Termodinmica Unidad 1. Conceptos y propiedades termodinmicas

Cortes Cruz Carlos Yair.

Asignatura: Qumica AnalticaUnidad 2.

Actividad 3.

Equipo Impar

Ing. Tecnologa ambiental

Actividad 3. Procedimientos y Aplicaciones

Esta actividad te permitir que desarrolles habilidades en la determinacin de pH de cidos y bases fuertes y cidos y bases dbiles, para ello el (la) Facilitador(a) te proporcionar 10 ejercicios relacionados a ste tema y se encuentran dentro del Cuaderno, espera su asignacin.

Para equipo impar.

2.1 Equilibrio qumico 1. Al calentar a 600C SO3 se obtiene una mezcla en equilibrio que contiene por litro: 0.0106 mol de SO2, 0.0016 mol de O2 y 0.0453 mol de SO3. Calcular el valor de Kc a esa temperatura. Solucin:

Datos:

T= 600C

2 SO3(g) 2SO2(g) + O2(g)

SO2 = 0.0106 mol

O2 = 0.0016 mol

SO3 = 0.0453 mol Kc= (SO2)2(O2) / (SO3)2

Kc= [0.0106]2[0.0016]/[0.0453]2

Kc= 8.76 x 10-05 = .0000876

2. En un recipiente cerrado se establece el equilibrio: 2C(s) + O2(g) 2CO(g)

Razone cmo vara la concentracin de oxgeno:

a) Al aadir C(s).

b) Al aumentar el volumen del recipiente.

c) Al elevar la temperatura.(H0 = -221 kJSolucin:

a) Al aadir C(s). Si se aade carbono solido el equilibrio no se modifica es decir el oxigeno no sufre cambio ya que al ser gaseoso el oxigeno y solido el carbono no hai variacin en el equilibrio.b) Al aumentar el volumen del recipiente. En este caso el espacio se hace mas grande y la presin se reparte es decir la presin disminuye esto quiere decir el numero de moles disminuye con lo que aumenta la concentracin de oxigenoc) Al elevar la temperatura.

En este caso el calor favorece la reaccin endotrmica con lo que conlleva al aumento de oxigeno.

3. Al calentar cloruro de amonio en un recipiente cerrado se establece el siguiente equilibrio:

NH4Cl(s) HCl(g) + NH3(g)

Justifique cmo afectar a la posicin del equilibrio:

a) Una disminucin de la presin total.

b) La extraccin de amoniaco del recipiente.

c) La adicin de NH4Cl slido.Solucin:El principio de Le Chtelier (Gonzlez, 2010) establece que S un sistema en equilibrio es perturbado mediante una accin exterior, este sistema evoluciona para contrarrestar dicha perturbacin, llegando a un nuevo estado de equilibrio, Basandose en lo anterior:

a) S se disminuye la presin total, el equilibrio tratar de compensar esta disminucin desplazandose hacia donde ms moles de sustancia gaseosa existan para producir ms choques de moleculas con las paredes del mismo y aumentar as la presin. Es decir, hacia la derecha.

b) S se disminuye la concentracin de amoniaco, el equilibrio se desplaza hacia la derecha para reponer la prdida de concentracin. Se disociar cloruro de amonio.

c) Para nada influir en el equilibrio, ya que al ser slido, el cloruro de amonio no altera el cocciente de reaccin y el equilibrio no se desplazar en ningn sentido.(Andaluca, Ejercicios de Qumica , 2008)2.2 cidos y bases 1. Escribe el equilibrio de ionizacin y calcula la concentracin de iones oxhidrilo y el pH en las siguientes disoluciones de bases fuertes:

a) 0.2 g de KOH en 300 ml de disolucin.KOH:56.1056g/mol M(KOH)=0.2g/0.31 x 1mol / 56.1056= 0.0119

KOH + H2O K+ + OH-

Inicio0.01190.00000.0000

Cambio-0.0119+ 0.0119+0.0119

Final0.0000+0.0119+0.0119

Concentracin de hidroxilo (OH) = 0.0119 mol

pH = 14 + log(OH) = 14 + log(0.0119) = 12.0755

b) 0.3 mol de NaOH en un litro de disolucin.Na OH + H2O Na+ + OH-

Inicio0.03000.00000.0000

Cambio-0.0300+ 0.0300+0.0300

Final0.0000+0.0300+0.0300

Concentracin de hidroxilo (OH) = 0.0300 mol

pH = 14 + log(OH) = 14 + log(0.0300) = 13.4771

c) 2.5 g de Ba(OH)2 en 4 l de disolucin. Ba(OH)2 : 171.3417 g/mol M[Ba(OH)2] = 2.5g /4 x 1 /171.3417 = 0.0036Ba (OH)2 Ba2+ + 2OH-

Inicio0.00360.00000.0000

Cambio-0.0036+ 0.0036+0.0036

Final0.0000+0.0036+0.0036

Concentracin de hidroxilo (OH) = 0.0036 mol / l

pH = 14 + log(OH) = 14 + log(0.0036) = 11.5563

2. El porcentaje de ionizacin de una disolucin 0.1M de cido actico, CH3COOH, es 1.34%.

Calcula:

a) La concentracin de todos las sustancias en el equilibrioCH3 CO OH CH3 COO- + H3 O+

Inicio0.10000.00000.0000

Cambio-(0.100)(0.0134)+ (0.100)(0.0134)+ (0.100)(0.0134)

Equilibrio0.0987 M+0.0013 M+0.0013 M

b) El valor de la constante de disociacin del cidoKa = (CH3COO-)(H3O+)/(CH3COOH) = 0.0001c) El pH de la disolucin.pH= -log(H3O) = -log(0.0013) = 2.8863. Se titulan 50.0 mL de HCl con 46.7 mL de NaOH 0.020 M. Cul es la molaridad del HCl?

N = MV, entonces:

n= .020(.0467 lts) = .000934

Ahora aplicando M= n/v, tenemos que:

M = .000934/.05 = .01868 M4. Qu volumen de NaOH 0.17 M, se requieren para neutralizar 72.5 mL de HCl 0.13 M?

Determinando el nmero de moles de HCl

M = n/V, por tanto n= MV

Sustituyendo valores tenemos:

n= .13(.0725) = .009

Obteniendo el volumen de la frmula M= n/V; V= n/M

Sustituyendo valores:

V= .009mol/.17mol/lts = .052 lts

5. La siguiente grfica corresponde a la valoracin de un cido con una base, indica:

a) La fuerza del cido y de la baseCierto equilibrio entre acido y basesb) El pH del fin de la reaccinpH9c) El indicador a utilizar para detectar el fin de la reaccin

Es el punto de equivalencia

Referencias

http://www.profesorenlinea.com.mx/Quimica/PH2.htmhttp://www.quimitube.com/ejercicios-acido-base-2http://apuntescientificos.org/resueltos-pH.html