de 20 litros, a temperatura constante; y b) los gramos de aguaque se evaporan para mantener el aire saturado de humedad. La presin de vapor de agua a 50 C es de 92, 5 mm.

Vaire saturado = 4 ltost = 50 CP = 5 atmP = 3800 mmHgPV = 92,5 mmHg

a) V2 = 20 ltosV1 = 4 ltos P1 = 3707,5 mmHg(corregido)

P1V1

= P2V2

P2 =

P2 =

3707,5mmHg 4ltos 20ltos741,5mmHg

P2 =

741,5 + 92,5

= 834mmHg

92,5mmHg 4ltos 18gr / mol ammHg lto

0,33gr

62,4b) K

mol

323 K

1,652

0,33

1,32grH2O

92,5mmHg 20ltos 18gr / mol ammHg lto

1,652gr

62,4K

mol

323 K

18. 100 litros de aire a 20 C y presin de 1 atm. se hacen burbujear lentamente a travs de ter. El aire saturado de vapor de tersale a 20 C y presin total de 1 atm. Calcular: a) los gramos de ter que se evaporan, b) el volumen final de la mezcla; y c) si la mezcla se comprime isotrmicamente a 10 atm, la cantidad de ter que se

recupera de nuevo al estado lquido. La presin de vapor de ter a 20 C es 422 mm. Suponer despreciableel volumen del ter lquido formado.

V = 100 ltos aireSe hace burbujear a travs de ter:T = 293 KT = 293 KP = 1 atmT =1 atmPV = 422 mmHg

C2H5

a) P V

O C2H5

P V

74gr / molP

2V1

V1760mmHg100ltos

1122

P2338mmHg

V2 224,85ltosluego:

a P VM

422mmHg 224,85ltos 74gr / mol

384,29

RT62,4

mmHg lto

gr293 K

b) 224,85 ltos

Kmol

c) P2 = 10 atm = 7600 mmHg7600 mmHg100 ltos = 7600 mmHg V2

422mmHg 10ltos 74gr / mol ammHg lto

17,1gr

62,36K

mol

293 K

eter : 394,29

17,1

367,19gr

19. A 0 C la densidad del cloruro de metilo a una presin de 0,5 atm es 1,401 g/litro, y a una presin de 0, 25 atm, es 0,5666 g/litro. A partir de estos datos, calcular el peso molecular exacto del cloruro de metilo.

T = 273 KdCH3Cl = 1,1401 gr/ltodCH3Cl = 0,5666 gr/ltoP = 0,5 atmP = 0,25 atmMCH3Cl = ?

d1,1401P 10,5d0,5666P 20,25

2,2802

2,2664

0,0138

MdRT P 0

(2,2664

0,0138 )0,08206

273

50,46 gr / mol

20. A 0 C (273,16 K) la densidad del oxgeno a u a presin de 1 atm es 1,42090 g/litro, y a una presin de 0,5 atm es 0,71415 g/litro. Calcular la constante R de los gases y el volumen molar gramo.

0 C = 273 ,16 KdO2 = 1,42898 gr/ltoP = 1 atmP = 0,5 atmdO2 = 0,71415 gr/ltoR = ?Vm = ?PM = d R T

R 0,5atm32gr / mol

0,08201

0,71415gr / lto

273,6 K

0,0039

R 1atm32gr / mol

0,081979

1,4289gr / lto

273,16 K

R 0,08201

0,00039

0,082057

0,08206

1mol

0,08206

atm

lto

273,16 K

VnR P

TKmol 1atm

V22,415ltos(enC.N.)

ECUACIONES QUIMICAS: METODOS DE IGUALACION

1. En la tostacin de la pirita, Fe S2, se forma xido frrico Fe2O3, y se desprende dixido de azufre, SO2. Escribir la ecuacin indicada correspondiente, e igualarla por el mtodo del nmero de valencia.

O202FeS2+ 2

Fe 2O 2

+S 4O 2

2324e- + O22 O-2 6S-2S+4+ 6e- 4

24e- + 6 O2+4 S-212 O-2 + 4 S+4 + 24e-4 FeS2 + 11 O22 Fe2O3+8 SO2

2. Al calentar hipoclorito potsico, KClO, se transforma en cloruro y en clorato potsico, KCl y KClO3. Escribir la ecuacin de este proceso igualada por el mtodo del nmero de valencia.

3K+1Cl+1O-2 K+1 Cl-1+K+1Cl+5 O 22e- + Cl+Cl-2 Cl+Cl+5+4e-

4e- + 2Cl+ + Cl+2Cl- + Cl+5 + 4e-3 KClO2 KCl+KClO3

3. Por accin del clorato potsico, KClO3, en presencia de potasa castica, KOH, el cloruro cobaltoso, CoCl2, pasa a xido cobltico Co2O3. Escribir la ecuacin correspondiente, igualada por el mtodo del nmero de valencia.

2Co+2 Cl 1

+K+1O-2H+1+K+1Cl+5 O 2

Co 3

+K+1Cl-1 +H2O

32Co+2Co+3 +1e-66e- + Cl+5Cl-11

6e- +6Co+2 + Cl+56Co+3+Cl-+ 6e-6CoCl2 + 12 KOH + KClO33 Co2O3 + 13 KCl ++6H2O4. Por accin de la potasa castica, KOH, sobre el fsforo,P4, se forma hipofosfito potsico, KPO2H2 , y fosfamina, PH3. Escribir e igualar por el mtodo del nmero de valencia la correspondiente ecuacin.

0+1 -2 +1

+1 +121

-31

P4+K O H

+H2OK P

O2 H2

+PH3

P4 4P+1 +4e-312e- + P4 4 P-3112e- +3 P4 + P4 12 P+1+4 P+3 + 12 e-5. Igualar por el mtodo del nmero de valencia las ecuaciones correspondientes a la reaccin del Zinc, del aluminio y del Silicio con la sosa custica, en las que se obtiene hidrgeno y cincato, aluminato y silicatossdicos., Na2ZnO2, Na2SiO3.

Zn0 + 2 Na+10-2H+1Zn0

Na2

0Zn 2

1Zn 22 +0

OH222e

H22e- + 2H+10

2e- + Zn0 + 2 H+ Zn+2 + H2 + 2e-

22 Al0 + 2 Na+1O-2H+1+2 H2O 2 Na+1Al+3 O 2

3H 0

2Al0Al+3 + 3e-2 2e- + 2H+H23

2Al0 + 6e-+ 6H+ 2Al+3 + 6e-+ 3H2

Si0 + 2 Na+1O-2H+1+H2O

Na 1Si 4O 2

2H 0

232Si0Si+4 + 4e- 1

H22e- + 2H+0 2

Si0+4e- + 4H Si+4 + 4e-+ 2 H2O

6. El cido ntrico concentrado oxida el iodo a cido idico HIO3, y se reduce a dixido de nitrgeno, NO2. Escribir e igualar por el mtodo del nmero de valencia la ecuacin correspondiente.

IHNO015223

H 1I2

N O2

H2O

I5O342202I 5

10e1

1eN 5

N 410

I210e

10 N 5

2I 4

10 N 4

10e

I210 HNO3

2HIO3

10 NO2

4H2O

7. OI0Escribir e igualar por el mtodo del nmero de valencia la obtencin de iodo a partir de ioduro potsico mediante el permanganato de potsico, KMnO4, en presencia de cido sulfrico.

K I 1

K 1Mn 7O 2

H2 S4

OI16222I 20

K 1S 62

O242e5

Mn 2 S 62

2H2O

445eMn 7

Mn 22

2 2

10I

10e

2Mn 7

SI 0

10e

2Mn

10KI

2KMnO4

8H2 SO4

6K2 SO4

2MnSO4

5I2

8H2 0

8. El cido ntrico muy diluido al actuar sobre el cinc o sobre el hierro forma nitrato de cinc o nitrato frrico y se reduce a amonaco, que con el cido forma nitrato amnico. Escribir las ecuaciones correspondientes a estos procesos e igualarlas por el mtodo del nmero en valencia.

Zn0

H 1N 2

Zn 2 (N

3 )2

N H4 N3

H2O

5O35O2315O2Zn08eN 5

Zn 22e4N 3

4Zn08eN 50

4Zn 28eN 3

4Zn

10HNO3

4Zn(NO3 )2

3NH4 NO3

3H2O

Fe0

H 1N2

Fe 3 (N

3 )3

NH4 N3

H2O

5O35O2315O2Fe0

Fe 33e8

8eN 5

N 33

3 8e0

8Fe0

3N 5

8Fe 3

24e

3N 3

8Fe

30HNO3

8Fe(NO3 )3

3NH4 NO3

9H2O

9. El alcohol etlico, CH3CH2OH, se oxida con acetaldehido, CH3CHO, mediante el dicromato potsico en medio sulfrico. Escribir la ecuacin correspondiente, igualada por el mtodo del nmero de valencia. (El nmero de valencia de un tomo de carbono se calcula considerando unicamente los enlaces a tomos distintos. Los enlaces a tomos de hidrgeno dan lugar a nmeros de valencia negativos y los enlaces de tomos de oxgeno o de halgenos, a nmeros de valencia positiva).

CH 3CH 2OH

K 1Cr2

H 1S2

CH 3CHO

K 1S2

Cr2

3 (S

4 )3

22226O76O46O46O23eCr 6

Cr 32

C2 H5OH

CH 3CHO2H2e3

6e2Cr 6

3C2 H5OH

2Cr 3

3CH 3CHO6H6e

3CH 3CH 2OH

K2Cr2O7

4H2 SO4

3CH 3CHO

K2 SO4

Cr2 (SO4 )3

6H2O

10. En presencia de cido sulfrico el permanganato potsico oxida al cido oxlico, H2C2O4, a dixido de carbono. Escribir e igualar por el mtodo del nmero de valencia la ecuacin correspondiente.

132

172

162

162

26242

H2 C2 O4

K Mn

5e

2

O4H2 S O4Mn 7Mn 2

K2 S O42

Mn S O4

C O2

H2O

C2O4

2CO22e5

10e

2Mn 7

5C2O4

2Mn 2

10CO2

10e

5H2C2O4

2KMnO4

3H2 SO4

K2 SO4

2Mn(SO4 )

10CO2

8H2O

11. Igualar por el mtodo del in - electrn la ecuacin del ejercicio 2 y la correspondiente a la accin del cloro en caliente sobre un lcali, en la que se forma el cloruro y clorato.

2e 2OH

HClO

ClO

Cl ClO3

OH2

2H4e1

4e2H

2ClO

2OH

3ClO

ClO

2Cl

2Cl ClO3

2OH

ClO32H4e

6OH

2e

Cl2

Cl22ClO3

2Cl

6H

5

10e1

10e

5Cl2

6OH

6Cl2

Cl26OH

10Cl

10Cl

2ClO36H2ClO36H

10e

3Cl2

30 H

6OH

3Cl25Cl

3OH ClO3

5Cl 3H2O

ClO33H

12. Igualar por el mtodo del in - electrn la formacin de bromo a partir de un bromuro mediante el dicromato potsico en medio cido.

BrCr2O72Br

H

Br2

Cr 3

2e

Br23

3

H2O

6e14H

Cr2O7

2Cr

7H2O 1

6Br

6e14H

Cr2O7

3Br26e

2Cr 3

7H2O

13. Igualar por el mtodo del in - electrn la oxidacin de un nitrito a nitrato, mediante el permanganato potsico en medio cido. Escribir la ecuacin molecular correspondiente, suponiendo se oxida el nitrito potsico en un exceso de cido sulfrico.

KNO2

KMnO4

H 2 SO4

KNO3

MnSO4 2

K2 SO4

H2O

5e

H 2 O

8H

NO2

MnO4NO3

Mn

2H2e

4H 2O25

10e

16 H

2MnO4

5H 2O

5NO2

2Mn 2

3H 2O

5NO3

10 H

10e

5KNO2

2KMnO4

3H2 SO4

5KNO3

2MnSO4

K2 SO4

3H 2O

14. En medio fuertemente cido el bismutato potsico, KBiO3 oxida una sal manganosa a permanganato. El bismutato se reduce a in Bi+++ . Escribir e igualar por el mtodo del in - electrn la ecuacin inica correspondiente, y a partir de esta, la ecuacin molecular suponiendo se oxidanitrato manganoso en presencia de cido ntrico.

KBiO3

Mn(NO3 )2

HNO3

Bi(NO3 )33

KMnO4

KNO3

H 2O

2e6H

BiO3Bi2

3H2O5

4H 2OMn

MnO48H

5e2

10e

30 H

5BiO3

8H 2O

2Mn 2

5Bi 3

7H2O

2MnO4

16 H

10e

5KBiO3

2Mn(NO3 )2

14 HNO3

5Bi(NO3 )3

2KMnO4

3KNO3

7H 2O

15. El tiosulfato sdico, Na2S2O3, es oxidado por el iodo a tetrationato sdico Na2S4O6, mientras que el iodo se reduce a ioduro. Escribir e igualar por el mtodo del in - electrn la ecuacin correspondiente. (Esta reaccin tiene una gran importancia en el anlisis volumtrico).

I2I22S2O32I 2e02I

S4O6

2S2 O3

S4O62e

I22e0

2S2O3

2IS4O62e

16. I0En medio prcticamente neutro (en presencia de bicarbonato), el, iodo oxida el arsenito a arseniato, mientras que en medio fuertemente cido est se reduce a arsenito mediante el cido iohdrico. Escribir e igualar por el mtodo del in - electrn ambas ecuaciones.

AsO4

2I4H

I22I0

AsO22e

22H2O

Solucin :

2e4H

AsO4

I2AsO2

2H2O

2e4H2I

AsO4

I2AsO2

2H2O2e

Re sp.

AsO2

I24HCO3

AsO42I

4CO2

2H2O

Solucin :

2H2O2eI2

AsO22I

AsO44H2e

4HCO3

4CO2

4OH

4HCO3

2H2O

AsO22eI2

4CO2

4OH

4H2I

AsO42e

4 H 2O

17. En medio cido el persulfato potsico, K2S2O8, oxida el in crmico a cromato y el in permanganoso a permanganato. Escribir e igualar por el mtodo del in electrn la oxidacin del sulfato crmico y del sulfato manganoso mediante el persulfato potsico en exceso de cido sulfrico, a partir de ellas, las ecuaciones moleculares correspondientes.

Cr 3

S 2 0 8

H 2 O

CrO 4

SO 4H

4H 22e

OCr 3

S 2 O 8

CrO 48H2SO 43

3e2

8H 2 O

2Cr 36e

3S 2 O 8

2CrO 4

16 H

6e6SO 4

Cr (SO 4 ) 3

3K 2 S 2 O 6

8H 2 O

2H 2 CrO 4

3K 2 SO 4

6H 2 SO 4

Mn 2

S 2 O 8

H 2 O

MnO 4

SO 4H

4H 22e

OMn 2S 2 O 8

MnO 48H2SO 45

5e2

8H 2 O

2Mn 2

10e

5S 2 O 8

2MnO 4

16 H

10e

10SO 4

2MnSO 4

5K 2 S 2 O 8

8H 2 O

2HMnO 4

5K 2 SO 4

7H 2 SO 4

18. En medio cido y en presencia de reductores fuertes, los nitritos actan como oxidantes y se reducen a xido ntrico. Escribir las ecuaciones inicas de oxidacin de los cidos iohdrico y sulfhdrico por el nitrito potsico en cido clorhdrico, y a partir de ellas las correspondientes ecuaciones moleculares.

NO2IH

NOI2

H2O

1e2H2I

NO2I22e

NOH2O2 1

2e4H

2NO22I

2NO

2H2OI22e

2KNO2

2HI2

2HCl

2NOI2

2KCl

2H2O

NO2SH1e2H

NO NO2

SH2O NO

H2O2

SS 02e1

2e4H

2NO2S

2NOS 0

2H2O2e

2KNO2

H2 S

2HCl

2NOS

2KCl

2H2O

19. El sulfato crico, Ce(SO4)2, en medio cido es un oxidante energtico, que al actuar se reduce a sulfato ceroso, Ce2(SO4)3. Escribir e igualar por el mtodo del in- electrn la ecuacin de oxidacin mediante el sulfato crico, y a partir de las mismas las ecuaciones moleculares correspondientes.

Ce 4H O

Ce 3HO

2 21eCe 4

H2O2

Ce 32

O22H

2

2e1

2e2Ce 4H O

2Ce 3O2H2e

2Ce(SO4 )2

2 2H2O2

Ce2 (SO4 )3

2H2 SO4O2

Ce 4

H C O

Ce 3HCO

2 2 42

1eCe 4

Ce 32

C2O4

2CO22e1

2e2Ce 4C O

2Ce 3

2CO2e

2 42

2Ce(SO4 )2

H2C2O4

Ce2 (SO4 )3

H2 SO4

2CO2

DISOLUCIONES: DENSIDAD Y CONCENTRACION

1. Calcular la cantidad de sosa castica y de agua que se necesitan para preparar 5 litros de una disolucin al 20%, cuya densidad es 1,219 g/cc. Cul es la normalidad de esta disolucin?

5ltosdisol

1000cc.disol 1lto.disol

1,219gr.disol cc,disol

20gr.NaOH 100gr.disol

1219grNaOH

5ltos.disol

1000ltos.disol 1lto.disol

1,219gr.disol cc.disol

809gr.H2O 100gr.disol

4876grH 2O

20gr.NaOH 100gr.disol



1eq.gr.NaOH 40gr.NaOH

6,095N

2. Se disuelve una cierta cantidad de cloruro magnsico hidratado, MgCl2. 6H2O, en un peso igual de agua. Calcular la concentracin de la disolucin en tantopor ciento de sal anhidra.

MgCl2 MgCl2

6H 2O

20,3gr / mol95,3gr / mol

masa total de la disolucin :406,6 gr.disol

95,3gr.MgCl2 406,6gr.disol

100

23,43%

3. Una disolucin de carbonato sdico de densidad 1,105 g/cc contiene 10,22 % de carbonato anhidro. Calcular el volumen de la misma que podr dar lugar por evaporacin a 100 gramos del carbonato hidratado, Na2CO3. 10H2O.

100gr.Na2CO3

10H2O

106gr.Na2CO3

100gr.disol

cc.disol

328,19cc.disol

286gr.Na2CO3

10H2O

10,22gr.Na2CO3

1,105gr.disol

4. Calcular el peso de sulfato magnsico heptahidratado, MgSO4. 7H2O, que debe aadirse a 1000 gramos de agua para obtener una disolucin al 15 % en sulfato anhidro.

1)1000 m2

2)1000 0

m3m 120,32 246,3

1)en2)

m30,48

m20,488

(1000

m2)0,15

despejando

m2150 / 0,338

443,78gr.MgSO 47H2O

5. Calcular las cantidades de carbonato sdico hidratado, Na2CO3. 10H2O y de agua que se necesitan para preparar 12 litros de disolucin al 13,9 % de carbonato anhidro, y de

densidad igual a 1,145 g/cc. Cul es la normalidad de esta disolucin?

m1 m1c1

m2 m3 m2c2

m3c3

1)m1 m2 m3

12000cc.disol

1,145 gr.disolcc.disol

1347gr.disol

2)m10 m2

106gr.Na2CO3

13740

0,139

286gr.Na2CO3

10H2O

despejando

: m2

masaNa2CO3

10H2O

51,53gr

m1 masaH 2O

85,87gr

normalidad : 13,5grNa2CO3100gr.disol



1eq.gr.Na2CO353gr.Na2CO3

3,003N

6. Calcular el volumen de disolucin al 12 % en peso de CuSO4 que podr prepararse con 1 Kg de sulfato cprico cristalizado, CuSO4. 5H2O. La densidad de la disolucin es 1,131 g/cm3.

CuSO 4

5H O

250gr / mol

1000grCuSO 4

CuSO 4

5H2O

160gr / mol160grCuSO 4

100gr.disol

cc.disol

250grCuSO

412grCuSO 4

1,131gr.disol

4,715

103

4,715ltos.disol7. Se tiene un cido sulfrico concentrado de densidad 1,827 g/cc y 92,77 % en peso de H2SO4. Calcular como hay que diluir este cido, en volumen y en peso para obtener un cido sulfrico que contenga 1 g de H2SO4 por 1 cc de disolucin. El cido resultante tiene una densidad de 1,549 g/cc.

concentracin final del cido :

1gr.H2SO41cc.disol

1cc.disol 1,549gr.disol

0,64557

64,57%

1) m1m2m3

para 1000 gr. de cido:

2)m1c1

m2c2

m3c3

1)10002)1000

m2m30,3277

m2O

m30,64557

1)en2)

927,7

(1000

m2)0,64557

despejando

: m2

437,02gr.deH 2O

En volumen : para 1 lto. de cido:

1to.disol



92,77gr.H2SO4100gr.disol

100gr.disol 64,557gr.H2SO4

cc.disol 1,549gr.disol

1lto.disol 1000cc.disol

1,6949ltos.disol

8. Un cido sulfrico de 50 B contiene 62,18 % de H2SO4.Hallar la normalidad de este cido.

Ecuacin para lquidos ms densos que el H2O: 145B145

14514550

1526gr / cc


1eq.gr.H2SO449gr.H2SO4


1000cc.diso l1lto.disol

19,36N

9. Hallar la normalidad y la modalidad de una disolucin de amonaco de 20 B, que contiene 17,19 % en peso NH3.

Ecuacin para lquidos menos densos que elH2O:140130

14013020

0,93gr / cc

17,19gr.NH3100gr.disol


1000cc.disol lto.disol

1eq.gr.NH317gr.NH3

9,434N

17,19gr.NH3

1mol.NH3

1000gr.H2O

12,21molal

(100gr.disol

17,9gr.H2O

17gr.NH3

1Kg.H2O

10. Se disuelven en 600 gramos de agua 200 litros de cloruro de hidrgeno medidos a 15 C y 768 mm. La disolucin que resulta es de 21,1 B. Calcular la concentracin de este cido en gramos de HCl por ciento y su molaridad.

P 145

1,17gr / cc

Ecuacin de estado :PV

m RT

145

21,1M

768mm

200ltos

36,5gr / mol

mHCl

62,4 mmK

lto mol

288 K

311,565gr.HCl

%HCl

311,565gr.HCl911,565gr.disol

100

34,208%

34,21gr.disol 100gr.disol

1mol.HCl 36,5gr.HCl

1,17gr.disol 1cc.disol


10,96M

11. Se mezcla un litro de cido ntrico de densidad 1,38 g/cc y 62,70 % con un litro de cido ntrico de densidad 1,13 g/cc y 22,38 %. Hallar: a) la concentracin del cido resultante en tanto por ciento: b) el volumen de cido que se forma; y c) su molaridad. La densidad del cido formado es igual a 1,276 g/cc.

a)m1 m21lto

m31000cc1lto

1,38gr cc

1lto

1000cc 1lto

1,13g mcc3

1380m1c11380

1130m2c20,627

m3 m3c3 1130

2510gr.

0,2238

2510c3

despejando :c3 44,54%

b)2510gr.disol



1967ltos.disol

c) 44,54gr.HNO 3100gr.disol



HNO 363gr.HNO 3

9,02M

12. Que cantidad de agua hay que evaporar de una tonelada de cido sulfrico de densidad 1,26 g/cc y 35,03 %para obtener un cido de densidad 1,49 g/cc y 59,24 %. Realizar el clculo: a) Correctamente a partir de los %; b), incorrectamente, a partir de las densidades, al suponer que los volmenes son aditivos; c) , determinar las normalidades de los dos cidos.

a)m1 m2m3m1c1m2c2m3c3

(1)1000Kgm2m3(2)10000,3503m20m30,5924

(1)en(2)350,3592,40,5924m2

despejando

: m2

408,67KgH 2O

b)V1

106gr

V2 V31ccVV

7,9365

1,26gr 105cc

23

V2 V3

c) 35,03gr.H2SO4100gr.disol




9,01N





18N

13. Calcular la cantidad de cido sulfrico concentrado de 96,2 % de H2SO4 que debe agregarse a 100 Kg de un oleum de un 12 % de SO3 para obtener un cido sulfrico puro, de un100 % de H2SO4.

(1)m1m1

m2m3100m3

(2)m1c1m1 0,962

m2c2100c2

m3c3 m3

Clculo de C2 =

SO380gr.

C

H2O18gr.

0,98

H2SO498gr

12KgSO 3

98KgH 2SO4

1,027

2100Kg.disol

80KgSO 3

(1)en(2)m10,962

100

1,027

m1 100

despejando M1

m171,05Kg

14. Un oleum de un 25,4 % en SO3 se ha de diluir en cido sulfrico de 97,6 % en H2SO4 para obtener un oleum de 20 % enSO3. Calcular la cantidad de cido sulfrico que debe agregarse por cada 100Kg del oleum original.

(1)m1m2m3100Kgm2m3

(2)m1c1 100

m2c20,746

m3c3 m2c2

m30,8

Clculo de c2 =

0,976

2,4KgH 2O100Kg.disol

98Kg.H2O18Kg.H2O

1,106

(1)en (2)

74,6

m21,106

(100

m2)0,8

800,8m2

despejando M 2

5,40,306

17,64Kg

15. Se diluye a un volumen cinco veces mayor un cido sulfrico concentrado de densidad 1,805 g/cc que contiene 88,43 % en peso de H2SO4. Calcular el volumen del cido diludo que se necesita para preparar 5 litros de cido sulfrico normal.

V2 = 5V1

5ltos.disol

1eq.gr.H2SO41lto.disol

49gr.H2SO41eq.gr.H2SO4

100g.disol 88,43gr.H2SO4


153,493cc.disol

16. Una disolucin de potasa castica de densidad 1,415 g/cc es de 41,71 %. Calcular el volumen de disolucin que contiene 10 moles de KOH.

10molesKOH

56,108grKOH1molKOH

100gr.disol 41,71gr.KOH


950,66cc.disol

17. Se han de preparar 2 litros de disolucin 2 normal en HCl y en NaCl a partir de cido clorhdrico de densidad 1,165 g/cc y 33,16 % HCl, y de una disolucin de sosa castica de densidad 1,38 g/cc y de 35,01 % NaOH. Calcular los volmenes que se necesitande estas dos disoluciones.

Vde HCl:

2ltos.disol

4eqgr.HCl

36,5gr, HCl

100gr.disol

1cc.disol

1lto.disol

2eq

gr.HCl

33,16gr.HCl

1,65gr.disol

755,86ccHCl

V de NaOH :

2ltos.disol

2eqgr.NaOH

40gr.NaOH

100gr.disol

1lto.disol

1eq

gr.NaOH

33,01gr.NaOH


331,16cc.disol

18. Se tiene una disolucin de dicromato potsico al 1 %, cuya densidad relativa es prcticamente la unidad. Calcular el volumen de esta disolucin que se necesita para preparar 250 cc de disolucin 0,1 normal de dicromato al actuar como oxidante.

6e14H

2Cr2O7

2Cr 3

7H2O

250cc.disol

1lto.disol

0,1eq

gr.K 2Cr2O7

294gr.K 2Cr2O7

1000cc.disol

1eq

gr.disol

1eq

gr.K 2Cr2O7

100gr.disol 1gr.K 2Cr2O7

1cc.disol 1gr.disol

122,58.disol

19. Calcular el peso de anhdrido arsenioso que se necesita para preparar 1 litro de disolucin de arsenito 0,1 normal. (El anhdrido arsenioso se disuelve con algo de sosa castica).

1lto.disol

0,1eqgr.Ar sen ito

95,955gr.Ar sen ito

1lto.disol197,82gr.As2O32191,91gr.Ar sen ito

1eq

4,945gr.As2O3

gr.Ar sen ito

20. Se queman 80 litros de fosfamina medidos a 18 C y 756 mm. El cido fosfrico formado se disuelve en agua y se forma 1 litro de disolucin. Calcular la normalidad de la disolucincida.

PH 3

2O2

H3PO4

m765mmHg

80ltos

34gr / mol

PVRTM

mPH 3

62,4

mmHg K

lto mol

291 K

113,24grPH 3

113,24gr.PH 3

98gr.H3PO434grPH 3

326,391gr.H3PO4

326,391grH 3PO4

1eq

grH 3PO4

9,99N

1lto.disol

58 / 3gr.H3PO4

21. Calcular el volumen de cido sulfrico de densidad 1,827 g/cc y 92,77 % de H2SO4 que se necesita para preparar 10 litros de cido sulfrico 3 normal.

10ltos.disol

3eq

grH2 SO4

49 gr.H2 SO4

100 gr.disol

cc.disol1,827 gr.disol

1lto.disol

867 ,3cc.disol

1eq

gr.H2 SO4

92,77 gr.H2 SO4

22. Se tiene una disolucin de sosa castica 0,5 normal, factor 0,974. Hallar el volumen de disolucin de sosa castica de densidad 1,22 g/cc y de 20,57 % de NaOH, que debe agregarse a un litro de aquella disolucin para que resulte exactamente 0,5 normal. Suponer que en la mezcla los volmenes son aditivos.

NaOH(1)V1

0,5V2V3

0,974, N

0,457 (2)V1N 1

V2N 2

V3N 3

1ltoV2V3

10,487

V2N 2

V30,5

Clculo de N2 =3

20,07gr.NaOH100gr.disol

1eq gr.NaOH40gr.NaOH

1,22g.disol1cc.disol

10 ccdisol1lto.disol

N26,1213

(1) en(2) :

0487

V2 6,121

(1 V2 )0,5

despejandoV2

0,0135,62

2,313

10 3 ltos

2,313cc

23. Calcular el volumen de disolucin 2 normal de sulfato cprico que se necesita para preparar 10 gr de xido cprico previa precipitacin del cobre como carbonato y calcinacin posterior de este a xido.

CuO

CuSO 480gr / mol

H2CO3

CuCO 3CuO

CO2

H2SO4

CuSO 4

160gr / mol

10grCuO

160gr.CuSO 4

1eq.grCuSO 4

1lto.disol

103 cc.disol

80gr.CuOV 125cc.disol

80gr.CuSO 4

2eq

grCuSO 4

lto.disol

24. Se tratan 250 g de cloruro sdico con cido sulfrico concentrado de densidad 1,83 g/cc y 93,64 %. Si el cido se agrega en un exceso del 20 % respecto a la formacin de sulfato sdico neutro, calcular el volumen de cido sulfrico utilizado.

2NaCl 117gr

H2SO498gr

Na2SO4142gr

2HCl73gr

250gr.NaCl

98gr.H2SO4117grNaCl

1,2

251,282gr.H2SO4

251,282gr.H2SO4

100gr.disol 93,64gr.H2SO4


146,64cc.disol

25. En el problema anterior, el cloruro de hidrgeno desprendido se absorbe en agua y se obtienen 500 cc de un cido de densidad 1,137 g/cc. Calcular la normalidad de este cido y su concentracin en tanto por ciento.

250gr.NaCl

73gr.HCl 117gr.NaCl

155,983grHCl

155,983gr.HCl500cc.disol

1eqgrHCl 36,5gr.HCl

1000c.disol 1lto.disol

8,54N

155,983gr.HCl500cc.disol


100

27,43%

26. Calcular el volumen de cido clorhdrico 3 normal que se necesita para disolver 12 gramos de un carbonato clcico de 93,2 % de pureza.

CaCO 3100gr.

2HCl73gr.

CaCl2

H2CO3

12gr.disol

93,2gr.CaCO 3100gr.disol

73gr.HCl 100gr.CaCO 3

1eqgrHCl 36,5gr.HCl

1lto.disol

1000cc.disol

74,56cc.disol

3eq

grHCl

1lto.disol

27. A partir de 100 cc de un cido sulfrico, por precipitacin con cloruro brico, se obtienen 11,75g de sulfato brico. Hallar la normalidad del cido sulfrico.

H2SO498

BaCl2208

BaSO 4233

2HCl

117,5gr.BaSO 4100cc.disol

98grH 2SO4238gr.BaSO 4


1eq.grH 2SO449grH 2SO4

1,008N

28. Calcular el volumen de cido clorhdrico concentrado de densidad 1,18 g/cc y 36,23 % de HCl que ha de reaccionar sobre un exceso de dixido de manganeso para producir el cloro necesario que al actuar sobre disolucin de sosa castica origine 5 litros de disolucin normal de hipoclorito sdico.

4HCl

MnO 2

Cl2 2NaOH

MnCl2

2N 2O

2NaClOH2

5ltos.disol

1eqgrNaClO

74,5gr.NaClO

4 36,5gr.HCl

1lto.disol

1eq

grNaClO

149gr.NaClO

100gr.disol 36,23gr.HCl


853,77cc.disol

29. Hallar el volumen de cido ntrico concentrado (d = 1, 4 g/cc; 66,97 %) que debe aadirse a un litro de cido clorhdrico concentrado ( d = 1, 198 g/cc; 48,0 %) para obtener agua regia (3HCl:1HNO3).

1lto.disol 100gr.disol66,97gr.HNO 3

1000cc.disol 1lto.disol cc.disol 1,4gr.disol

1,198gr.disol cc.disol294,06cc.disol

40gr.disol 100gr.disol

63gr.HNO3 109,5grHCl

30. Hallar la concentracin de una disolucin de hidrxido potsico de densidad 1,24 g/cc, si al diluirla a un volumen diez veces mayor, 20 cc de la disolucin diluda gastan 21,85 cc de cido 0,5 normal, factor 1,025.

V2 V1N1

10V1V2N 2

factor

0,1

20ccN 1N1

21,85cc0,559

0,5N1

1,0255,59

Concentrac in

5,599eqgrKOH lto.disol


1cc.disol 1,24gr.diso

56grKOH

1eq 100

gr.KOH25,28%

31. Calcular la concentracin de un cido sulfrico dedensidad1,725 g/cc a partir de los datos siguientes:10ccdel cido se diluyen a 250 cc, y 10 cc de este cido diludo al valorarlo con un alcal 0,5 normal, factor 1,034 gastan 21,7 cc de ste.

H2 SO4

10cc

250cc

(25veces) factordilucin

0,04

dondeN1

28,04723

10ccN1

21,7cc

0,5

1,034

28,04725eq

grH2 SO4

49gr.H2 SO4

1lto.disol

1cc.disol

100

79,74%

lto.disol

1eq.grH2 SO4

1000cc.disol

1,725gr.disol

32. Cul es la concentracin de un amonaco, de densidad 0,907 g/cc, sabiendo que al diluir 25 cc a 500 cc, 25 cc de est disolucin diluda gastan 17,25 cc de un cido normal factor 0,965?

25 cca500 ccfact. de dil. = 0,5

25ccN 1

17,25ccN 2

N 20,965N 113,317

13,317eq

grNH 3

17grNH 3

lto.disol

1cc.disol

100

24,96%

lto.disol

1eq

grNH 3

103cc.disol

0,907gr

33. Un cido actico diludo, de densidad prcticamente la unidad, se valora con sosa castica 0,2 normal, factor 1,028, 20cc del cido consumen 16,2 cc del alcal. Hallar la concentracin del cido actico.

20ccN 1N 1

16,2ccN 20,1665

N 2 0,2

1,028

eq0,1665

grCH 3COOH

60gr.CH 3COOH

1lto.disol

1cc.disol

100

lto.disol

1eq

gr.CH 3COOH

1000cc.disol0,999%

1gr.disol

34. Una disolucin saturada de hidrxido brico a 20 C tiene una densidad de 1,041 g/cc. Hallar su solubilidad calculada en gramos del hidrato, Ba(OH)2. 8H2O, por litro y por 100 gramos de disolucin si 10cc de la disolucin saturada se neutralizan con 9,5 cc de cido 0,5 normal, factor 0,960.

10ccN 1N1

9,5ccN 20,456

N 2 0,5

0,56

Ba(OH)2

8H2O

pesomolecu lar

315,504gr / mol

0,456 eq

grBa(OH)28H2O

315,504 / 2gr

71,93gr

lto.disol

1eq

grBa(OH)28H2O

lto.disol

0,456 eq

grBa(OH)28H2O

315,504 / 2gr

lto.disol

1cc.disol

lto.disol

1eqgr

103cc.disol

1,401gr.disol 0,0691

35. Calcular el volumen de alcal normal que se necesita para neutralizar 1 gexacto de: a), H2SO4; b) Oleum de 50% de SO3; y c) , de SO3 puro.

a)1gr.H2SO4

80grNaOH

1eqgrNaOH

1lto.disol

98gr.H2SO4

40gr.NaOH

1eq

grNaOH


20,408cc.disol

b)0,5grH 2SO4

80gr.NaOH

1eqgrNaOH

1000cc.disol

10,204

98gr.H2SO4

40gr.NaOH

1eq

grNaOH

0,5grSO 3

98grH 2SO4

80grNaOH

1eqgrNaOH

1000cc.disol

12,5

total

80gr.SO3: 22,7cc.disol

98grH 2SO4

40gr.NaOH

1eq

gr.NaOH

DISOLUCIONES: PROPIEDADES COLIGATIVAS Y PESOS MOLECULARES DE SOLUTOS

1. A temperatura muy prxima a26 C la presin de vapor de agua resulta ser de 25,21 mm. Calcular la presin de vapor a la misma temperatura de una solucin 2,32 molal de un compuesto no electrolito no voltil, suponiendo comportamiento ideal.

m 2,32molal

2,32moles.soluto Kg.disolvente

1Kg.disolvente

1000gr.disolvente

1mol18gr

55,5moles(H2O)

PoP Po

Xs 25,21P 25,21Xs 2,32moles.soluto

0,04

(2,32

55,55)moles.totales

25,221P25,21

0,04

despejando

: P 24,201mmHg

2. A unos 50 C la presin de vapor del benceno resulta ser de 269,3 mm. Hallar a la misma temperatura la presin de vapor de una disolucin que contiene 1,26 g de naftaleno, C10H8 en 25,07 g de benceno.

P Xd Pv

Pv 269,3mmHg

25,07grC P

6H6

1molC 6H678gr.C6H6

269,3

1,26grC

10H8

1molC 10H8128gr.C10H8

P269,3P261,29mmHg

3. Al disolver 13,2 gramos de urea en 60,8 g de agua la presin de vapor a 28 C desciende de 28,55 mm a 26,62 mm. Hallar el peso molecular de la urea.

PoP Xs Po

urea M?

NH 2

13,2gr

CNH 2

28,35 26,62 Xs28,35

M13,2M

60,818

0,061

13,2

13,23,377M

0,061

M 60,15gr / mol

4. A 80,2 C, punto de ebullicin del benceno, la presin de vapor de una disolucin formada por 3,54 g de dinitrobenceno y 42,61 g de benceno es de 731,8 mm. Calcular el peso molecular del dinitrobenceno.

Pv731,8mmHg(P)Pv760mmHg(Po)

M ?

3,54

760731,8760

3,54M

M42,6178

0,0371

3,54

3,540,546M

0,0371

M168,2gr / mol

5. En las inmediaciones de 10 C la presin de vapor del ter, C4H10O, es de 290,6 mm. y la de una disolucin obtenida al disolver 5,01 g de cido esterico en 27,6 g de ter es de277,5 mm. Calcular el peso molecular del cido esterico.

5,01grC17H35COOHM ?

27,6grC 2H5

OC2H5

Po290,6mmHgP277,5mmHg

5,01

290,6 277,5290,6

M5,01M

27,674

0,045

5,01

5,010,3729M

0,045

M 285,07gr / mol

6. Una disolucin saturada de fenol en agua tiene a 21 C una presin de vapor de 18,31 mm, mientras que la del agua pura es de 18,65 mm. Calcular la solubilidad del fenol en agua expresada en gramos por ciento. Suponiendo que la disolucin sigue la ley de Raoult.

Po18,65mmHgP18,31mmHga

18,65 18,3118,65

94a100a3418

0,01823

aa940018

94a

0,01823

18a a

18a 940094a171,36219,318

0,01823

8,839%

18a 9400

76a

7. A 19 C, la presin de vapor del tetracloruro de carbono, CCl4 es de 85,51mm, y la de una disolucin de 0,860 g de antraceno en 20,0 g de CCl4 es de 82,26 mm. Hallar el peso molecular del antraceno.

Po85,51mmHgP82,26mmHG

PoP

Xs 85,5182,26

0,86 / M

Po

0,038

0,86

85,51

0,86 / M

20 / 154

0,86

0,1298M

M 167,64gr / mol

8. A 85 C la presin de vapor del dibromuro de propileno, C3H6Br2 es de 128 mm. y la del dibromuro de etileno, C2H4Br2 es de 176,6 mm. Calcular la presin de vapor de una mezcla lquida supuesta ideal de estas dos sustancias formada por dos moles de C3H6Br2 y tres moles de C2H4Br2.

Pv Pv2

128mm 172,6mm

C3H6Br2C2H4Br2

2moles 3moles

P X1Pv1

X2Pv2

2 128mm5

3 172,6mm5

presin de la mezcla = 154,76 mmHg

9. A 110 C las presiones de vapor de clorobenceno, C6H5Cl, y del bromobenceno, C6H5Br, son, respectivamente, de 400 mm y200 mm.Calcular la presin de vapor a esta temperatura de una mezcla lquida supuesta ideal formada por un 30 % de C6H5Cl y un 70 % de C6H5Br.

Pv1Pv2P

400mm 200mmX1Pv1

X2Pv2

C6H5Cl C6H5Br

30%70%

SiMt

100gr

6 530grC H Cl

1mol

0,2666moles

112,5grC6H5Cl

6 570gr.C H Br

1mol

0,4458moles

157grC6H5Br

P0,2666

400

0,4458

200

274,82mm

0,2666

0,4458

0,2666

0,4458

10. De X, fraccin molar CH3OH en el lquido.

X260,5(1

X )135,3

760

260,5X

135,3

135,3X125,2 X

760624,7

;4,98molesCH 3OH

Pero para 1 mol. de mezcla tendremos: 0,498 moles CH3OHy

: 0,502 moles C2H5OH(1)

0,498 moles CH3OH

32,043gr.CH3OH 1mol.CH3OH

15,957gr.CH3OH

0,502 moles C2H5OH

46,07gr.C2H5OH 1molC 2H5OH

23,127gr.C2H5OH

Luego en % tenemos:

15,957gr.CH3OH39,084gr.Mezcla

100%

40,83%CH3OH

23,127gr.C2H5OH

100%

59,17%C H OH

39,084gr.Mezcla2 5

En seguida calculamos, X', fraccin molar CH3OH en el vapor.

PCH 3OHPC2H 5OH

0,498760

260,5129,729

129,729mm630,271mm

X'129,729760

0,170moles(2)

Vapor formado por 0,170 moles CH3OH y 0,830 moles C2H5OH por 1 mol de Mezcla. (2)

0,170molesCH OH

32,043gr.CH 3OH

35,477gr.CH OH

31molCH

3OH

0,830molesC

H OH

46,07grC 2H5OH

38,238gr.C H OH

2 51molC H OH2 52 5

En % tenemos:

5,447 grCH3OH43,685 gr, Mezcla

100 %

12,47%

38,238gr.C2H5OH43,685gr.Mezcla

100%

87,53%

Como la Mezcla es equimolecular entonces: Sacamos la media aritmtica tanto de moles como por ciento en peso.De(1)y(2)

0,4982

0170

0,3340 molesCH 3OH

En porcentaje tenemos:33,40% moles de CH3OH y de66,60% moles deC2H5OH

Igualmente parael tanto por ciento en peso:

40,83%

12,47%2

26,65%deCH 3OH y73,35%deC2H5OH

Igualmente para el tanto por ciento en peso:

40,83%

12,47%2

26,65%deCH 3OH

73,35%deC2H5OH

11.De: 1610 X + (1-X) 290 = 760

1610 X + 290 - 290 X = 7601320 X = 470X = 0,3561

C3H6O = 0,3561 moles;En %= 35,61 % molesC3H6Oy de

C7H8 = 0,6439moles;En %=64,39 %moles C7H8

Ahora 0,3561 moles

58,081gr.C3H6O

20,683gr.C H O

1molC H O3 63 6

0,6439moles

92,141gr.C7H81molC 7H8

59,329gr.C7H8

Teniendo 80,012 gr. de Mezcla podemos calcular en porcentaje:

20,683gr.C3H6O

100%

25,85%deC H O

80,012gr, Mezcla

3 6

y74,15%deC7H8

12. La composicin del vapor que se forma es :

a) PC3H6O = 0,3561 1610 = 573,32573,32

X'760

0,7543molesC 3H6O

PC7H8 = 0,6439 290= 186,731186,731

X '760

0,2457 molesC7 H8

En porcentaje tendremos:X' = 75,43% moles de C3H6Oy deX'' = 24,57%molesC7H8

Por lo tanto:

3 60,7543molesC H O

58,081gr.C3H6O

3 643,81gr.C H O

1molC 3H6O

0,2457molesC

7H8

92,141gr.C7H81mo lg r.C7H8

22,64gr.C7H8

43,81gr.C3H6O

100%

65,93%C H O

Entonces:

66,45gr.Mezcla

22,64gr.C7H866,45gr.Mezcla

100%

3 6

34,07%C7H8

b) Presin de vapor = 0,7543 (1610)+0,2457(290)=1285,676 mmRedondeando=1285,7 mm.

13. Una disolucinde perxido de hidrgeno en agua cuya concentracin es del 2,86 % congelaa -1,61 C. Hallar el peso molecular del perxido de hidrgeno. Ac(H2) = 1,86C/mol.

cm c

Descenso del pto de congelacin

1,61

2,86 1000

1,86

97,14M

despejando :

M 2,86 1000 1,86

34gr / mol

1,61

97,14

14. Suponiendo comportamiento ideal, calcular los puntosde ebullicin de tres disoluciones de reaal 5, al 10 y al 15 % de CO(NH2)2 .e(H2O)=0,52C/mol.

ea1000e AM

510009560

0,52

0,456

Te 100,456 C

ea1000e AM

1010009060

0,52

0,963

Te 100,963 C

ea1000e AM

1510008560

0,52

1,529

Te 101,53 C

15. Una disolucin de glicocola preparada al disolver 1,62 g de sustancia en 19,62 g de agua, hierve 100,6 C. Hallar el peso molecular de la gliococola.e(H2)=0,52C/mol.

Te 100,6 C

e0,6 C

e m e

1,62 1000

0,52

19,62Ms1,6213,62

Ms5200,6

71,56gr / mol

16. Una disolucin de urea tiene un punto de congelacin de-1 C. Calcular la cantidad de agua que habr de aadir a100 g de una disolucin para que el punto de congelacinde la disolucin diluda sea -0,5 C.e(H2O)=1,86C/mol.

ea 1000c

AMs1a1000

1,86

a 0,032215

(1)

0,5

A60a1000A60

1,86

Aa 0,01613A

(2)

(3)a | A

100

(3)en(1)

100A

A 0,03225

A36,875grH 2O

17. El radiador de un automvil contiene 10 litros de agua.Calcular la cantidad de etilen - glicol, C2H6O2, o de glicerina, C3H8O3, que debera aadirse para que el lquido no empezase a congelar hasta -10 C.e(H2O)=1,86C/mol.

V 18ltosH 2O

mH 2O

18000gr.

C2H6O2 C3H8O3

62gr / mol92gr / mol

A621800062a10001,86a810 a

1000

1,86

a 1000

1,86

a 6000gr.etilenglic ol

10 18000 92

903,2gr.glicerina

18. El benceno congela a 5,5 C y hierve a 80,2 C. Los calores latentes de fusin y de ebullicin del benceno son, respectivamente, 30,3 y 94,2 cal/g. Calcular las constantes molales de los puntos de congelacin y de

ebullicin del benceno. Los valores experimentales son 5,12 y 2,67 C/mol, respectivamente.Tc5,5 CC6 H6f30,3cal / grc?

Te80,2 Ce94,2cal / gre?

22

c 1,58cal / Kmol(353,2) K

2,62 K / mol

10005,068 K / mol

30,3cal / gr

22

e 1,98cal / Kmol(353,2) K

2.62 K / mol

1000

94,2cal / gr

19. Se disuelven 3,96 g de cido benzoico, C6H5COOH, en 80,6 g de benceno y la disolucin congela a 4,47 C. El benceno puro congela a 5,5 C. Hallar el peso molecular y la frmula del cido benzoico disuelto en el benceno.c(C6H6)=5,12C/mol.

c m c

a 1000c

AM

c 1,03

3,9680,6

1000M

5,12

M 244,2gr / mol

20. El fenol pursimo funde a 40,8 C, y su constante molal del punto de congelacin es 7,3 C/mol. Calcular la proporcin de agua que lleva un fenol que empieza a congelar a 18 C.

c 40,8 18

22,8 C

a1000c AM

22,8 C

a(100

1000a)18

7,3

22,8(1800

18a)

7300a

41despejando :

40410,4a

7300a

a 5,32%

21. Calcular el punto de congelacin de un fenol impurificado con un 1% de agua. El fenol puro solidifica a 40,8 C.c(fenol)=7,3 C/mol.

fenol agua

solvente soluto(1%)

c 1 1000 99,18c 4,096

7,3

Tc 40,8

4,096

3,7 C

22. Se disuelve 0,469 g. de cido actico, CH3COOH, en 23,15g.de agua y la disolucin congela a 0,63 C. Unadisolucin de 0,704 g. de cido actico en 29,54 de

benceno desciende el punto de congelacin de ste en 1,02C. Hallar los pesos moleculares del cido actico en la disolucin acuosa y en la disolucin de benceno. Qu estructura molecular tiene el cido actico en el benceno? Las constantes molales de los puntos de congelacin del agua y del benceno son, respectivamente, 1,86 y 5,12C/mol.

0,469 gr. CH3COOH 23,16gr. H2O Tc = -0,63 C

0,704gr. CH3COOH 29,54 gr. H2O Tc = 1,02 C

0,63

0,46923,16

1000M

1,86

M 59,78gr / mol

1,02

0,70429,54

1000M

5,12

M 115,62gr / mol

23. El magnesio funde a 651 C y su calor latente de fusin es igual a 88 cal/g. Calcular el punto de fusin de una aleacin de magnesio - plata que contiene un 6% de plata.

Tf651 C

a gr.soluto

6gr.(Ag)

f88cal / gr

A gr.solvente

94gr.(Mg)

cm c

a 1000

c a 1000

R Tf 2

AMA2

M1000f

c61000

1,98(924)

11,366 C(descenso )

Tf 639,63 C

94107,88

100088

24. Se funde una mezcla de 0,436 g de acetanilida con 14,06 g de alcanfor de punto de fusin 176,2 C. La mezcla se deja solidificar y enfriar, se reduce a polvo, se mezcla ntimimamente y se calienta. En el momento en que termina de fundir su temperatura es de 167,0 C. Hallar el pesomolecular de la acetalinida.c(alcanfor)=40,0C/mol.

c 176,2

167,0

9,2 C

c mc

0,436 100040

acetanilid a Alcanfor

14,06Mssoluto solvente

Ms0,43614,061

400009,2

134,82gr / mol

25. 100 g. de una disolucin diluda de alcohol etlico, C2H5OH en agua empieza a congelar a -1,0 C. La disolucin se enfra hasta -3, 0 C. Calcular: a), la concentracin de la disolucin inicial; b) , la concentracin de la disolucin final; y c); la cantidad de hielo que se ha separado.

a)

1 100 1000

1,86

A46A4043,47gr.

%2,413

b)3 100 1000

1,86

A46A1347,82gr.

%1001447,82

100

6,9%

26. Al disolver 1,43 g. de azufre en 21,1 g de sulfuro de carbono el punto de ebullicin de ste aumenta en 0,63 C. La constante molal del punto de ebullicin del CS2 es 2,37C/mol. Hallar la frmula molecular del azufre disuelto enel sulfuro de carbono.

e = ascenso del punto de ebullicin = me

e = 0,63 C=

a1000

0,63 C

1,4321,1

AMs

1000M

M 255gr / mol

S132gr / molS264gr / molS3255gr / mol

X 7,96 8

Frmula Sf

27. El sulfuro de carbono hierve a 46,4 C, y su calor latente de ebullicin es de 86,2 cal/g. Una disolucin de 4,202 g. de iodo en 100g. de CS2 hierve a 46,79 C. Calcular la constante molal del puntode ebullicin del sulfuro de carbono, el peso molecular del iodo en este disolvente y su formula molecular.

e m e

a 1000

R Te

(1)

AM1000e

ee

e A M

ma10002

(1) e

1,98 (46,4 273)

2,34 C / mol

1000

86,2

Me a 1000

2,34 4,202 1000

255gr / mol

eA0,39

100

Frmula I2

28. El punto de congelacin de la leche normal es de -0,56C. Calcular la concentracin de una disolucin de lactosa, C12H22O11, que congela a la misma temperatura.

c(H2O)

1,86 C / mol

cm c

0,56 m c

a1000c AM

a A 100

0,56

a 1000

1,86

a 1860

(100

a)M

(100

a)342

donde :

0,56(34200

342a)

1860a

a191522051,52

9,33%

29. Una disolucin de 1,436 g. de un hidrocarburo en 29,3 g. de benceno tiene un punto de congelacin de 2,94 C. El hidrocarburo contiene un 14,37% de hidrgeno; hallar su frmula molecular. El punto de congelacin del benceno es 5,5 C, y su constante molal del punto de congelacin es 5,12 C/mol.

e2,56

m c m5,12

5,5

2,94

2,56

m 0,5

a 1000

1,436 1000

AM29,3M

de dondeM = 98,02 gr/mol

14,37%H

85,63%C

14,37185,6312

14,37

7,13

; 14,37 27,13; 7,1317,13

Frmula emprica :

CH 2Mc 14

Mcal Me

98 714

Frmula

: C7 H14

30. Calcular la presin osmtica a 20 C de una disolucin de cido frmico, HCOOH, que contiene 1 g. de sustancia por litro.

HCOOHM = 46 gr/mol

V m RT

; m R T

MMV

1gr

62,4 mmK

lto mol

293 K

397,46mmHg

46gr / mol

1lto

31. Calcular la presin osmtica de una disolucin acuosa que contiene 2,5 g. de glicerina, C3H8O3, por litro es

igual a 46,2 cm a 0 C. Calcular: a) , el peso molecular de la glicerina; y b), la presin osmtica a 30 C.

a) V

m RT M

2,5gr

62,4 mmHg

lto

273 K

MmR

TKmol

VM 92,18gr / mol

462mm

1lto

b) mRT MV

2,5gr.

62,4 mmHgK

lto mol

303 K

= 512,78 mmHg= 513cmHg

32. Hallar el peso molecular del alcanfor su una disolucin de 1g. de sustanciaen 500 cc. de benceno tiene un presin osmtica de 1,55 atm. a 15 C.

Vm RT M

1gr.

0,082 atm

lto

298 K

MmR

TKmol

V1,55atm

0,1ltos

M = 152,36gr/mol

33.La presinosmticade una disolucin de lactosa,

C12H22O11 a 18 C es de 3,54 atm. La densidad de ladisolucin es 1,015 g/cc. Calcular la molaridad de lamisma as como su puntode congelacin y la molalidad.

3,54atm

VRT

0,082

atm K

lto mol

291 K

0,148M

m0,148moles 342gr /1mol 1000

0,1534

cm c

964,384

342gr / mol

Si c

1,86 C / mol

c0,1534

1,86

0,285 C

;Tc

0,285 C

34. Se prepara una disolucin de nylon en metacresol, la cual contiene 13,7 g. de nylon por litro. A 20 C la presin osmticade la disolucin es de 19,4 mm. Hallar el peso molecular del nylon.

V m RT M

M m R T V

0,148gr

62,4 mmHg

lto

293 K

M Kmol

19,4mmHgM 12903gr / mol

1lto

35. A 23 C la presin osmtica de una disolucin al 1% de dextrina es de 16,9 cm . Hallar el peso molecular de la dextrina.

V m RT M

M mR T V

1gr

62,4 mmHg

lto

296 K

M Kmol

169mmHgM 109,2923

0,1ltos

36. La presin de vapor de una disolucin acuosa de urea, CO(NH2)2, a 100 C es de 743,1 mm. Hallar la presin osmtica de la disolucin a 20 C y la temperatura a la cual empieza a congelar. La densidad de la disolucin esigual a 1,023 g/cc.c(H2O) = 1,86C/mol.

XdPvPv *

(Raoult)

OUrea

Xd743,1mm 760mm.XdnH 2O nT

0,977

0,977

NH 2

C NH 2

Supongo tenernt = 100 moles.

nH 2Onurea

97,7moles 2,223moles

1758,6gr133,42gr

1892,02gr.(masa.total)

Tc a 1000

133,42 1000

1,86

2,35

AMTc2,35 C

1758,660

Pdisol

1,023gr.disol / cc.disol

3

%Urea

133,421892,02

100%

7,05

1,023 gr.disolcc.disol

7,05gr.Urea 100gr / disol

10 cc.disol1lto.disol

1mol.Urea60gr.Urea

M 1,202molesUres

/ lto.disol

n RT V

MRT

1,202

0,082

293

28,87atm.

EQUILIBRIO QUIMICO

1. Las presiones parciales delH2, I2 y HI en equilibrio a400 C son, respectivamente, 0,15 atm, 0,384 atm, y 1,85atm. Hallar la constante Kp a esta temperatura para la reaccinH2+I2 == 2HI, para la reaccin1/2 H2+ 1/2 I2 ==HI y para las reacciones inversas 2HI == H2 + I2 y1/2 H2+ 1/2 I2 ==HIcorrespondientes a la disociacindel ioduro de hidrgeno.

H2I2

2HIKp

P 2HI

1,852atm 2

59,4

PH 2

PI2

0,15atm

0,384atm

1 / 2H2

1 / 2I2HI

PHI

PKp1 / 2H 2

P1 / 2I2

1,85atm (0,15)1 / 2atm 1 / 2(0,384)1 / 2atm 1 / 2

7,71

2HI

H2 I2

KpPH 2

P 2H I

PI2

0,15atm0,384atm (1,85)2atm 2

0,01683

HI1 / 2H2

1 / 2I2

1 / 2

PKpH 2

PHI

1 / 2

PI2

1 / 2

1 / 2

1 / 2

1 / 2

(0,15) atm(0,384) atm 1,85atm

0,1297

2. Un matraz de 1 litro de capacidad se llena en condiciones normales de ioduro de hidrgeno, se cierra y se calienta a400 C. Determinar la composicin de la mezcla en equilibrio si la constante Kp para el proceso H2+I2 == 2HI es igual a 59,4 a dicha temperatura.

*2HI

H2I2

Kp 0,016835

PV nRT

n PV

1atm 1lto

RT0,082 atm K

ltomol

273 K

Pn0,04467molesHI

P1P2T1T2

P1T2 T1

1atm 673 K 273 K

2P22,465atm

Pt PH 2PH 2

PI2PI2

PHI

2PH 2

P2H 2

PHI

2,465atm

(1)(PH 2

PI2)

PKp2HIPH 2

20,016835sacando...races

PHI

PIH

0,129

; PH 2

0,129PHI

reemplazan do(1)

nHI

cond..finales

1,9590,082

1673

0,03549

ComoPH "

PI 2

; nH 2

nI 2

0,03549 moles

PH 2

0,2527 atm

nH 2

0,252710,082

0,004579 moles

3. Determinar en el problema anterior el tanto por cientode ioduro de hidrgeno disociado y la presin de la mezcla gaseosa resultante. Cambia la presin al disociarse el HI?

Presin de la mezcla gaseosa =2,465 atm=PHI + PH2 + PI2% disociacin :HI1/2 H2 + 1/2 I2Kp = Kc ( n = 0)

C(1- )1/2C 1/2C

1 / 2

1 / 2

Kc (1 / 2C )(1 / 2C )

1C

0,1297

20,59%

C(1

)2C(1)

4. Un matraz de un litro de capacidad que contiene 15,23 g. de iodo slido se llena conioduro de hidrgeno a 25 C y 743 mm. Se cierra el matraz y se calienta a 450 C. Calcular la composicin de la mezcla gaseosa en equilibrio. La constante Kc para el proceso H2 + I2 == 2HI a 450 C es igual a 50,9. Considerar nulo el volumen de iodo slido.

25,23gr.I2

1mol 253,82gr.I2

0,06molesI 2

PV nRT

nHI

743mm

1lto

0,04molesHI

mm lto

62,4

298 K

H 2 I200,06X0,06 x

2HI0,040,04 2x

K mol

comoV

1ltoKc

HI2

(0,04

2x)2v2

H2 I2

x 0,06 xv4c

22

Kc 50,9

(0,04)0,16X4X

0,06XX 2

ordenando

46,9X 2

3,124X

0,0016 0

X3,124 3,26

X0,0005

nH 2 nI2 nHI

20,0005moles 0,0605moles 0,0390moles

46,91

5. En un recipiente de capacidad igual a 1,876 litros se colocan 20 g de iodo y se llena cono hidrgeno a 20 C y 767 mm. Se cierra el matraz y se calienta a 400 C. Calcular la cantidad de ioduro de hidrgeno que se forma. Para el proceso HI==1/2H2 + 1/2I2, la constante Kc es igual a 0,1297 a 400 C.

V 1,876ltos 1mol

20gr.I2

253,82gr.I2

0,0787I2

PV

nH 2

nH 2RT PV RT

767mmHg 62,4 mmHgK

1,876ltos lto 293 Kmol

0,0787molesH 2

HI1/2 H2 + 1/2 I2Kc = 0,1297 2HIH2+I2Kc = 0,01682

moles iniciales :00,07870,0787

" en equilibrio :2x0,0787-x0,0787-x

Kc 0,0182

(0,0787(2x)2

x)2

; sacando..races...y.

despejando X

0,0625

nHI

0,125moles.

6. A 350 C el ioduro de hidrgeno est disociado en un 19,18%. Hallar la constante de equilibrioa esta temperatura para las reacciones HI == 1/2 H2 +1/2 I2 ==2HI. Cmo vara el grado dedisociacin delHI al modificar la presin?

HI1/2H2+1/2I2

C00

C(1- )1/2C 1/2C

de dondeKc =

(1 / 2C

)1 / 2C(1

(1 / 2C)

)1 / 2

1 / 2C C(1)

Kc2(1

0,19180,1918)

011865

Para la otra reaccin:H2+I22HI00CC C 2C(1- )

Kc4c2 (1)2

2

Kc4(1 0,1918) 0,19182

71,023

El grado de disolucin no vara al modificar la presin.

7. Un matraz de un litro de capacidad contiene 6,28 milimoles de N2O4. Al calentar a 25 C la presin gaseosa es de 0,2118 atm. Calcular las constantes Kc y Kp para la reaccin N2O4 === 2NO2 de disolucin del tetrxido de nitrgeno a dicha temperatura.

N 2O4 CC(1

2NO2

0)2C

22Kc4cC(1)

4c 21

clculo

PV(1

1

)nRT PV

0,2118atm 1lto

nRT

6,2810

2

3 moles

0,082 atmK3

ltomol

298 K

2

luego :

Kc 4c

46,28 10 moles / lto 0,38

110,38

Kc0,00585 moles / lto

KpKc(RT ) n

0,00585 (0,0082

298)

,143atm

8. A 50 C y presin de 1 atm. la densidad de vapor del N2O4 es 2,202 veces mayor que la del aire a las mismas condiciones. Hallar la constante Kp para la disociacin del N2O4 a dicha temperatura.

N2O4

2,202

aire

Clculo de la densidad del aireaire =PMRT

1atm

28,96gr / mol

0,082 atmK

lto mol

323 K

N2O4 = 2,202 1,0934=2,4076 gr/lto.

aire

1,0934gr / lto

N2O42NO2ntPV(1)nRT

121PM(1) RT

11atm 92 gr / mo

12111

2,4076 gr / lto

0,4427 l

0,08 atmK

ltomol

323 K

4 2Kp

4(0,4427 ) 2Kp

0,977

121

(0,4427 )2

9. A 35 C la constante Kp para la disociacin del N2O4 es igual a 0,32 atm,. Calcular las temperaturas a las cuales el N2O4 est disociado a esta temperatura en un 25 % y en un 50%.

N 2O4 C11Pt1

2NO2nTO21 2Pt1

4 2Kp 0,32(1

2)2 Pt

4 2Pt2

111Pt

2Pt0,32(1)

Si0,25

Pt 1,2atm

4 2

10. Hallar el volumen de un recipiente que el contener 1g. de N2O4, la presin ejercida a 45 C es de 2 atm. Las constantes Kc yKppara la disociacindel N2O4a esta temperatura son, respectivamente, 0,02577noles/litroy 0,672atm.

1,98N 2O4

N 2O411x 1 1

1molN 2O492gr.N 2O42NO202 2 1

1,086 10

2molesN 2O4

Pp 1Pt1

2Pt1

24 242

Kp (1)

8

2(1)121 despejando :

8 2 0,67220,6728,672

0,672

;

2

0,278

# molesN

2O4

1,086 10

2(1

0,278)

7,84 10 3

PpN

2O4

10,278 21,278

1,129atm

7,84 10

3 moles

0,082 atm

lto

318 K

VnRT P

K mol 1125atm

V0,181ltos.

11. Un recipiente de 10 litros contiene en equilibrio a 200C 4,24 g. de PCl5,2,88 g. dePCl3y5,46 g.de Cl2.

Hallar las constantesKcyKpparala disociacin delPCl5aesta temperatura.

PCl5

Kc

PCl3

PCl3Cl2

Cl2

PCl5

2,88gr. / 137,5Kc4,29gr

10 5,46gr 71gr / mol

1ltos

208,5gr / mol

10ltos

Kc2,09

102,03

27,6910 210 210

0,0072moles / lto

Kp Kc(RT)

0,0072(0,082

473)

3,072atm

12. Un recipiente de 1,891 litros contiene 0,0300 moles de PCl3 0,0300 moles de Cl2 y 0,600 moles de PCl5 en equilibrio a200 C. Determinar: a), la constante Kc para la disociacin del PCl5 a esta temperatura; b), la presin de lamezcla gaseosa; c), la composicin de la mezcla gaseosa si a temperatura invariable el volumen se reduce a la mitad, y d), la presin de la mezcla en estas nuevas condiciones.

PCl5PCl3 + Cl2

a) Kc

(0,03 / 1,891)(0,03 / 1,891) (0,06 /1,891)

0,00793

0,12moles

0,082 atm

lto

473 K

b) P

nRTV

K mol 1,891ltos

P 2,461atm

V1,891 / 2

0,9455ltos

c)(0,03Kc(0,06

x)(0,03x) x)0,5455

despejando yordenando :

x2 0,0675x

0,00045 0

X 0,0675 0,052232

0,00748

nPCl50,060,007480,06748moles

nPCl30,050,007480,02252moles nT0,1852moles

nCl20,030,007480,2252moles

d) P

nRT V

0,11252 0,082 4730,9455

4,61576atm

13. A 250 C y presin de 1,261 atm, la densidad de vapor del PCl5 con respecto al hidrgeno es igual a 58,5. Hallar la constante Kp para la disociacin del PCl5 a esta temperatura.

PCl5PCl3+Cl2100nT

1-1+1X1111Pp1PtPtPt111

2Kp(1

(1,261)2

2)2

2 1,261

1(1)

1,2611

clculo

PM PH"

1,261atm2,016gr / mol

RT0,082 atmK

ltomol

523 K

PH 2

0,0592gr / lto

PCl5 = 58,5H2 = 3,467 gr/lto

de la ecuacin :PM = (1+ )RT= 0,7658;= 76,58 %

atm.

luego:Kp= (0,7658)2 / (1-0,7658)2 1,261 = 1,788

14. Hallar la presin a la cual el PCl5 a 200 C tiene un densidad de vapor relativa al aire en las mismas condiciones igual a 5,00. La constante Kp para la disociacin del PCl5 a 200 C es 0,3075 atm.

PCl5 = 5 airePMRT

aire

1atm 28,96gr / mol

0,082 atmK

ltomol

473 K

aire

0,7466gr / lto

PCl5 = 3,733 gr/ltoPCl51

PCl30

Cl20

Pp 11

PtPt112

(12)

Kp1 2

Pt0,3075

dondePt

0,3075

2(1)

Clculo de :PM = (1+ ) RT

11atm 208 ,26 gr / mol

3,733 gr / lto

0,082 atmK

ltomol

473 K

0,438;

43,8%

en(1)

Pt1,29atm

15. Hallar el grado de disociacin de 0,01 moles de PCl5 contenidos en un recipiente de 1 litro de capacidad a 250C. Para la disociacin del PCl5 a esta temperatura, Kp es igual a 1,79 atm.

PCl5PCl3+ Cl2 COOC(1- )C C

c2 2Kcc(1)c 2Kc1

Kp Kc(RT) n

2

Kc

kp(RT) n

Kc 1,79(0,082

523) 1

0,011

0,04173

despejando :

0,01 2

4,173

10 2

0,04173 0

4,1732

10 210 2

0058

0,01655

0,832

83,2%

210 2

16. Al calentar elpentacloruro de antimonio se disocia en tricloruro de antimonio y cloro. A 182 C y presin de 1 atm. Se disocia en un 29,2 %. Calcular las constantes Kp y Kc para la disociacin del SbCl5 a esta temperatura y hallar la presin a la cual se disociara en un 60%.

SbCl5SbCl3+Cl2nT 1001-1X111

Pp1Pt1

PtPt11

Cuando= 29,2 %2

KpPt12

(0,252)2

1 0,0932

KcKp(RT) 10,0932(0,082455) 1

Kc,00249

Presin cuando =60 %2

Kp 0,0932 (0,6) Pt

Pt 0,0932 0,64

0,1656atm.

1(0,6)2

0,36

17. La densidad de vapor con respecto al aire del pentacloruro de antimonio a 248 C y 2 atm. es 6,50. Calcular la constante Kp para la disociacin del SbCl5 a esta tremperatura.

SbCl5 = 6,5 aire

airePMRT

2atm 28,96gr / mol atmlto

1355gr

/ lto

SbCl5

0,082K8,812gr / lto

mol

521 K

SbCl5 SbCl3+Cl21001-

1X111Pp 12221112PtKpcalculamos por PV=(1+ )nRT122

Kp(0,588 )2

1,060

1(0,588)218. Una mezcla de nitrgeno e hidrgeno en la relacin volumtrica y molar de 1 a 3 se calienta a 400 C y se comprime a 50 atm. En la mezcla gaseosa en equilibrio que se obtiene, en presencia de un catalizador adecuado, existe un 15,11 % de NH3. Calcular la constante Kp para el proceso:No+3H2===2NH3a400 C

132

84,89%15,11 %

N2 = 21,22 % H2 = 63,66 % NH3= 15,11 %Calculamos las presiones parciales Pt= 50 atm

PPN 2

PPH 2

PPNH 3

Kp

0,212210,636610,15111

P2PNH 3

50atm 50atm 50atm

10,61atm 31,83atm7,555atm

(7,555)23

0,000166atm 2

PPN 2

PPH 2

10,61

(31,83)

19. La constante Kp para la reaccin N2 + 3H2 === 2NH3 a 450C es igual a 0,0000519 atm-2. Calcular el tanto por cientoen volumen de NH3 que existir en la mezcla gaseosa en equilibrio obtenida al someter una mezcla que contiene en volumen un 25 % de N2 y un 75% de H2 a 450 C y 100 atm. en presencia de un catalizador.

Kp=0,0000159atm-2 =

2

PNH 3PP3

N 2H 2

PNH 3

x100,0

PN 2

1x 1004

PH 2

3(1 x)4

100

222 2

Kp

16x

0,0000519

3,7434

x (100) x4

3,7434x2

x

23,4868x

4 x42

3,7434 0

(1x)2

23,4868551,62956,02x16,117,4868x20,1636x

20. En presencia de un catalizador, el alcohol isoproplico se transforma en gaseosa, en acetona e hidrgeno segn la reaccin CH3CHOHCH3 === CH3COCH3 + H2. Calcular los gramos de acetona que se forman al calentar a 227 C. 6 gramos de alcohol isoproplico contenidos en un recipiente de 5 litros de capacidad en presencia de un catalizador. Kp para este proceso a 227 C es igual a 1,42 atm.

CH3CHOHCH3 CH3 COCH3+H2cOOc(1- )c c

clculo de C:6gralcohol 5ltos

1mol 60gr.alcohol

1lto

0,02moles

Kc= Kp(RT)- n = 1,42 (0,082 500)-1 =0,03463

22Kccc(1)

0,02 21

0,03463

0,022 + 0,03463- 0,03463 = 0de donde == 0,7093 70,93%Luego c= 0,020,7093 = 1,418610-2mol.

Macetona = 58gr/molmasa = 1,4186 10-2 58 = 4,14gr.de acetona

21. El proceso Deacon para la obtencin del cloro viene expresada por la ecuacin 4CHl(g) + O2(g) == 2H2O(g) + 2Cl2(g). Calcular la constante de equilibrio Kp para este proceso a

390 C si al mezclar 0,08 moles de cloruro de hidrgeno y 0,1 moles de oxgeno a esta temperatura se forman a la presin total de 1 atm. 0,032 moles de cloro. Hallar el volumen del recipiente que contiene esta mezcla.

4HCl+O22H2O+2Cl20,08-0,06640,1-0,01660,0320,0320,01360,08340,0320,032

Presiones Parciales:

PPHCk

PPO 2

0,01360,16340,08340,1634

1 0,088323

1 0,5104

PPH 2O

PPCl2

0,03320,1634

1 0,20318

(0,20318)4Kp

69,58atm 1

(0,08323)4

,5104

Volumen del recipiente V=nRT/P = 0,1634 0,082 663/0,99 = 8,88 ltos.

22. La constante de equilibrio a 100 C para la formacin del acetato de etilo a partir del cido actico y de alcohol etlico es igual a 4,0. Calcular el nmero de moles de acetato de etilo que se forman al reaccionar 2 moles de alcohol con 5 moles del cido.CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5 + H2O#moles52005-x2-xxx

Ke x / vx / v

x 24

5x / v2x24107xx2

x / v

(5x)(2x)

donde 4x2 3x2

x

:

28x 28x 28

40

40

7,84

x2

0

1026

4,8

102

x28

17,436

x11,76moles.acetato(correcto )x222,71

23. Se hacen reaccionar 25 gr. de cido actico con 75 gr. de alcohol etlico a 100 C. La constante de equilibrio para la formacin del acetato de etilo es igual a 4,0. Calcular la fraccin del cido actico que se esterifica.

Pesos moleculares =CH3COOH =60 gr/molC2H5OH =46gr/mol

CH3COOH+ 25/60-xC2H5OH 75/46-xCH3-C-O-C2H5x+ H20x

Ke x2

3x2

(0,4162,712

8,184x

x2 x)(1,63 8,184x2,712

x) 4x2 0

0,678

x242,046x2

x8,184

5,8686

x10,386x22,342

Re spuesta

fraccin de cido que se esterifica =25/60100%0,386x x = 92,8 %

24. Calcular la cantidad de agua que debe aadirse a 100 gr. de acetato de etilo para que a 100 C se descompongan 40 gr. de ster. Kx (igual a Kn) para la formacin del acetato de etilo a 100 C es 4,0.

CH3-C-O-C2H5+H2O CH3COOH+C2H5OH100gr.

100408888

mH 2O40404018888888

Kx Kn

0,25(descmposic in)

0,4545

0,4545m

0,25

0,2066

(1,136

0,4545)(

H 2O18

0,4545)

mH 2O0,6815(18

0,4545)

mH 2O18

0,4545

1,2125

mH 2O

1,667

1830,008grH 2O

25. A 188,2 C la presin de disociacin del Ag2O es de 717 mm. Calcular la cantidad de xido de plata que podr descomponerse al calentarlo a dicha temperatura en un recipiente de 375 cc de capacidad, en el que se ha eliminado.

2Ag2O(g)2Ag(g)+O2(g)Pdisociacin = 717 mm. (Po2) PAg2O =1434 mm.PVm RT M

m PVM

1434mm0,375ltos 232gr / mol

RT

m 4,33gr.Ag 2O

62,4 mmK

ltomol

461,2 K

masa que podr descomponerse.

26. La constante Kp para el proceso C(s) + S2(g) == CS2(g) a 1000 C es igual a 5,60. Calcular la composicin volumtrica de la mezcla gaseosa que se obtiene al pasar vapor de azufre a travs de carbn calentado a 1000 C.

C(s)+S2(g) CS2(g)101-xx

Kcx / v1x / v

x1xx5,6

5,6 Kp

5,6x

x5,66,6

0,8484

luego:S2(g) = 1lto (100%)

VCS2 VS2

84,84%15,15%

comp..volumtric a

27. La constante Kp para la formacin del gas de gasgeno C(S) + CO2(g) === 2CO(g) a 727 C es igual a 1,65 atm. Calcular la composicin del gas que sale de un gasgeno al hacer pasar a la presin de 1 atm. a travs de carbn al rojo calentado a esta temperatura: a), dixido de carbono; y b), aire (21% O2 y 79% N2 en volumen). Suponer en este caso que el oxgeno se transforma primeramente en dixido de carbono.

a) C(S)+CO2(g)2CO(g)nt100

1-21+

12 X111

Pp 11atm1

21atm1

Kp 1,65atm

4 2(1)211

24donde12

0,54

XCO 2

XCO

10,5410,5410,5410,54

0,2987

0,7012

;29,87%

;70,12%

b) C(S) + CO2(g)2CO(g)nt

0,21- 2 1+

0,212X1110,212Pp11114 2

Kp 1,65

(1)20,211

donde

0,157

XCO 2XCO

0,2127,2%

0,157

0,0545

28. La constante de equilibrio Kp a 100 C para la reaccin FeO(S) + CO(g) == Fe(S) + CO2(g) es igual a 0,403. A travs de xido ferroso calentado a 1000 C se hace pasar lentamente una mezcla gaseosa que contiene en volumen un 20% de CO y un 80% de N2. Calcular: a), la composicin de la mezcla gaseosa saliente, y b), el volumen de aquella mezcla, medido en C.N., que se necesita para reducir 10 gr. de FeO.

FeO(S)+CO(g)Fe(S)+CO2(g)0,200,2-xx

Kc Kp

0,403x x

x0,20,08060,08061,403

x0,403x

0,057448

EQUILIBRIO IONICO

1. Hallar el pH de las siguientes disoluciones: a) HCl 0,01 N, b) H2SO4 0,001 Molar; c) NaOH 0,01 Molar, y d) Ca(OH)2 0,01 Molar.

a) HCl = 0,01 M(cido fuerte)HCl H+ + Cl-10-200PH = log 1/10-2010-2 10-2PH = 2

b) H2SO4 = 0,001 M(cido fuerte)H2SO42H+ + SO4ph=log1/(2 10-3) 10-30002x10-310-2 pH=2,7

c) NaOH=0,01 M(base fuerte)NaOHNa+ + OH-Poh=log1/10-2=2 10-200010-210-2 ph=14-Poh=14-2=12

d) Ca(OH)2 = 0,01 MCa(OH)2Ca+2 + 2OH- pOH=log1/2x10-2=1,7 10-200002x10-2 pH=14-1,7=12,3

2. Hallar la concentracin de los iones H3O+ en las disolucionescuyos pH son: a)3,25; b)4,62 ; c)6,30; d) 8,84 ; e)11,73.

a) PH = 3,25 ; |H3O+|= 10-pH = 10-3,25|H3O+|= 5,62x10-4 Mb) PH = 4,62 ; |H3O+|= 10-4,62 = 2,39x10-5 Mc) PH = 6,3 ; |H3O+|= 10-6,3 = 5,01x10-7 M d) PH = 8,84 ; |H3O+|= 10-8,84 = 1,44x10-9 Me) PH = 11,73 ; |H3O+| = 10-11,73 = 1,86x10-12 M

3. En disolucin 0,01 molar el cido actico est ionizado en un 4,11%. Calcular la constante de ionizacin del cido actico.

KaCH3COO

CH3COOH + H2OCH3COO- + H3O+

H3O

CH3COOH

CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+

0,010,01(1-0,0411)00,01x0,041100,01x0,0411

c(1- )c c

(0,0411)2Ka0,01(1

0,00010,0411)

168

10 39,58

110 3

10 4

1,689,58

10 710 3

Ka1,76

10 5

4. La constante de ionizacin del cido actico es 1,77x10-5.DeterminarelgradodeionizacinyelpHdeuna disolucin a) 1 molar, y b) 0,0001 molar.

a) CH2COOH1M

CH3COOH C

H2O

H3O O

CH3COO O

Ka1,77

C(1

10 5

)

C 2 2

21,77

C

10 5

1,77

C

10 5

C(1)

5105

1,77 103,73 107,08 10 2

4,19

10 3

0,42%

b)CH3COOH

1 10 4 M4 22

1,77

10 5

(1 10 )

1 10 4(1)

1 10 8

21,77

10 5

1,77

10 50

1,77

10 5

3,13

10 10

7,08

10 9

2 10 43,41 10 134%

pHlog 1/clog 1/1 10 43,4110 14,46

5. Un cido actico 0,01 molar se va neutralizando con sosa custica. Hallar el pH de la disolucin: a), cuando se ha neutralizado un 99% del cido, y b), cuando se ha agregado un exceso de sosa de un 1%. La constante de ionizacin delcidoacticoes1,77x10-5.(Suponerqueelvolumendellquidonocambiaalagregarladisolucindesosa custica.).

CH3COOH + NaOHCH3COONa + H2O

a) Cuando se neutraliza un 99% del cido: 10-2 M = 100%x = 99%x=9,9x10-3 M4

H3O

pH

Kab 6,74

Ca1,77Cb

10 5

19,9

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130050840 Quimica Problemas Ibarz 1