8/3/2019 QUI021CE3S12008CS

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Universidad Técnica Federico Santa MaríaDepartamento de Química

Química Básica QUI - 021 Campus SantiagoCertamen Nº 3 (24 Junio 2008)

NOMBRE ALUMNO: Rol USM: Profesor: Paralelo:

1. Se mezclan 0,70 [m3] Fe(NO3)3(ac) 0,20 M con  0,80 [m3] NaOH(ac)  0,70 M más agua hasta completar2,20 [m3] de solución final a. Calcular la concentración final de todas las especies químicas 

b. Calcular los [mol-Kg] del posible precipitado obtenidoNota: Justificar todas las aproximaciones usadas 

30 puntos

2. La combinación de carbón (coque) y vapor de agua a alta presión y temperatura permite generar

monóxido de carbono (CO) e hidrógeno (H2) según el siguiente equilibrio:

C(s)  + H2O(g)  ⇔  CO(g)  + H2(g) Kp = 14,2 [at] (800 [°C])

En un reactor rígido de 10,0 [L] previamente evacuado a 800 [°C] se introducen 500 [g] de carbón(densidad = 1,35 [g/mL]) y 25,50 [at] de vapor de agua. Una vez alcanzado el equilibrio, calcular:a. Presiones parciales de todas las especies y masa (en [g]) de carbón (C) en el reactor.(Nota importante: Plantear las ecuaciones necesarias para resolver el problema de forma exacta,o sea considerando el cambio de volumen por consumo del carbón. Luego realizar aproximacionesque usted considere apropiadas).b. El aumento de presión de H2O(g) necesario para incrementar la presión parcial de CO(g) obtenido en a. enun 20 %. (Suponer que el volumen gaseoso permanece esencialmente constante).c. La nueva presión total en equilibrio, si del equilibrio obtenido en b. se remueve instantáneamente la mitadde la mezcla gaseosa. (Suponer que el volumen gaseoso permanece esencialmente constante).

40 puntos

3. Calcular el pH y la concentración de todas las especies químicas presentes en la solución resultanteal mezclar:a. 0,40 [m3] HNO3(ac)  con pH = 2,80 + 0,30 [m3] Ca(OH)2(ac)  con pH = 12,00b. 0,40 [m3] HCl(ac) 0,20 M + 0,60 [m3] HClO 0,15 Mc. 0,80 [m3] HClO(ac)  0,30 M +  b  [m3] Al(OH)3  0,10 M hasta punto equivalenteEn cada caso justificar las aproximaciones usadas 30 puntos

DATOS1[Kg] = 103 [g] ; 1[ton] = 103 [Kg] ; 1[m3] = 103 [L]

Molaridad = moles [soluto] / V solución [L]Para el equilibrio de una sal con sus iones  MmXx(s) ⇔ mM+z

(ac) + xX-y(ac) ;  Kps (MmXx) = [M+z]m

e ⋅[X-y]x

e 

Acido  HCl  HClO  Base  NaOH Al(OH)3

Ka >> 1 3,2⋅10-8 Kb >> 1 >> 1

Sal  Fe(OH)3 Fe(NO3)3 NaNO3

Kps 6,3⋅10-38 >>1 >>1

Constante autoionización del agua: H2O (Kw = 1,0⋅10-14), Masa Atómica (C) = 12,01

Nota: Escriba en su hoja de respuesta todos los cálculos y deducciones que real ice.MAO/PRO/FTI/mao/QUI 021 /Ce3/ Campus Santiago-s1-2008