EJERCICIOS

RESUELTOS

GRUPO 1

SECUENCIA 2

QUIMICA ANALITI

CA

“CONSTITUCION

1

1.- ¿Cual sustancia es el soluto y cual es el disolvente en cada uno de los siguientes casos?

Cloruro de hidrogeno gas y agua

Soluto: Cloruro de Hidrogeno (gas)

Disolvente: Agua

2.- proporcione ejemplos de

a) Una solución solido-gas

H2- Paladio

3- Determine si cada una de las soluciones siguientes es insaturada, saturada o sobresaturada

a) 60g de CsCl disueltos en 25 g de agua a 50 ℃

(60gCsCl )(100 gH 2O)25g H2O

= 91 g por lo tanto es sobresaturada

4.- Se le da a un alumno una solución saturada que contiene soluto no disuelto. El soluto esta disolviéndose constantemente, pero la concentración del soluto en la solución permanece igual. Explique esto.

“Es una solución saturada contiene más soluto del que puede ser disuelto por eso aunque este disolviéndose no se disolverá y su concentración permanecerá igual”.

5.- Un instructor le da a usted una solución y le pide que determine si se trata o no de una solución sobresaturada. Explique el procedimiento que usaría para comprobar la sobresaturación.

Usaría una tabla de solubilidad para determinar si esta sobresaturada o no mediante una formula y los datos de la masa del soluto y solvente.

Si no los tengo simplemente juzgaría visualmente si mi solución es o no homogénea.

|

EJERCICIOS

RESUELTOS

GRUPO 1

SECUENCIA 2

QUIMICA ANALITI

CA

“CONSTITUCION

EJERCICIOS

RESUEL

2

Ejercicio 4.6

¿Cuántos iones de contienen 6.76 mol de k₃PO₄?

|

EJERCICIOS

RESUEL

3

K=39.102 grmol

(3 )=117.306 grmol

P=30.973 gmol

(1 )=30.973 grmol

O=15.999 gmol

(4 )=47.97 grmol

212.275grmol

1434.979grmol ( 117.306

grmol

212.275grmol

)=792.98856 grmol

6.76mol ( 212.275 grmol

1mol )=1434.979 grmol

792.98856g

mol ( 1mol K ⁺

39.102g

mol )=20.28mol K ⁺

Respuesta :contiene20.28mol K+¿en6.76mol dek ₃PO₄¿

Ejercicio 4.7

Calcule el numero de moles de la especie indicada en

a) 4.96 gr de B₂O₃

b) 333 mg de Na₂B₄O₇● 10H₂O

c) 8.75 gr de Mn₃O₄

d) 167.9 mg de CaC₂O₄

|

EJERCICIOS

RESUEL

4

a)

B=10.811 grmol

(2 )=21.622 grmol

O=15.999 grmol

(3 )=47.997 grmol

69.619grmol

4.96 gr ( 1mol

69.819grmol )=0.071244mol

Respuesta :Contiene0.071244molen 4.96g de B₂O ₃

b)

Na=22.989 grmol

(2 )=45.978 grmol

B=10.811 grmol

(4 )=43.244 grmol

O=15.999 grmol

(17 )=271.983 grmol

H=1.0079 grmol

(20 )=20.158 grmol

381.363grmol

333mgr ( 1gr1000mgr )=0.333 gr

|

5

0.333 gr ( 1mol

381.363grmol )=8.73183×10

−4mol

Respuesta :Contiene8.73183×10−4mol en333mgde Na₂B₄O₇●10H ₂O

c) Mn=54.938 gr

mol(3 )=164.814 gr

mol

O=15.999 grmol

(4 )=63.996 grmol

228.81 grmol

8.75 gr ( 1mol

228.81grmol )=0.03824mol

Respuesta :contiene0.03824molen8.75 gr deMn₃O₄

d)

Ca=40.08 grmol

(1 )=40.08 grmol

C=12.011 grmol

(2 )=24.022 grmol

O=15.999 grmol

(4 )=63.996 grmol

128.092grmol

|

6

167.9mgr ( 1gr1000mgr )=0.1679gr

0.1679 gr ( 1mol

128.092grmol )=1.310776629×10

−3mol

Respuesta :contiene1.310776629×10−3mol en167.9mgde CaC ₂O ₄

Ejercicio 4.8

Calcule el numero de milimoles de la especie indicada en

a) 57 mg de P₂O₅

b) 12.92 g de CO₂

c) 40.0 g de NaHCO₃

d) 850 mg de MgNH₄PO₄

a)

P=30.973 grmol

(2 )=61.946 grmol

O=15.999 grmol

(5 )=79.995 gr /mol

141.941grmol

|

7

57mgr ( 1mmol

141941mgrmmol )=4.01575×10

−4mmmol

Respuesta :Contiene4.01575×10−4mmmolen57mgde P₂O ₅

b)

C=12.011 grmol

(1 )=12.011 grmol

O=15.999 grmol

(2 )=31.998 grmol

44.009grmol

12920mg( 1mmol

44009mg

mmol )=0.293576mmol

Respuesta :Contiene0.293576mmol en12.92gdeCO ₂

c)

Na=22.989 grmol

(1 )=22.989 grmol

H=1.0079 grmol

(1 )=1.0079 grmol

C=12.001 grmol

(1 )=12.001 grmol

O=15.999 grmol

(3)=47.97 grmol

|

8

83.9779grmol

40000mgr( 1mmol

83977.9mgrmmol )=0.476315mmol

Respuesta :Contiene0.476315mmol en40.0g de NaHCO₃

d)

Mg=24.312 grmol

(1 )=24.312 grmol

N=14.006 grmol

(1 )=14.006 grmol

H=1.0079 grmol

(4 )=4.0316 grmol

P=30.973 grmol

(1 )=30.973 grmol

O=15.999 grmol

(4 )=63.996 grmol

137.3186grmol

850mgr ( 1mmol

137318.6mgrmmol )=6.189984459×10

−3mmol

Respuesta :Contiene6.189984459×10−3mmol en850mgdeMgNH ₄ PO₄

Ejercicio 4.9

Calcule el número de milimoles de soluto en

|

9

a) 2.00 Lde3.25×10−3M KMnO₄

b) 750 mL de 0.0555 MKSCN

c) 250 mL de una solución que contienen 5.41 ppm de CuSO₄

d) 3.50 L de 0.333 MKCl

a)

n=¿×M

n=(22)(3.25×10−3M )

n=6.5×10−3moles

6.5×10−3mol ( 1000mmol1mol )=6.5mmol

Respuesta :Contiene6.5mmolen2.00 Lde3.25×10−3M KMnO₄

b)

n=(7.5×10−3L ) (0.0555M )

n=4.1625×10−4moles

4.1625×10−4 (1000mmol1mol )=0.41625mmol

Respuesta :Contiene0.41625mmol en 750 mL de 0.0555 M KSCN

c)

ppm=1 μg1ml

ppm×1ml=1μg

∴(5.41 ppm ) (250mL)=1352.5μg

|

10

1352.5 μg( 1gr

1×106μg )=1.3525×10−3g

Cu=63.54 grmol

(1 )=63.54 grmol

S=32.064 grmol

(1 )=32.064 grmol

O=15.999 grmol

(4)=63.996 grmol

159.6grmol

1.3525×10−3gr ( 1mol

159.6grmol )=8.474310×10

−6

8.47431077×10−6mol( 1000mmol1mol )=8.47431×10−3mmol

Respuesta :Contiene8.47431×10−3mmol

en250mLdeunasolución quecontienen5.41 ppmdeCuSO₄

d)

n=(¿ )(M )

n=¿

n=1.1655

1.1655mol (1000mmol1mol )=1165.5mmol |

11

Respuesta :Contiene1165.5mmol en3.50Lde 0.333MKCl

Ejercicio 4.10

Calcule el numero de milimoles de soluto en

a) 175 mL de 0.320 M HClO₄

b) 15.0 L de 8.05×10−3M K₂CrO₄

c) 5.00 L de una solución acuosa que contiene 6.75 ppm de AgNO₃

d) 851 mL de 0.0200 M KOH

a)

M=n¿

n=(M ) (¿ )

n=(0.320M )¿

n=0.056mol

0.056mol ( 1000mmol1mol )=56mmol

Respuesta :Contiene56mmol en175mLde0.320MHClO ₄

b)

n=(M )(¿)

n=(8.05×10−3M )¿

n=0.12075mol

|

12

0.12075mol (1000mmol1mol )=120.75mmol

Respuesta :Contiene120.75mmol en15.0 Lde8.05×10−3M K ₂CrO ₄

c)

ppm=1 μg1ml

ppm×ml=μg

(6.75 ppm) (5000ml )=33750μg

33750 μg( 1 gr

1×106μg )=0.03375gr

Ag=107.87 grmol

(1 )=107.87 grmol

N=14.006 grmol

(1 )=14.006 grmol

O=15.999 grmol

(3 )=47.997 grmol

169.873grmol

0.03375 gr ( 1mol

169.873grmol )=1.986778358×10−4mol

1.986778×10−4mol( 1000mmol1mol )=0.198677mmol

Respuesta :Contiene0.198677mmol en5.00Ldeuna soluciónde6.75 ppmde AgNO₃

|

13

d)

n=(M ) (¿ )

n=(0.0200M )¿

n=0.01702mol

0.01702mol (1000mmol1mol )=17.02mmol

Respuesta :Contiene17.02mmol en851mLde 0.0200M KOH

Ejercicio 4.11

¿Cuál es la masa en miligramos de

a) 0.777 mol de HNO₃

b) 500 mmol de MgO

c) 22.5 mol de NH₄NO₃

d) 4.32 mol de (NH₄)₂Ce (NO₃)₆ (548.23 g

mol)

a)

H=1.0079 grmol

(1 )=1.0079 grmol

N=14.006 grmol

(1 )=14.006 grmol

O=15.999 grmol

(3 )=47.997 grmol

63.0109grmol

0.777mol ( 63.0109 gmol

1mol )=48.9594693 gr |

14

48.6939594693 gr ( 1000mgr1gr )=48959.4693mgr≈4.8959×104mgr

Respuesta :Contiene4.8959×104mgr de0.777molde HNO₃

b)

Mg=24.312 grmol

O=15.999 grmol

40.311grmol

0.5mol ( 40.311 grmol

1mol )=20.1555gr20.1555 gr ( 1000mgr1 gr )=20155.5mgr≈2.01555×104mgr

Respuesta :Contiene2.01555×104mgr de500mmol deMgO

c)

N=14.006 grmol

(2 )=28.012 grmol

|

15

O=15.999 grmol

(3 )=47.997 grmol

H=1.0079 grmol

(4 )=4.0316 grmol

80.0406grmol

22.5mol ( 80.0406 grmol

1mol )=1800.9135 gr1800.9135( 1000mgr1gr )=1800913.5mgr ≈1.8009135×106mgr

Respuesta :Contiene1.8009135×106mgr en22.5molde NH ₄NO ₃

d)

PM (NH₄)₂Ce (NO₃)₆ (548.23 grmol

¿=548.23 grmol

4.32mol ( 548.23 grmol

1mol )=2368.3536 gr2368.3536 gr ( 1000mgr1 gr )=2368353.6mgr ≈2.3683536×106mgr

Respuesta :Contiene2.3683536×106mgr en 4.32molde (N H 4 )2Ce (N O3 )6

(548.23 g/mol)

|

16

Ejercicio 4.12

¿Cuál es la masa en gramos de

a) 7.1 mol de KBr

b) 20.1 mmol de PbO

c) 3.76 mol de MgSO₄

d) 9.6 mmol de Fe (NH₄)₂●6H₂O

a)

K=39.102

Br=79.909 grmol

119.011grmol

7.1mol( 119.011 gmol

1mol )=844.9781 grRespuesta :Contiene844.9781gr en7.1molde KBr

b)

Pb=207.19 grmol

O=15.999 grmol

223.189grmol

20.1( 1mol1000mmol )=0.0201mol

|

17

0.201mol (223.189 grmol

1mol )=4.4860989 grRespuesta :Contiene4.4860989gr en20.1mmol de PbO

c)

Mg=24.312 grmol

(1 )=24.312 grmol

S=32.064 grmol

(1 )=32.064 grmol

O=15.999 grmol

(4 )=63.996 grmol

120.372grmol

3.76mol (120.372 grmol

1mol )=452.59872grRespuesta :Contiene452.59872gr 3.76mol deMgSO₄

d)

Fe=55.847 grmol

(1 )=55.847 grmol

N=14.006 grmol

(2 )=28.012 grmol

H=1.0079 grmol

(20 )=20.158 grmol

S=32.064 grmol

(2 )=64.128 grmol

O=15.999 grmol

(14 )=223.988 grmol

392.131grmol

|

18

9.6mmol( 1mol1000mmol )=9.6×10−3mol

9.6×10−3mol( 392.131 gmol

1mol )=3.7644576 grRespuesta :Contiene3.7644576 gr en9.6mmolde Fe (NH ₄)₂●6H ₂O

Ejercicio 4.13

¿Cuál es la masa en miligramos de soluto en

a) 26.0 mL de sacarosa 0.25 M (342gmol

)

b) 2.92 L de 4.76×10−3 M H₂O₂

c) 656 mL de una solución que contiene 4.96 ppm de Pb (NO₃)₂

d) 6.75 mL de 0.0619 M KNO₃

a)

M=n¿

n=(M )(¿)

n=(0.25M )¿

n=6.5×10−3moles

|

19

6.5×10−3mol ( 342 grmol

1mol )=2.223 gr2.223 gr ( 1000mgr1 gr )=2223mgr≈2.223×103mgr

Respuesta :Contiene2.223×103mgrde26.0mLde sacarosa0.25M (342 gmol

)

b)

n=(M )(¿)

n=(4.76×10−3M )(2.92l)

n=0.0138992moles

0.0138992mol (34.0138 grmol

1mol )=0.472764609grH=1.0079 (2)=2.0158

O=15.999 (2)=31.998

34.0138g

mol

0.47276 g( 1000mg1g )=472.764609mg

Respuesta :Contiene 472.764609mgde2.92 Lde4.76×10−3M H ₂O ₂

c)

|

20

ppm=μgml

ppm×ml=μg

(4.96 ppm ) (656ml )=3253.76μg

3253.76 μg( 1mg

1×103 μg )=3.25376mgRespuesta :Contiene3.25376mgde 656mLdeuna soluciónque contiene4.96 ppmde Pb(NO₃)₂

d)

n=(M )(¿)

n=(0.0619M )¿

n=4.17825×10−4mol

4.17825×10−4mol ( 101.105 gmol

1mol )=0.04224419663 grK=39.102 gr

mol(1 )=39.102 gr

mol

N=14.006 grmol

(1 )=14.006 grmol

O=15.999 grmol

(3 )=47.997 grmol

101.105grmol

0.04224419663 gr ( 1000mgr1 gr )=42.24419663mgr

Respuestas :Contiene42.24419663mgr de6.75mLde0.0619M KNO₃

|

21

Ejercicio 4.14

¿Cuál es la masa en gramos de soluto en

a) 450 mL de 0.164 M H₂O

b) 27 mL de acido benzoico 8.75×10−4 M (122g

mol)

c) 3.50 L de una solución que contiene 21.7 ppm de SnCl₂

d) 21.7 mL de 0.0125 M KBrO₃

a)

H=1.0079 grmol

(2 )=2.0158 grmol

O=15.999 grmol

(2 )=31.998 grmol

34.0138grmol

n=(M ) (¿ )

n=(0.164 M )(0.450 l)

n=0.0738mol

0.0738mol ( 34.0138 gmol

1mol )=2.51021844 gRespuesta :Contiene2.51021844 g de450mLde0.164M H ₂O

b)

|

22

n=(M )(¿)

n=(8.75×10−4M )¿

n=2.3625×10−5 Mol

2.3625×10−5mol ( 122 gmol

1mol )=2.88225×10−3 g

Respuesta :Contiene2.88225×10−3g en27mLde acidobenzoico8.75×10−4M (122 gmol

)

c)

ppm=1 μg1ml

( ppm ) (ml )=μg

(21.7 ppm ) (3500ml )=75950 μg

75950 μg( 1 g

1×106μg )=0.07595g

Respuesta :Contiene0.07595gen3.50 Ldeuna soluciónquecontiene 21.7 ppmde SnCl₂

d)

K=39.102 grmol

(1 )=39.102 grmol

Br=79.909 grmol

(1 )=79.909 grmol

O=15.999 grmol

(3 )=47.997 grmol

|

23

167.008grmol

n=(M ) (¿ )

n=(0.0125M )¿

n=2.7125×10−4moles

2.7125×10−4mol( 167.008 gmol

1mol )=0.04530092gRespuesta :Contiene0.04530092gen21.7mLde0.0125M KBrO ₃

Ejercicio 4.15

Calcule el valor de p de cada uno de los iones indicados en los párrafos siguientes:

a) Na⁺, Cl⁺ y OH⁺ en una solución de NaCl 0.0335 M y NaOH 0.0503 M.

b) Ba²⁺, Mn²⁺ y Cl⁻ en una solución de BaCl₂ 1.54 M.

c) H⁺, Cl⁻ y Zn²⁺ en una solución que es 0.600 M en HCl y 0.101 M en ZnCl₂.

d) Cu²⁺, Zn²⁺ y NO⁻₃ en una solución que es 4.78×10−2 M en Cu (NO₃)₂ y 0.104 M en Zn (NO₃)₂.

e) K⁺, OH⁻ y Fe (CN) ₆⁴⁻ en una solución que es 2.63×10−7 M en KOH.

f) H⁺, Ba²⁺ y ClO⁻₄ en una solución que es 3.35×10−4 M Ba (ClO₄)₂ y 6.75×10−4 M en HClO₄.

a)

[ Na⁺ ]=0.0335M+0.0503M=0.0838M

pNa=−log(0.08¿38M )=1.07675¿

pCl=−log (0.0335M )=1.474955

pOH=−log (0.0503M )=1.2984320

Respuesta :el valor de1.2984320 p de Na⁺ ,Cl⁺ y OH ⁺

|

24

b)

pBa=−log (7.65×10−3M )=2.11633865

pMn2+¿=−log (1.54M )=−0.1875207208¿

[Cl⁻ ]=[2 (7.65×10−3M ) ]+[2 (1.54M ) ]

pC l−¿=−log (3.0953 )=−0.490702¿

Respuesta :el valor de−0.490702 pde Ba ²⁺ , Mn ²⁺ y Cl⁻

c)

pH=−log (0.600M )=0.22184874

¿

pC l−¿=−log (0.802M )=0.095825 ¿

pZn=−log (0.101M )=0.9956

Respuesta :Elvalor de0.9956 de H⁺ ,Cl⁻ y Zn ²⁺

d)

pCu=−log (4.78×10−2M )=1.320572103

pZn=−log (0.104 M )=0.9829666

[ NO₃ ]=[2 (4.78×10−2M ) ]+[2 (0.104M ) ]=0.3036

pNO₃=0.517698

Respuesta :Elvalor de0.517698 pdeCu ²⁺ , Zn ²⁺ y NO⁻₃

e)

[ K ⁺]=[4 (2.62×10−7 )+(4.12×10−7 ) ] pK=−log (1.46×10−6M )=5.83564

|

25

pOH=−log (4.12×10−7M )=6.385102

pFe (CN )₆4−¿=− log (2.62× 10−7M )=6.581698709¿

Respuesta :Elvalor de6.581698709 pde K ⁺ ,OH ⁻ y Fe(CN )₆⁴⁻

F)

pH=−log (6.75×10−4 )=3.170696227

pBa=−log (3.35×10−4 )=3.474955193

[ClO⁻₄ ]=[2 (3.35×10−4M )+(6.75×10−4M )] pClO4=−log (1.345×10−3 )=2.87127

Respuesta :Elvalor de2.87127 pde H ⁺ , Ba²⁺ y ClO⁻₄

Ejercicio 4.16

Calcule la concentración molar de ion H3O+ de una disolución que tiene un pH de

a) 4.76=10−(4.76 )=1.737800829 x10−5M

b) 4.58=10−(4.58 )=2.630267992x 10−5M

c) 0.52=10−(0.52 )=0.301995172M

d) 13.62=10−(13.62 )=2.398832919 x 10−14M

e) 7.32=10−(7.32 )=4.78630092 x−8M

f) 5.76=10−(5.76)=1.737800829 x10−6M

g) −0.31=10−(−0.31)=2.0417379M

h) −0.52=10−(−0.52)=3.3113112M

|

26

Ejercicio 4.17

Calcule las funciones de p de cada ion en una solución que es

a) 0.0200M en NaBrb) 0.0100M enBaBr2c) 3.5 x10−3M enBa (OH )2d) 0.040M enHCl y 0.020en NaCl

e) 6.7 x10−3M enCaCl2 y7.6 x 10−3 enBaC l2

f) 4.8 x 10−8M enZn¿¿

a)

pNa=−log (0.0200M )=1.698970004

pBr=−log (0.0200M )=1.698970004

pH=pOH=7

b)

pBa=−log0.0100M ¿=2¿

¿

pBr=−log (0.02M )=1.690970004

pH=pOH=7

c)

pBa=−log (3.5 x 10−3M )=2.4559319

¿

pOH=2.15490196

pH+ pOH=14 pH=14−2.15490196=11.84509804

d)

pH=−log (0.040M )=1.397940009

|

27

¿

pCl=−log (0.06M )=1.22184875

pNa=−log (0.020M )=1.69897004

e)

pCa=−log¿

pBa=−log (7.6 x 10−3M )=2.119186408

¿

pCl=−log (0.0286M )=1.545633967

pOH=pH=7

f)

pZn=−log (4.8 x10−8M )=7.318758763

pCd=−log (5.6 x10−7M )=6.251811973

¿

pN O3=−( log1.216 x 10−6M )=5.915066425

pH=pOH=7

Ejercicio 4.18

Convierta las funciones p siguientes en concentraciones molares:

a) pH=9.67=10−( 9.67 )=2.13796209x 10−10M

b) pOH=0.135=10−(0.135)=0.732824M

c) pBr=0.034=10−(0.034 )=0.9246981739M

d) pCa=12.35=10−(12.35 )=4.466835922 x10−13M

|

28

e) pLi=−0.221=10−(−0.221 )=1.66341265M

f) pN O3=7.77=10−(7.77 )=1.698243652 x10−8M

g) pMn=0.0025=10−(0.0025 )=0.994260074M

h) pCl=1.020=10−(1.020)=0.0954992586M

Ejercicio 4.19

El agua de mar contiene una concentración media de 1.08 x103 ppmde Na+¿¿ y 270 ppm de

SO4−2. Calcule

a) Las concentraciones molares de Na+¿¿ y SO4−2 tomando en cuenta la densidad

promedio del agua de mar es 1.02grmL

.

b) El pNa y pSO4 del agua de mar.

a)

N a+¿ ¿

Densidad=mvbase 1mL

(1.02 grmL ) (1mL)=1−02 gr desolucion (aguademar )

ppm= 1 μg1mL

1.02gr (1 x106 μgr1gr )=1.02 x106μgrppm= gr soluto

Kg solucionx 106

( μgrmL ) (μgr solucion )

106=μgr soluto

|

29

(1.08 x103 μgrmL )(1.02 x106 μgr)106

=1101.6 μgr soluto

1.1016 x10−3gr ¿

M=n¿

M= 4.79185 x10−5mol1x 10−3<¿=0.0479185=4.7918 x10−2M ¿

SO42−¿ ¿

Densidad=mvbase 1mL

(1.02 grmL ) (1mL)=1−02 gr desolucion (aguademar )

ppm= 1 μg1mL

1.02gr (1 x106 μgr1gr )=1.02 x106μgrppm= gr soluto

Kg solucionx 106

( μgrmL ) (μgr solucion )

106=μgr soluto

(270 μgrmL )(1.02 x106 μgr)106

=275.4 μgr soluto

2,754 x 10−4 gr ¿

|

30

M=n¿

M= 2.8669 x10−6mol1x 10−3<¿=2.8669 x10−3M ¿

b)

pN a+¿=−log (0.0479185M )=1.31949¿

pSO42−¿=−log (2.8669 x 10−3M )=2.5425¿

Ejercicio 4.20

En aproximación, el suero sanguíneo humano contiene 18mgr de K+¿ y 365mgr deCl−¿¿ ¿ por cada 100mL. Calcule

a) La concentración molar de cada una de estas especies, utilice 1,00grmL

como

densidad del suero. b) El pK y pCl del suero humano.

a)

K+¿ ¿

1mL( 0.018 gr100mL )=1.8x 10−4gr

1.8 x10−4gr ( 1mol

39.102grmol )=4.603345097 x10

−6mol

|

31

M=n¿

M=( 4.606645097 x10−6mol1 x10−3L )=4.60334 x10−3M

Cl+¿¿

1mL( 0.365 gr100mL )=3.65x 10−3 gr

3658 x10−3gr ( 1mol

35.5grmol )=1.02816 x 10

−4mol

M=n¿

M=(1.02816 x 10−4mol1 x10−3L )=0.102816Mb)

pK=−log (4.60334 x 10−3M )=2.3369264

pCl=−log (0.02816M )=0.98793549

Ejercicio 4.21

Se prepara una solución mediante la disolucion mediante la disolucion de 5,76 gr de KCl ∙MgC l2 ∙6H 2O ¿ en agua suficiente para obtener 2L. Calcule

a) La cocentracion molar analítica de KCl ∙MgC l2 en esta solución.b) La concentración molar de M g2+¿¿

c) La concentración molar de C l−¿ ¿

d) El porcentaje peso

volumende KCl∙ MgC l2 ∙6H 2O

e) Los milimoles deCl−¿en25mL¿ de esta solución. f) Las partes por millón de K+¿ ¿

|

32

g) El pMgde la solucion

a)

PM KCl ∙MgCl2=169.773 gr

mol

5.76 gr ( 169.773grmol

277.85grmol

)=3.5193 gr3.51934 gr ( 1molKCl ∙MgC l2

169.773grmol )=0.020729mol

M=n¿

M= 0.020729mol

2<¿=0.01036486=1.036486 x 10−2M ¿

b)

5.76 gr ( 24.312gr277.86grmol )=0.50398mol

0.050398mol ( 1mol

24.312grmol )=0.0207298mol

M= 0.0207298mol

2<¿=1.036493x 10−2M ¿

c)

5.76 gr ( 106.359grmol

277.861grmol

)=2.2047 grCl−¿ ¿

|

33

2.20476 gr ( 1mol

35.453grmol )=0.06218824923mol

M= 0.06218824923mol

2<¿=3.109412462x 10−2M ¿

d)

%pv= 5.76 gr2000mL

x 100=0.288% pv

e)

25mL ( 5.76 gr2000mL )=0.072gr

0.072 gr ( 106.359grmol

277.85grmol

)=0.02755599164 grmol

0.02755599164grmol ( 1molCl

35.453grmol )=7.773648627 x 10

−4mol

7.773648627 x10−4mol( 1000mmoles1mol )=0.7773648627mmolC l−¿ ¿

f)

5.76 gr ( 39.102grmol

277.85grmol

)=0.810573 grSi ppm= 1mg

1<¿∴ ¿

0.810573 gr ( 1000mg1gr )=810.573mg

|

34

ppm= 810.573mg2<¿=405.2869 ppm ¿

g)

pMg=−log (1.036486 x10−2M )=1.984433

h)

pCl=−log ¿¿

Ejercicio 4.22

Se prepara una solución disolviendo 1210mgde K3 Fe(CN )6 (329.2 grmol ) en agua suficiente

para obtener 775mL. Calcule

a) La concentración molar analítica de K3 Fe(CN )6b) La concentración molar de K+¿ ¿

c) La concentración molar de Fe ¿

d) El porcentaje peso

volumen de K3 Fe(CN )6

e) Las milimoles de K+¿ en50.0mL¿ de esta disolucion. f) Las partes por millón de Fe ¿g) El pK de la solución h) El p Fe ¿ de la solución

a)

1210mg( 1gr1000mg )=1.21 gr

775mL¿

1.21gr ( 1mol

329.2grmol )=3.675577x 10

−3mol

M=n¿

|

35

M= 3.675577 x 10−3mol0.775<¿=¿4.742680202 x10−3M ¿

b)

1.211 gr ( 117.306 gr329.2grmol )=0.431095gr

0.431095 gr ( 39.102gr117.306 gr )=0.14369841gr

0.14369841 gr ( 1mol39.102gr )=3.6749631x 10−3mol

M= 3.6749631 x10−3mol0.775<¿=4.7418879 x 10−3M ¿

c)

1.21gr ( 211.949grmol

329.255grmol

)=0.77890476 gr0.77890476 gr ( 1mol

211.929grmol )=3.674963174 x 10

−3mol

M= 3.674963174 x10−3mol0.775<¿=4.7418879 x 10−3M ¿

d)

%pv=1,21 gr775mL

x 100=0.156129% pv

e)

50mL( 1.21gr775mL )=0.0788064 gr |

36

0.0788064 gr ( 117.306grmol

329.255grmol

)=0.0278125 grmol

0.0278125grmol ( 1mol

39.102grmol )=7.112831951 x10

−4mol

7.112831951 x10−4mol (1000mmoles1mol )=0.7112831951mmolf)

5.76 gr ( 211.949grmol

329.255grmol

)=0.77890476 grSi ppm= 1mg

1<¿∴ ¿

0.77890476 gr ( 1000mg1gr )=778.904mg

ppm= 778.904mg0.775<¿=1005.038413 ppm¿

g)

p K=−log¿¿

h)

pFe ¿

Ejercicio 4.23

Una solución al 6.42% ( pp )de Fe ¿¿ tiene una densidad de 1.059grmL

. Calcule

a) La concentración molar analítica deFe ¿¿

|

37

b) La masa en gramos del Fe ¿¿ en cada litro de esta disolución

a)

grFe¿¿

Molaridad=¿

b)

grFe¿¿

Respuesta :67.9878gr deFe¿¿

Ejercicio 4.24

Una disolucion al 12.5% ( pp )de NiC l2(129.61 grmol ) tiene una densidad de 1.149

grmL

. Calcule

a) La concentración molas delNiC l2 en esta disolución.

b) La masa en gramos del NiC l2 contenida en cada litro de esta disolución.

a)

grNiC l2=( 1.149gr1mL )¿Molaridad=¿

b)

grNiC l2=( 1.149gr1mL )¿

Respuesta :143.625gr de NiC l2en1 Litrode solucion .

Ejercicio 4.25

Describa la preparación de

|

38

a) 500mLde etanol¿ en una solución acuosa al 4.75%( pv )b) 500 grde una solución de etanol al 4.75%( pp )c) 500mL de una solución acuosa de etanol al 4.75%( vv )

a)

( 4.75 gr100mL )( x500mL )=23.75gr

Respuesta :Disolver23.75 gr deetanol consuficiente guahasta500mL.

b)

( 4.75 gr100 gr )( x500 gr )=23.75 gr

solucion total : soluto+disolvente

solucion total−soluto=dicolvente.

500 gr−23.75=476.25 gr

Respuesta :Se debemezclar 23.5 gr deetanol con476.25 gr agua .

c)

( 4.75mL100mL )( x500mL )=23.75mL

Respuesta :Diluir23.75 gr deetanol consuficiente guahasta500mL.

Ejercicio 4.26 Describa la preparación de

a) 2.50L de solución acuosa de glicerol (C3H8O3, 92.1g/mol) al 21.0% (p/v)b) 2.50kg de solución acuosa de glicerol al 21.0% (p/p)c) 2.50L de solución acuosa de glicerol al 21.0% (v/v)

a)

|

39

( 21 gr100ml )( x2500ml )=525 gr

Respuesta: Disolver 525 gr de glicerol y agua y afórese A 2500 ml con agua.

b)

( 21gr100gr )( x2500gr )=525gr soluto

Respuesta: Se debe mezclar 525gr de glicerol con 1975 gr de agua.

c)

( 21ml100ml )( x2500ml )=520ml

Respuesta: Se debe diluir 525 ml de glicerol con suficiente agua hasta dar

Ejercicio 4.27. Describa la preparación de 750mL de H3PO4 6.00M a partir del reactivo comercial, que es H3PO4 (p/p) al 86% con intensidad relativa de 1.71.

H 1.0079grmol

(3 )=3.0237 grmol

|

Solución total = soluto + disolventeSolución total – soluto = disolvente2500gr – 525gr = 1975 gr

40

P30.973grmol

(1 )=30.973 grmol

O 15.999grmol

(4 )=63.996 grmol

97.9927grmol

Obtener la moralidad del reactivo concentrado

( 1.71gr1ml )(1000ml1 l )( 86 gr100gr )( 1mol97.9927 g

mol )=115.0072MNúmero de moles de H3PO4 está dado por

H 3PO 4=(750ml )( 1 l1000ml )( 6mol H 3 PO4

1 l )=4.5molVolumen del reactivo concentrado

4.5mol H 3PO4( 1l reactivo15.0072M )=0.2998560 lts=299.8560mlRespuesta: Diluir 299.8560ml del reactivo concentrado hasta 750 ml.

Ejercicio 4.28.Describa la preparación de 900mL de HNO3 al 70.5% (p/p) con intensidad relativa de 1.42.

H 1.0079grmol

(1 )=1.0079 grmol

N 14.006grmol

(1 )=14.006 grmol

O 15.999grmol

(3 )=47.997 grmol

63.0109grmol

Obtener la moralidad del reactivo concentrado

|

41

( 1.42gr1ml )(1000ml1 l )( 70.5gr100gr )( 1mol63.0109 gr

mol )=15.88772736MNúmero de moles de HNO3 está dado por

400ml( 1l1000ml )(3mol HNO3

1 l )=2.7molVolumen del reactivo concentrado

2.7mol HNO3( 1215.8877 gr

mol )=0.1699424 lts≈169.9424mlRespuesta: Diluir 169.9424ml del reactivo comercial hasta 900 ml.

Ejercicio 4.29 Describa la preparación de

a) 500 mL de AgNO3 0.0750 M a partir del reactivo solido. b) 1.00 L de HCl 0.285 M, utilizando una disolución de 6.00 M del reactivo. c) 400 mL de una disolución que es 0.0810 M en K+, a partir del K4Fe(CN)6 solido.

a)

Ag107.87grmol

(1 )=107.87 grmol

N 14.006grmol

(1 )=14.006 grmol

O 15.999grmol

(3 )=47.997 grmol

169.878grmol

M= nLts

n= mPM

(PM ) (M ) (Lts )=m

|

42

(169.873 grmol ) (0.0750M ) (0.5 Lts )=6.37023 gr

Respuesta :Disolver6.37023 grde AgNO3 enagua y diluir hasta500mL

b)

VaMa=VbMb

Va (6M )=¿

Va=¿¿

Va=0.0475 Lts

0.0475<¿

Respuesta :Diluir 47.5mLde HCl6.00M hasta1<¿

c)

K 39.102grmol

(4 )=156.408 grmol

Fe55.847grmol

(1 )=55,847 grmol

C12.011grmol

(6 )=72.066 grmol

N 14.006grmol

(6 )=84.036 grmol

368.357grmol

M=n¿

( ¿ ) (M )=n

¿

0.03256mol k+¿¿ ¿

8.14 x 10−3mol K4 Fe (CN )6( 368.357grmol

1mol K4 Fe (CN )6 )=2.99842598 gr |

43

Respuesta :Disolver2.99842598 gr de K4 Fe (CN )6 enagua y diluir a400mL

Ejercicio 4.30 Describa la preparación de

a) 5.00L de KMnO4 0.0500 M a partir del reactivo solidob) 4.00L de HClO4 0.250 M a partir de una disolución 8.00 M del reactivo.c) 400mL de una solución que es 0.0250 M en I-, empezando con MgI2.d) 200mL de una solución acuosa de CuSO4 0.365 M e) 1.50 L de NaOH 0.215 M a partir del reactivo comercial concentrado, NaOH al 50%

(p/p), con densidad relativa de 1.525.f) 1.50 L de una solución que es 12.0 ppm en K+ a partir de K4Fe(CN)6.

a)

K = 39.102 (1) = 39.102Mn = 54.938 (1) = 54.938O = 15.999 (4) = 63.996 . 158.036gr/mol

M=n¿=

grmol¿

(¿)(M )(PM )=gr

¿

Respuesta: Disolver 39.509gr de KMnO4 y agua y diluir hasta 5 lts.

b)

V aM a=V bM b

(0.41 ) (0.250M )=V (8.00M )

(0.4 )(0.250M )8M

=0.0125 l≈12.5ml

c)

M=n¿

|

44

(0.0250M )(0.4 l)=0.01mol I−¿¿

0.01mol¿

PM=Mg I 2

Mg24.312grmol

(1 )=24.312 grmol

I 126.90grmol

(2 )=253.8 grmol

278.112grmol

5 x10−3mol ( 1mol278.112 gr /mol )=1.39056

Respuesta :Disolver1.39056 gr deMg I 2 yagua y diluir hasta400ml .

d)1gr100ml

×x

200ml=2gr

1gr100ml

×x

200ml=2gr

2gr ( 1mol109 gr /mol )=0.01253131832

Cu63.54grmol

(1 )=63 grmol

S32.064grmol

(1 )=32.064 grmol

O 15.999grmol

(4 )=63.996 grmol

|

45

159.6grmol

M=0.01253132832mol0.2 l

=0.0626566416

V aM a=V bM b

(0.2l )(0.062656M)0.360M

=V b

0.034332406=V b≈34.3324ml

e)

NaOH = 39.9959gr/mol

1.525gr1ml

×1000ml1 l

×50 gr100 gr

×1mol

39.9959gr /mol=19.064439911M

1.5 l×0.215mol1 l

=0.3223mol

0.3223mol×1 l

19.064439911M=0.01691629869 lts≈16.91629869m

f)

12 ppm=12L

K 39.102grmol

(4 )=156.408 grmol

Fe55.84grmol

(1 )=55.84 grmol

C12.01grmol

(6 )=72.06 grmol

N 14.00grmol

(6 )=84 grmol

|

46

368.308grmol

1.5 Lts¿

0.015 g¿

Ejercicio 4.31.

¿Cuál es la masa de La (IO3)3 (663.6 g/mol) solido que se forma cuando se mezclan 50.0 mL de La3+ 0.250M con 75.0 mL de IO-

3 0.302 M?

la3+¿+3 IO3

−¿−−−−−→la(IO

3)3¿¿

56ml=0.256M

75.0ml=0.302M

3 IO3−¿=¿¿

0.0236 ( 1mol3mol I O3

)=2.66 x 10−4mol¿

Ejercicio 4.32.

¿Qué cantidad de PbCI2 sólido (278.10 g/mol) se forma cuando mezclan 200ml de Pb2+ 0.125 M con 400 ml de Cl- 0.175 M?

Pb2+ + 2 Cl- PbCl2

200ml=0.125M 400ml=0.175M

2Cl (0.4 ) (0.173M )=0.07mlC l−¿ ¿

0.07mol ( 1molPbC l22mol/ gr )=0.035mol PbC l2

0.035mol ( 278.10gr /mol1mol PbC l2 )=9.7335gr PbC l2

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47

Ejercicio 4.33. Se disuelven exactamente 0.2220g de Na2CO3 puro en 100mL de HCl 0.0731 M.

a) ¿Cuál es la masa en gramos de CO2 producido en la reacción?

Na2CO3 + HCI CO2 + NaCI + NaOH

0.022 gr Na2CO3( 44.009 gr /molCO2

105.986 gr /mol Na2CO3)=0.092181996743gr CO2

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EJERCICIOS RESUELTOS

GRUPO 3

SECUENCIA 2

QUIMICA ANALITICA

“PROPIEDADES COLIGATIVAS DE ELECTROLITOS Y NO

48

1.-La presión de vapor del metanol puro es 159,76 mmHg. Determinar la fracción molar de glicerol (soluto no electrólito y no volátil) necesario para disminuir la presión de vapor a 129,76 mmHg. (Respuesta = 0,188)

Formula:

∆ pv=P° A−PAecuacion1 ∆ pv=P° A XBecuacion2

Sustitucion: (ecuacion 1)

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EJERCICIOS RESUELTOS

GRUPO 3

SECUENCIA 2

QUIMICA ANALITICA

“PROPIEDADES COLIGATIVAS DE ELECTROLITOS Y NO

49

∆ pv=¿ 159376mmHg -129.76mmHg∆ pv=¿ 30 mmHg

Despejando: (ecuacion 2)

X B=∆ PVP° A

Sutituyendo:

X B=30mmHg

159.76mmHg

X B=0.188

2.-Determine la masa molar de un compuesto no electrolito sabiendo que al disolver 384 g de este compuesto en 500 g de benceno, se observó una temperatura de ebullición de la solución de 85,1 °C. (Benceno: KEB = 2,53 °C/molal y punto de ebullición 80,1 °C)

Datos:Soluto: Masa 384 g Masa molar= ?

Solvente: Benceno Masa= 500g T °EB=¿ 80.1 ℃

k EB=¿¿ 2.53℃

molal

Solucion: T e = 85.1 ℃

Formula:

∆T EB=¿¿ T EB-T °EB ecuacion 1

∆T EB=¿¿ k EBm ecuacion 2

Sustitucion (ecuacion1)

∆T EB=¿¿ 85.1℃-80.1℃∆T EB=¿¿ 5℃

Sustitucion (ecuacion 2)∆T EB=¿¿ k EBm

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50

5℃= (2.53℃

molal)m

m=5℃2.53℃

m=1.9762 m

Relacion:

1.9762m 1000g X=? 500g

X=0.9881 m

Formula:

nsoluto =masa solutomasamolar

0.9881m = 384gmasamolar

Masa molar= 384 g0.9881m

= 388.6246g

mol

3.-Determine la constante ebulloscópica de un solvente, si al disolver 100 g de urea (masa molar 60 g/mol) en 250 g de este solvente, éste incrementa su temperatura de ebullición en 2,1 °C.

Datos:

Soluto: Urea Masa 100 g

Masa molar 60 g

mol

Solvente: masa= 250g

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51

Solucion: ∆T EB=¿¿ 21.1℃

Formula:

∆T EB=¿¿ k EBm

Sustitucion:

nsoluto = 100g60g

nsoluto =1.666 moles

nsoluto =masa solutomasamolar

Relacion:

1.666 moles 250g (solvente) X= 1000g X= 6.6664 moles

Despeje :

k EB = ∆T EB

m

Sustituyendo:

k EB = 2.1℃

6.6664moles

k EB = 0.315 g

mol

4.- Calcule el peso molecular de un no electrolito si el agua se congela a -0,50 °C cuando en 20 g de ella se disuelven 12 g de soluto. (Agua: temperatura de congelación 0 °C y constante crioscópica 1,86 °C/molal )

Formula:

∆T c=¿¿ T c-T °c ecuacion 1

∆T c=¿¿ k cm ecuacion 2

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52

Sustitucion: (ecuacion 1)∆T c=¿¿ 0℃−(−.0 .5)∆T c=¿¿ 5 ℃

Despejando: (ecuacion 2)

m=∆T c

kc

Sustituyendo:

m=0.5℃1.86℃

= 0.2688 moles

Relacion:0.2688m 100g (agua) x= 20g x= 5.376x10−3moles

Relacion 2:12 g 5.376x10−3moles X 1mol x= 2232.1428 gramos

5.-Calcular la masa molar aproximada del tiofeno sabiendo que una solución de 100 mL que contiene 0,32 g de ese compuesto en alcohol dio una presión osmótica de 510 mmHg a 20 °C.

Solucion:

v=100 mL

π=510mmHg

° k=℃+273.15

° k= 20℃ + 273.15 T= 293.15 ° K

R = 62.3636 LmmHgkgmol

Formula:

πnR∗TV

n= gpm

Despejando: |

53

n =πvRT

Sustituyendo:

n= 510mmHg∗0.1 L

62.3636LmmHgkgmol

∗293.15 ° K . n=2.789x10−3moles

Despejando:

n= gpm

pm= 0.32 g

2.789 x 10−3

pm = 114.73 g

mol

6.- Ordene las siguientes soluciones acuosas en orden creciente de sus puntos de ebullición.

a) Glicerina 0,03 m

b) KBr 0,02 m; = 2

C) NaCl 0,02 m; i = 1,94

(Keb = 0,52 °C/molal)

a¿∆T EB=¿¿ k EBm = (0.52 ℃

molal)(0.03m) = 0.0156 + 100℃ (T °EB )

Glicerina= 100.0156 ℃

b) ∆T EB=¿¿ k EBm * i = (0.52 ℃

molal)(0.02 m)(1.94) +100℃ (T °EB )

Nacl =100.0201 ℃ c) ∆T EB=¿¿ k EBm * i = (0.52

℃molal

)(0.02℃)(2) +100℃ (T °EB ) Kbr =100.0208 ℃

7.-¿Cual es la presión osmótica a 20°C de una solución de sacarosa (C12H22O11), 0,0020M? (Respuesta = 0,048 atm)

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54

R=0.082 atm Lmol ° K

Formula: ¿M RTConversión: °K = °C + 273.15°K= (20°C) + 273.15 = 293.15°K

Sustitución:

π= (0.0020M)(0.082atmLmol ° K

)(293.15°K)

π= 0.48atm

8.- Una solución contiene 8.3g de una sustancia no electrolito y no volátil, disuelta en un mol de cloroformo (CHCl3), esta solución tiene una presión de vapor de 510.79 mmHg. La presión de vapor del cloroformo a esta temperatura es 525.79 mmHg. En base a esta información determine:a) Fracccion molar

Formula:

P°A−PA=P°A XB

Despejando:

X B=P°A−PA

P°A

Sustitución:

X B=525.79mmHg−510.79mmHg

525.79mmHg

X B=0.0285

9.- Se disuelven 0.3 moles de sulfato de sodio (Na2SO4), electrolito fuerte y no volátil, en 2kg de agua a 60°C. Si la presión de vapor del agua a esta temperatura es 149.4mmHg. Determine la presión de vapor de la solución resultante. (Respuesta: 148.20mmHg)

Formulas:

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55

P°A−PA=P°A XB

X B=nB

nB+nA

Relacionando:

(2000g ) (1mol )18g

=111.11moles

Sustitución:

X B=0.3moles

0.3moles+111.11moles

X B=2.69 x10−3

P°A−PA=(149.4mmHg ) (2.69 x10−3 )=0.4018−PA=0.4018−149.4mmHg(−P¿¿ A=−148.99mmHg)(−1)¿

PA=148.99mmHg

10.-Cuantos gramos de glucosa (masa molar 180 g/mol) son necesarios disolver en 1000g de agua para que la temperatura de ebullición del agua se eleve en 3°C. (Agua: temperatura de ebullición 100°C y K eb=0.52 °C /molal)(Respuesta: 1038.46g)

Formulas:

∆T eb=K ebm

m=nsoluto

kgsolvente

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56

n= gPM

Sustitución:

m= 3 °C

0.52°C

molal

=5.7692molal

n=(5.7692molal ) (1kg )=5.7692moles

g= (180 g /mol ) (5.7692moles )

g=1038.456

11.-- ¿Cuál será el punto de congelación de una solución que contiene 17.25g de ácido cítrico (C6H807) disueltos en 250g de agua. (Agua: temperatura de congelación 0°C y constante críoscopica 1.86° C /molal) (Respuesta: 0.668°C)

Formulas:

∆T C=KCm

m=nsoluto

kgsolvente

Relacionando:

(17.25g )(1mol)192.129 g

=0.0897moles

Sustitución:

m=0.0897moles0.25kg

=0.3588

∆T C=(1.86 ° C /molal )(0.3588molal)

∆T c=0.6673 °

12.- Disolviendo 6.73g de sacarosa (masa molar 342g/mol) hasta formar 1500mL de solución a 20°C ¿Cuál es la presión osmótica que teóricamente corresponderá?

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57

Formulas:

n= gPM

π=nRTV

Sustitución:

n= 6.73 g342 g/mol

=0.0196moles

π=(0.0196moles ) (0.082atmL/mol° K )(293.15 ° K )

1.5 L

π=0.314 atm

13- ¿Qué presión osmótica en atm ejercerá cualquier solución 0.1M de una sustancia no ionizable a 20°C? (Respuesta= 2.40atm)

Datos:

Temperatura: 20°C = 293.15°C

M= 0.1

Formula:

π=MRT

π=(0.1M )(0.082 atm Lmol ° K )¿293.15°K)

π=2.40 atm

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