problemas Ibarz.doc

8/22/2019 problemas Ibarz.doc

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UNIDADES PRIMARIAS Y ESCALAS DE TEMPERATURA

1. La aceleracin del gravedad en un punto de la tierra es980 cm/seg2. Expresar este valor en millas por minuto alcuadrado.

9802

6

2

22

2 min

21,9millas

1cm

millas106,21

1min

seg(60)

seg

cm=

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

50gC6H6 3

3

66 pulg

s7,8517onza

0,51onzas

1pulg

H1gC

s0,0357onza=

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

a) 13,58533

3

pulg

onzas7,8517

1gramo

as0,03527onz

1pulg

cc(8,54)

cc

gramos=

b) 13,585333 pie

lbs846,2

pie(0,03281)

1cc

1gr

0,0022lbs

cc

gramos=

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

g547K1000g

1Kg

1cc

19,32gr

1pie

cc(30,48)1pie

3

33 =

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

bs467,2l1gr

0.0022lbs

1cc

7,5gr

1pie

cc(30,48)1pie

212,37kg1000g

1kg

1cc

7,5gr

1pie

cc(30,48)1pie

33

3

33

=

=

6. El volumen de un cuerpo viene expresado de manera anormalcomo 967,7 cm2. pulgada. a) justificar si es tericamentecorrecta esta unidad para expresar el volumen; expresardicho volumen en unidades corrientes.

a) 967,7 c2457,9c1pulg

2,54cmpulgcm2 =

2457,9 cc3

3

3

149,9pulg(2,54cc)

pulg=


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7. Se compra una partida de 80 galones (americanos) de cidosulfrico, de densidad 1,04 onzas/pulgadas cbico,pagndose a 18 pesos el kilogramo. Calcular el costo deesta partida.

s9806,6peso1kg

18pesos

1onzas

0,02835kg

1pulg

1,04onzas

1lto

61,02pulg

can1gal.ameri

3,7853ltosicanos80gal.amer

3

3

=

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

5

9

C

3220=

6,66C = F20Resp =

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

5

9

C

3286=

30C = C5Diferencia =

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

a)

218,3C59

C32361

183C5

9

C

32F297,4

==

==

b) K = C +273 ; -183 + 273 = 90K

- 218,3 + 273 = 54,7 K

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

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

Usando: R = F + 460 ;5

932=

C

F

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

5

9

C

32F =

5

9

21,3

32F=

despejando: F = -6,34

COMPORTAMIENTO DE LOS GASES


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1. La presin que se ejerce sobre 25 litros de un gas aumentadesde 15 atm a 85 atm. Calcular el nuevo volumen si latemperatura permanece constante.

V1 = 25 ltos. Boyle P1V1 = P2V2P1= 15 atm.

P2= 85 atm. ltosatm

ltosatmV 41,4

85

25152 =

=

2. La composicin en volumen del aire es: 21,0% de oxgeno,78,06 % de nitrgeno y 0,94 de argn. Calcular la presinparcial de cada gas en el aire a una presin total de 760mm.

Pp = Presin parcial = TP

7,144mmHg7600.0094P

g593,256mmH7600,7806P

159,6mmHg7600,21P

P

P

P

==== ==

PT = 760 mm

3. Una vasija abierta, cuya temperatura es de 10 C secalienta, a presin constante, hasta 400 C. Calcular lafraccin del peso de aire inicialmente contenido en lavasija, que es expulsado.

T1 = 10 C T1 = 283 K 2

2

1

1

T

V

T

V

=

0,42K673

K283

T

V

T

V

2

2

1

1 =

==

T2 = 400 C T2 = 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 latemperatura de 20 C. Suponiendo que no existe variacinen el volumen del neumtico, Cul ser la presin si latemperatura aumenta a 104 F?. Calcular dicho valor en lasmismas unidades inglesas y en kilogramos por cm2.

T1= 20 C T1=293 K2

2

1

1

T

P

T

P= ;

1

212

T

TPP

=

T2= 104 F T2=313 K

de donde:

22

2 pulg32,047lbs/K233

K31330lbs/pulgP =

=

32,097 222

2

22,25kg/cm

1lb

0,545kg

cm(2,54)

1pulg

pulg

lbs=

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


4/100

P1 = 5 atm

T1 = 293 K CNK273T

1atmP

2

2

=

=

21

211

2

2

22

1

11

PT

TVPV

T

VP

T

VP

=

=

V1 = 250 ltos

s194,1globo6ltos

s1164,67ltoglobos#

s1164,67lto1atmK293

K273250ltos5atmV2

==

=

=

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

V1 = 285 cm3 N2 V2 = ?

T1 = 263 K T2 = 313 KP1 = 778 mmHg P2 = 700 - 55,3 = 644,7mmHg

2

22

1

11 =

21

2112

PT

TVP=V

ltosKmmHg

KltosmmHgV 4093,0=

2637,644

313285,0778=2

7. Una muestra de aire est saturada en un 50% con vapor deagua a 30 C y se halla a una presin de 700 mm. Culser la presin parcial del vapor de agua si la presindel gas se reduce a 100 mm? La presin de vapor de agua a30 C es 31,8 mm.

T = 303 K P1= 700 mmHg

P2 = 100 mmHgPv = 31,8 mmHg (50%)

7=100

700=

2

1

mm

mm

P

PLa presin total disminuye

7 veces, luego: 27,2=5,07

8,31=vP

8. Una muestra de 500 litros de aire seco a 25 C y 750 mm depresin se hace burbujear lentamente a travs de agua a 25

C y se recoge en un gasmetro cerrado con agua. Lapresin del gas recogido es de 750 mm. Cul es el volumendel gas hmedo?. La presin de vapor de agua a 25 C es23,8 mm.

V1 = 500 ltos V2 = ?P1 = 750 mmHg P2 = 750 mmHgT1 = 298 K

Por Boyle : P1V1 = P2V2 de donde2

11

2 =P

VPV


5/100

ltos

mmHg

ltosmmHgV 386,516=

)8,23750(

500750=2

correccin de la presin

9. En un edificio con acondicionamiento de aire se absorbendesde el exterior 1000 litros de aire, al la temperaturade 11 C, presin de 780 mm y humedad relativa de un 20%.Dicho aire pasa a travs de los aparatos adecuados, dondela temperatura aumenta a 20 C y la humedad relativa a un40%. Cul ser el volumen ocupado por dicha masa de aire,si la presin en el edificio es de 765 mm?. Las presionesde vapor del agua a 11 C y 20 C son, respectivamente,

9,8 mm y 17,5 mm.

V1 = 1000 ltosT1 = 284 K P1 = 780 mm hr= 20%Pvh20 = 9,8 mmHgT2 = 293 K P2 = 765 mm hr = 40%Pvh2o = 17,5 mmHgV2 = ?

Corrigiendo presiones:

mmHgP

mmHgP

0,758=4,05,17765=

04,778=2,08,9780=

2

1

2

22

1

11 =T

VP

T

VPLey Combinada

Despejando

ltosV

Kmm

Kltosmm

TP

TVPV

96,1058

2840,758

293100004,778

2

12

2112

=

==

10. 10 litros de aire, saturados de humedad, a 50 C ypresin de 1 atm. se comprimen a temperatura constante a 5atm. Calcular el volumen final que se obtiene. (Aunque lapresin se hace 5 veces mayor, el volumen no se reduce ala quinta parte, o sea a 2 litros, como podra suponerse,debido a que la presin parcial del vapor de agua, igual a92,5 mm, no se puede aumentar y parte de el por disminuirel volumen, se condensa al estado lquido. Como la masadel gas disminuye, el volumen obtenido ser menor que el

supuesto.

V1 = 10 lbs hr = 100 %T1 = 323 K P1 = 1 ATM Pv = 92,5 mmHg

P2 = 5 ATMP1V1 = P2V2

despejando:)

( )[ ]ltos

ATM

ltosATMV 8,1=

760/5,925

10760/5,921=2


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

V1 = 3 ltoPVC6H6 = 74,7 mmHg T1 = 293 K PT1 = 750 mmHgV2 = 3 ltosPT2 = ?

P1 = 750-74,7 = 675,3 mmHgP1V1 = P2V2 de donde:

mmHgltos

ltommHgP

V

VPP

1,225=3

13,675=

=

2

2

11

2

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 786mm a la temperatura de 30 C. Calcular el volumen finalobtenido. Las presiones de vapor de agua a 40 C y 30 Cson, respectivamente, 55,3 mm y 31,8 mm.

mmHgP

hKT

ltosV

r

2,716=

%70=313=

6,4=

1

1

1

mHgP

KT

V

786=

303=

?=

2

2

2


ltosltosKmm

KltosmmV

TP

TVP

VdespejandoT

VP

T

VP

mmHgP

mmHgP

4=95,3=31374,763

3036,449,677=

==

74,763=7,08,31786=

49,677=7,03,552,716=

2

12

211

2

2

22

1

11

2

1

13. Aire saturado en un 60% de alcohol etlico, a 40 C y760 mm, se comprime dentro de un tanque de 100 litros decapacidad a 10 atm y 30 C. Calcular el volumen del aireen las condiciones iniciales. Las presiones de vapor delalcohol etlico a 30 C y 40 C son, respectivamente, 70,8

y 135,3 mm de mercurio. Suponer nulo el volumen delalcohol etlico condensado.

V1 = ? V2 = 100 ltosPVALCOHOL = 78,8 mmHg a 30 CT1 = 313 K T2 = 303 K

= 135,3 mm Hg a 40 CP1 = 760 mmHg P2 = 7600 mmHg (10atm)


7/100

12

2112

2

22

1

11

=

=

TP

TVPV

T

VP

T

VP


ltosKmmHg

KltosmmHgV

mmHgP

mmhgP

3,1149=30382,678

30310072,7552=

72,7352=6,08,787600=

82,678=6,0135760=

1

2

1

PESOS MOLECULARES DE GASES

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


8/100

dgas = 1,64 g/lto Mgas = ?V = 1 lto O2 mO2 = 1,45 gr

RTM

mPV = ; si

M

md = entonces: PM = d R T

molgMTRltogMP

TRltogMPgas

gas

gas/19,36=

45,1

3264,1==

/45,1=

/64,1=

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

molecular del etano.

dC2H6 = (733,7 mmHg) = daire = (1 atm) MC2H6 = ?

PM = d R T

molgrM

TRdmolgrmmHg

TRdMmmHg

HC

aire

HCHC

/9,29=7,733

9,28760=

=/9,280,760

=7,733

62

6262

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 O2 P = 728 mmHg

.568,1=

728/32

293

4,6229

=

=

ltosV

mmHgmolgr

KmolK

ltomHggr

V

PM

TRmV

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

M = ? P = 1000 mmHgT = 353 K d = 2 gr/lto

molgrM

ltomolKmmHg

KltommHggrM

VPTRmM

/05,44=

11000

3534,622=

=

5. La densidad de un gas a 25 C y 1,25 atm de presin es1,436 g/litro. Cul es se densidad en condicionesnormales?


9/100

dgas = 1,436 gr/lto T1 = 298 K P = 1,25 atmT2 = 273 K P = 1 atm

grdRdM

RM

254,1=27325,1

298436,1=273=0,1

298436,1=25,1

6. Calcular la temperatura a la cual la presin de vapor delagua, en mm de mercurio, es igual, numricamente, alnmero de gramos de agua existentes en 1 metro cbico decualquier gas saturado de humedad.

t = ?

PvmmHg = # gr H20 1 m3 saturacin 100 %

CtKT

molK

ltommHg

molgrltosTRTM

mPV

46,15=46,288=

4,62

/181000==

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

m = 2,04 gr V = 0,23 ltost = 328 K M = ?P = 780 mmHg

molgrM

ltosmolKmmHg

KltomHggrM

PV

TRmM

RTM

mPV

/7,232=

23,0780

3284,6204,2=

=

=

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

V = 3,47 ltos C2H2 P = 723 mmHgT = 294 K m = ?

.55,3=

294

4,62

/2647,3723=

=

=

grm

KmolK

ltommHg

molgrltosmmHgm

TR

MVPm

RTM

mVP


10/100

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

V = 1 lto H2 + CO mH2 = ?t = 10 C si : mCO = 0,1 gr.Pt = 786 mmHg

2

"

4,62

1723

=

63786=:

28

1,0=

=

=

molK

ltommHg

ltommHg

a

Pluego

g

gr

MV

TRaPco

MV

TRaPV

H

H

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

T = ? P = 690 mmHgV = 1 lto m = 1 gr

CtKT

molK

ltommHggr

molgrltommHg

T

RTM

aPV

4,47=4,320=

4,621

/96,281690

=

=

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

V = 0,25 ltos Pv = 39 mmHgm = 1,34 gr. P = 770 - 39 mmHgT = 263 K MGAS = ?P = 770 mmHg

molgrM

ltosmolKmmHg

KltommHgM

PV

TRaM

RTM

aPV

/25,120=

25,0731

2634,62345,1=

=

=

12. 0,35 g de una sustancia voltil se transforman en vaporen un aparato de Victor Meyer. El aire desplazado ocupa65, 8 cc medidos sobre agua a 40 C y a una presin totalde 748 mm. Cul es el peso molecular de dicha sustancia?.La presin de vapor del agua a 40 C es 55,3 mm.


11/100

m = 0,35 gr PP = 748 mmHgV = 65,8 cc PV = 55,3 mmHgT = 313 K M = ?

molgrM

ltosmolKmmHg

KltommHggrM

mmHgP

/4,149=

0658,07,692

3134,6235,0=

7,692=3,55748=

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

kT

grmltoV

Ar

N

O

253=

2=1=

%3,1

%&6,75

%1,23

2

2

mmHgP

ltoP

VM

TRaP

T

T

T

57,1089=

196,28

253622=

=

mmHgP

grm

O

O

78,277=132

2534,62462,0=

)2231,0(462,0=

2

2

de la misma forma: mN2 = 0,7562 = 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 doslitros de capacidad, que contiene 3 gr de aire a 18 C.(Calcular a partir de estos datos, el peso molecular mediodel aire, que resulta ser igual a 20,96, determinarentonces 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).

%1

%78

%21

2

2

Ar

N

O

molM

grm

KTltosV

/96,28=

3=

291=2=

de la ecuacin de estado:

mmHgP

lbsmolgr

K

molK

ltommHggr

VMTRaP

T

T

3,939=

2/96,28

291

4,623

==

PO2 = 0,21 939,9 == 197,3 mmHg

PN2 = 0,78 939,9 = 733,1 mmHg

PAr = 0,01 939,9 = 9,39 mmHg


12/100

15. 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 unaatmsfera. Calcular: a) la presin final en el recipiente;y b) el peso de oxgeno y de nitrgeno contenidos al finalen dicho recipiente. La temperatura se ha mantenidosiempre constante a 25 C.

V = 2 ltos

VO2 = 5 ltos P = 2 atm } 25 ltos a P = 1 atm

VN2 = 10 ltos P = 4 atm }

2222 834,45=298082,0

28104=05,13=

298

082,0

/352= grNNgrO

KmolK

ltoatm

molgrltosatmO

PT en el recipiente de 2 ltos:

} }

ltoVltosatmVatm

atmaltosextraenatmP

atm

ltomolgr

KmolK

ltoatmgr

P

atmltosmolgr

KmolK

ltoatmgr

P

T

N

O

1=251=25

:125,25=

99,19=

2/9,2

298

082,0834,45

=

999,4=2/32

298

082,0095,13

=

11

2

2

a) como el volumen

se reduce de 2 ltos a 1 lto: luego Pf = atmatm 5,122

25=

b) mde O2 y N2 al final:

aO2 =254,6=

298

082,0

/32225grO

KmolK

ltoatm

molgrltosatm

aN2 =29,2=

298

082,0

/28210grN

KmolK

ltoatm

molgrltosatm

16. 12 g de iodo slido, densidad 4,66 se colocan en un

matraz de un litro. El matraz se llena entonces connitrgeno a 20 C y 750 mm y se cierra. Se calienta ahoraa 200 C, temperatura a la que el iodo est vaporizado.Cul es la presin final?

aI2 = 12 gr. t = 20 C y P = 750 mmHg se

llena con N2d = 4,66 gr/lto t2 = 200 C Pf = ?V = 1 lto

atmatmatmPPP

atmmolgrlto

KmolK

ltoatmgr

MV

TRaP

atmK

Katm

T

TPP

T

P

T

P

INT

I

42,3=832,1+591,1=+=

832,1=/54,21

473

082,012

=

=

591,1=293

473986,0=

=;=

22

2

1

212

2

2

1

1


13/100

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) lapresin total final cuando esta masa se expansiona sobreagua hasta un volumen de 20 litros, a temperaturaconstante; y b) los gramos de agua que se evaporan paramantener el aire saturado de humedad. La presin de vaporde agua a 50 C es de 92, 5 mm.

Vaire saturado = 4 ltost = 50 C P = 5 atm P = 3800 mmHgPV = 92,5 mmHg

a) V2 = 20 ltos V1 = 4 ltosP1 = 3707,5 mmHg (corregido)

mmHgP

mmHgP

ltos

ltosmmHgP

VPVP

834=5,92+5,741=

5,741=

20

45,3707=

=

2

2

2

2211

b) OgrH

grK

molK

ltommHg

molgrltosmmHg

a

gr

KmolK

ltommHg

molgrltosmmHga

232,133,0652,1

652,13234,62

/18205,92

33,0

3234,62

/1845,92

=

=

=

=

=

18. 100 litros de aire a 20 C y presin de 1 atm. se hacenburbujear lentamente a travs de ter. El aire saturado devapor de ter sale a 20 C y presin total de 1 atm.Calcular: a) los gramos de ter que se evaporan, b) elvolumen final de la mezcla; y c) si la mezcla se comprimeisotrmicamente a 10 atm, la cantidad de ter que serecupera de nuevo al estado lquido. La presin de vapor

de ter a 20 C es 422 mm. Suponer despreciable elvolumen del ter lquido formado.

V = 100 ltos aire Se hace burbujear a travsde ter :T = 293 K T = 293 KP = 1 atm

T = 1 atm PV = 422 mmHg

a)

ltosV

mmHg

ltosmmHg

P

VPVVPVP

molgrHCOHC

85,224

338

100760

/74

2

2

11

22211

5252

=

=

==

=

luego:gr

KmolK

ltommHg

molgrltosmmHg

TR

MVPa 29,384

2934,62

/7485,224422=

=

=

b) 224,85 ltos

c) P2 = 10 atm = 7600 mmHg 7600 mmHg 100ltos = 7600 mmHg V2


14/100

greter

gr

KmolK

ltommHg

molgrltosmmHga

19,3671,1729,394:

1,17

29336,62

/7410422

=

=

=

19. A 0 C la densidad del cloruro de metilo a una presinde 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 elpeso molecular exacto del cloruro de metilo.

T = 273 KdCH3Cl = 1,1401 gr/lto dCH3Cl = 0,5666 gr/ltoP = 0,5 atm P = 0,25 atmMCH3Cl = ?

molgrRTP

dM

P

d

P

d

/46,5027308206,0)0138,02664,2(

0138,0

2664,225,0

5666,0

2802,25,0

1401,1

0

2

1

==

=

==

==

20. A 0 C (273,16 K) la densidad del oxgeno a u a presinde 1 atm es 1,42090 g/litro, y a una presin de 0,5 atm es0,71415 g/litro. Calcular la constante R de los gases y elvolumen molar gramo.

0 C = 273 ,16 KdO2 = 1,42898 gr/lto P = 1 atmP = 0,5 atm dO2 = 0,71415 gr/lto R = ?Vm = ?

PM = d R T

.).(415,22

1

08206,01

082,0082057,000039,008201,0

081979,016,273/4289,1

/321

08201,06,273/71415,0

/325,0

NenCltosV

atm

moK

ltatmmol

P

TRnV

R

Kltogr

molgratmR

Kltogr

molgratmR

=

=

=

==+=

=

=

=

=


15/100

ECUACIONES QUIMICAS: METODOS DE IGUALACION

1. en la tostacin de la pirita, Fe S2, se forma xido frricoFe2O3, y se desprende dixido de azufre, SO2. Escribir laecuacin indicada correspondiente, e igualarla por elmtodo del nmero de valencia.

2

22

FeS +0

2O 2

3

2

2

+

OFe +2

24 +

OS4e- + O2 2 O-2 6

S-2 S+4 + 6e- 4

24e- + 6 O2 + 4 S-2 12 O-2 + 4 S+4 + 24e-

4 FeS2 + 11 O2 2 Fe2O3 + 8 SO2

2. Al calentar hipoclorito potsico, KClO, se transforma encloruro y en clorato potsico, KCl y KClO3. Escribir laecuacin de este proceso igualada por el mtodo delnmero de valencia.

K+1Cl+1O-2 K+1 Cl-1 + K+1Cl+52

3

O

2e- + Cl+ Cl- 2

Cl+ Cl+5 + 4e-

4e- + 2Cl+ + Cl+ 2Cl- + Cl+5 + 4e-

3 KClO 2 KCl + KClO3


16/100

3. Por accin del clorato potsico, KClO3, en presencia depotasa castica, KOH, el cloruro cobaltoso, CoCl2, pasa axido cobltico Co2O3. Escribir la ecuacincorrespondiente, igualada por el mtodo del nmero devalencia.

Co+2 12Cl + K+1O-2H+1 + K+1Cl+5

2

3

O 32

+Co + K+1Cl-1 +

H2O

Co+2 Co+3 + 1e- 6

6e- + Cl+5 Cl-1 1

6e- + 6Co+2 + Cl+5 6Co+3 + Cl- + 6e-

6CoCl2 + 12 KOH + KClO3 3 Co2O3 + 13 KCl ++6H2O

4. 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 devalencia la correspondiente ecuacin.

04P + K

+1O-2H+1 + H2O K+1P+11

22

2+ HO + P-3

1

3

+H

P4 4P+1 + 4e- 3

12e- + P4 4 P-3 1

12e- + 3 P4 + P4 12 P+1 + 4 P+3 + 12 e-

5. Igualar por el mtodo del nmero de valencia lasecuaciones correspondientes a la reaccin del Zinc, delaluminio y del Silicio con la sosa custica, en las que seobtiene hidrgeno y cincato, aluminato ysilicatossdicos., Na2ZnO2, Na2SiO3.

Zn0 + 2 Na+10-2H+1 2221

2

++ OZnNa +02H

Zn0 + + eZn 220

2e- + 2H+102H

2e

-

+ Zn

0

+ 2 H

+

Zn

+2

+ H2 + 2e

-

2 Al0 + 2 Na+1O-2H+1 + 2 H2O 2 Na+1Al+30

2

2

2 3HO +

Al0 Al+3 + 3e- 2

2e- + 2H+ H2 3

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

Si0 + 2 Na+1O-2H+1 + H2O 0

2

2

3

41

2 2HOSiNa +++

Si0 Si+4 + 4e- 1

2e-

+ 2H+

0

2H 2

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

6. El cido ntrico concentrado oxida el iodo a cido idicoHIO3, y se reduce a dixido de nitrgeno, NO2. Escribir eigualar por el mtodo del nmero de valencia la ecuacincorrespondiente.


17/100

OHNOHIOHNOI

eNINeI

NNe

eII

OHONOIHONHI

22332

445

2

45

50

2

2

2

2

42

3

512

3

510

2

410210

101021010

101

1102

+++++++

+

+

+++

+++

++

+

+++++

7. Escribir e igualar por el mtodo del nmero de valencia laobtencin de iodo a partir de ioduro potsico mediante elpermanganato de potsico, KMnO4, en presencia de cidosulfrico.

268210

21021010

25522

442424

20

2

7

27

0

2

2

2

4

61

2

2

4

61

2

2

4

711

MnSOSOKSOHKMnOKI

MneSIMneI

MnMneeII

OSKOSHOMnKIK

+++

++++

+

+

+++

+

+

++

+++++++

8. El cido ntrico muy diluido al actuar sobre el cinc osobre el hierro forma nitrato de cinc o nitrato frrico yse reduce a amonaco, que con el cido forma nitratoamnico. Escribir las ecuaciones correspondientes a estosprocesos e igualarlas por el mtodo del nmero envalencia.

OHNONHNOFeHNOFe

NeFeNFee

NNe

eFeFeOHONHNONFeONHFe

OHNONHNOZnHNOZn

NeZnNeZn

NNe

eZnZn

OHONHNONZnONHZn

2343330

3350

35

30

2

2

3

51

4

3

3

2

3

532

3

510

2342330

3250

35

20

22

351

43

22

3522

3510

93)(8308

32483883

38

83)(

33)(4104

8484

8

42

)(

+++

++++

+

+

+++

+++

++++

+

+

+++

++

+

+

++++++

++

+

+

+++++++

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 deun tomo de carbono se calcula considerando unicamente losenlaces a tomos distintos. Los enlaces a tomos dehidrgeno dan lugar a nmeros de valencia negativos y losenlaces de tomos de oxgeno o de halgenos, a nmeros devalencia positiva).


18/100

OHSOCrSOKCHOCHSOHOCrKOHCHCH

eHCHOCHCrOHHCCre

eHCHOCHOHHC

CrCre

OSCrOSKCHOCHOSHOCrKOHCHCH

23424234272223

3

3

52

6

352

36

3

2

4

63

2

2

4

61

23

2

4

61

2

2

7

6

2

1

223

6)(343

6632326

322

23

)(

++++++++++

++

+

++++

+++

++

++++++++

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

OHCOSOMnSOKSOHKMnOOCH

eCOMnOCMne

eCOOC

MnMne

OHOCOSMnOSKOSHOMnKOCH

22442424422

2

2

42

7

2242

27

2

2

2

42

4

622

4

61

2

2

4

61

2

2

4

712

4

3

2

1

2

810)(2325

101025210

522

25

+++++++++

+

+

+++++

++

++

++++++++++++

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

OHClOClOHCl

HClOClOHClH

HClOClOHCl

eHClOClClOHCle

eHClOClOH

ClCle

ClOClClO

eHClOOHClClOOHClOHe

eHClOClOOH

OHClClOHe

232

32

32

322

32

2

3

3

3

3563

353330

621066

1062106510

110626

522

23

42222224

1422

22

+++

++++

+++

++++++

+++

+

+

++++++++

+++

+++

+

+

+

+

++

+

+

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

OHCreBrOCrHeBr

OHCrOCrHe

eBrBr

OHBrCrHOCrBr

2

3

272

2

3

72

2

22

3

72

72631466

172146

322

++++++

+++

+

++++

+=+

+=+

++=

13. Igualar por el mtodo del in - electrn la oxidacin deun nitrito a nitrato, mediante el permanganato potsico enmedio cido. Escribir la ecuacin molecularcorrespondiente, suponiendo se oxida el nitrito potsicoen un exceso de cido sulfrico.


19/100

OHSOKMnSOKNOSOHKMnOKNO

eHNOOHMnNOOHMnOHe

eHNONOOH

OHMnMnOHe

OHSOKMnSOKNOSOHKMnOKNO

242434242

32

2

224

322

2

2

4

242434242

325325

10105325521610

522

2485

+++++

++++++++

+++

+++

+++++

+++

+

++

14. En medio fuertemente cido el bismutato potsico, KBiO3oxida una sal manganosa a permanganato. El bismutato sereduce a in Bi+++ . Escribir e igualar por el mtodo delin - electrn la ecuacin inica correspondiente, y apartir de esta, la ecuacin molecular suponiendo se oxidanitrato manganoso en presencia de cido ntrico.

OHKNOKMnONOBiHNONOMnKBiO

eHMnOOHBiMnOHBiOHe

eHMnOMnOH

OHBiBiOHeOHKNOKMnONOBiHNONOMnKBiO

234333233

42

32

23

4

2

2

2

3

3

234333233

732)(514)(25

10162752853010

2584

5362)()(

+++++

++++++++

+++

++++++++

++++

++

++

15. El tiosulfato sdico, Na2S2O3, es oxidado por el iodo atetrationato sdico Na2S4O6, mientras que el iodo se reducea ioduro. Escribir e igualar por el mtodo del in -

electrn la ecuacin correspondiente. (Esta reaccin tieneuna gran importancia en el anlisis volumtrico).

==

==

==

++++

+

+

++

eOSIOSIe

eOSOS

IIe

OSIOSI

2222

22

22

22

6432

0

2

6432

0

2

64322

16. En medio prcticamente neutro (en presencia debicarbonato), el, iodo oxida el arsenito a arseniato,

mientras que en medio fuertemente cido est se reduce aarsenito mediante el cido iohdrico. Escribir e igualarpor el mtodo del in - electrn ambas ecuaciones.

+

+

+

+

+

+++++++++

+

+

+++

+++++

++++++

++++

+

++++

eAsOIHOHCOIeAsOOHHCO

OHCOHCO

IIe

eHAsOAsOOH

SolucinOHCOIAsOHCOIAsO

speOHAsOIAsOIHe

OHAsOIAsOHe

eII

SolucinOHIAsOHIAsO

OH

22444224

444

22

242

:2424

.Re22242

242

22

:242

4

24

22223

23

2

422

224322

2224

2224

0

2

2

0

224


20/100

17. En medio cido el persulfato potsico, K2S2O8, oxida elin crmico a cromato y el in permanganoso apermanganato. Escribir e igualar por el mtodo del inelectrn la oxidacin del sulfato crmico y del sulfatomanganoso mediante el persulfato potsico en exceso decido sulfrico, a partir de ellas, las ecuacionesmoleculares correspondientes.

4242428224

4482

2

2

482

4

2

2

44282

2

424242262234

4482

3

2

482

4

3

2

44282

3

752852

101016251028

522

2584

63283)(

661623628

322

2384

0

SOHSOKHMnOOHOSKMnSO

SOeHMnOOSeMnOH

SOOSe

eHMnOMnOH

HSOMnOOHOSMn

SOHSOKCrOHOHOSKSOCr

SOeHCrOOSeCrOH

SOOSe

eHCrOCrOH

HSOCrOOHSCr

++++++++++

+

+++

++++

++++++++++

+

+++

++++

=+=+

=

++

+==+

=+==+

==

+=+

+===+

18. En medio cido y en presencia de reductores fuertes, losnitritos actan como oxidantes y se reducen a xido

ntrico. Escribir las ecuaciones inicas de oxidacin delos cidos iohdrico y sulfhdrico por el nitrito potsicoen cido clorhdrico, y a partir de ellas lascorrespondientes ecuaciones moleculares.

OHKClSNOHClSHKNO

eOHSNOSNOHe

eSS

OHNONOHe

OHSNOHSNO

OHKClINOHClHIKNO

eIOHNOINOHe

eII

OHNONOHe

OHINOHINO

222

2

0

2

0

22

22

2222

222

2

22

222

22222

222242

12

221

222222

2222242

122

221

+++++

++++++

+

+++

++++

+++++

++++++

+

+++

++++

=+

=

+

+=

+

+

+

19. El sulfato crico, Ce(SO4)2, en medio cido es unoxidante energtico, que al actuar se reduce a sulfatoceroso, Ce2(SO4)3. Escribir e igualar por el mtodo del inelectrn la ecuacin de oxidacin mediante el sulfatocrico, y a partir de las mismas las ecuacionesmoleculares correspondientes.


21/100

24234242224

2

3

42

4

242

34

2

3

422

4

2423422224

2

3

22

4

222

34

2

3

22

4

2)()(2

22222

122

21

)()(2

22222

122

21

COSOHSOCeOCHSOCe

eCOCeOCCee

eCOOC

CeCee

COHCeOCHCe

OSOHSOCeOHSOCe

eHOCeOHCee

eHOOH

CeCee

OHCeOHCe

+++++++

+

+

+++

++++++++

++

+

+++

+=+

=

++

+++

+++

+

++

+++

DISOLUCIONES: DENSIDAD Y CONCENTRACION


22/100

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

NNaOHgr

NaOHgreq

disollto

disolcc

disolcc

disolgr

disolgr

NaOHgr

OgrHdisolgr

OHgr

disolcc

disolgr

disollto

disolltosdisolltos

grNaOHdisolgr

NaOHgr

disolcc

disolgr

disollto

disolccltosdisol

095,6.40

..1

.1

.1000

.

.219,1

.100

.20

24876.100

2.809

.

.219,1

.1

.1000.5

1219.100

.20

,

.219,1

.1

.10005

=

=

=

2. Se disuelve una cierta cantidad de cloruro magnsico

hidratado, MgCl2. 6H2O, en un peso igual de agua. Calcularla concentracin de la disolucin en tanto por ciento desal anhidra.

molgrMgCl

molgrOHMgCl

/3,95

/3,206

2

22

=

=

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

%43,23100.6,406

.3,95 2 =disolgr

MgClgr

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

disolcc

disolgr

disolcc

CONagr

disolgr

OHCONagr

CONagrOHCONagr

.19,328

.105,1

.

32.22,10

.100

10.286

.10610.100

232

32232

=

=

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

OHMgSOgrmdespejando

mm

mm

enmm

242

22

32

32

7.78,443338,0/150

15,0)1000(488,0

48,03,246

3,12001000)2

)2)11000)1

==

+=

=+

=+

5. Calcular las cantidades de carbonato sdico hidratado,Na2CO3. 10H2O y de agua que se necesitan para preparar 12litros de disolucin al 13,9 % de carbonato anhidro, y dedensidad igual a 1,145 g/cc. Cul es la normalidad deesta disolucin?


23/100

NCONagr

CONagreq

disollto

disolcc

disolcc

disolgr

disolgr

COgrNa

normalidad

grOmasaHm

grOHCOmasaNamdespejando

OHCONagr

CONagrmm

disolgrdisolcc

disolgrdisolccmmm

cmcmcm

mmm

003,3.53

..1

.1

.1000

.

.145,1

.100

5,13

:

87,85

53,5110:

139,01374010.286

.1060)2

.1347.

.145,1.12000)1

32

3232

21

2322

232

3221

321

332211

321

=

====

=

+

===+

=+=+

6. Calcular el volumen de disolucin al 12 % en peso de CuSO4que podr prepararse con 1 Kg de sulfato cpricocristalizado, CuSO4. 5H2O. La densidad de la disolucin es1,131 g/cm3.

disolltos

disolgr

disolcc

grCuSO

disolgr

grCuSO

grCuSOOHgrCuSO

molgrCuSO

molgrOHCuSO

.715,4

10715,4

.131,1

.

12

.100

250

16051000

/160

/2505

3

44

424

4

4

=

==

=

=

7. Se tiene un cido sulfrico concentrado de densidad 1,827g/cc y 92,77 % en peso de H2SO4. Calcular como hay quediluir este cido, en volumen y en peso para obtener uncido sulfrico que contenga 1 g de H2SO4 por 1 cc dedisolucin. El cido resultante tiene una densidad de1,549 g/cc.

concentracin final del cido :

%57,6464557,0.549,1

.1

.1

.1 42 ==disolgr

disolcc

disolcc

SOHgr

para 1000 gr. de cido: 332211

321

)2

)1

cmcmcm

mmm

=+

=+

OdeHgrmdespejando

m

enmOm

mm

22

2

32

32

.02,437:

64557,0)1000(7,927

)2)164557,03277,01000)2

1000)1

=+=

=+=+

En volumen : para 1 lto. de cido:

disolltosdisolcc

disollto

disolgr

disolcc

SOHgr

disolgr

disolgr

SOHgr

disolcc

disolgr

disollto

disolccdisolto

.6949,1.1000

.1

.549,1

.

.557,64

.100

.100

.77,92

.

.827,1

.1

.1000.1

42

42

=

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


24/100

Ecuacin para lquidos ms densos que el H2O:

B=

=

145

145

Nldisollto

disocc

disolcc

disolgr

SOHgr

SOHgreq

disolgr

SOHgr

ccgr

36,19.1

.1000

.

.526,1

.49

..1

.100

.18,62

/152650145

145

42

4242 =

==

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

Ecuacin para lquidos menos densos que el H2O:

+=130

140

molalOHKg

OHgr

NHgr

NHmol

OHgrdisolgr

NHgr

NNHgr

NHgreq

disollto

disolcc

disolcc

disolgr

disolgr

NHgr

ccgr

21,12.1

.1000

.17

.1

.9,17.100(

.19,17

434,9.17

..1

.

.1000

.

.933,0

.100

.19,17

/93,020130

140

2

2

3

3

2

3

3

33

=

=

=+

=

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

ccgrP /17,11,21145

145=

= Ecuacin de estado :

RTM

mPV =

Mdisollto

disolcc

disolcc

disolgr

HClgr

HClmol

disolgr

disolgr

disolgr

HClgrHCl

HClgr

KmolKltomm

molgrltosmmmHCl

96,10.1

.1000

.1

.17,1

.5,36

.1

.100

.21,34

%208,34100.565,911

.565,311%

.565,311

2884,62

/5,36200768

=

==

=

=

11. Se mezcla un litro de cido ntrico de densidad 1,38g/cc y 62,70 % con un litro de cido ntrico de densidad

1,13 g/cc y 22,38 %. Hallar: a) la concentracin del cidoresultante en tanto por ciento: b) el volumen de cido quese forma; y c) su molaridad. La densidad del cido formadoes igual a 1,276 g/cc.


25/100

%54,44

:

25102238,01130627,01380

.251011301380

13,1

1

10001

38,1

1

10001

)

3

3

332211

3

3

321

=

=+=+

==+

=+

=+

c

despejando

c

cmcmcm

grm

mcc

g

lto

cclto

cc

gr

lto

cclto

mmma

MHNOgr

HNO

disollto

disolcc

disolcc

disolgr

disolgr

HNOgrc

disolltosdisolcc

disollto

disolgr

disolccdisolgrb

02,9.63.

.1000

.

.276,1

.100

.54,44)

.1967.1000

.1

.276,1

.1.2510)

3

33 =

=

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

NSOHgr

SOHgreq

disollto

disolcc

disolcc

disolgr

disolgr

SOHgr

N

SOHgr

SOHgreq

disollto

disolcc

disolcc

disolgr

disolgr

SOHgrc

VVcc

VVgr

ccgr

VVVb

OKgHmdespejando

men

mmmmKg

cmcmcmmmma

18.49

..1

.1

.1000

.

.49,1

.100

.24,59

01,9.49

..1

.

.1000

.

.6,12

.100

.03,35)

109365,7

26,1

110

)

67,408:

5924,04,5923,350)2()1(

5924,003503,01000)2(1000)1(

)

42

4242

42

4242

325

326

321

22

2

3232

332211321

=

=

=

=

=

==

====

13. Calcular la cantidad de cido sulfrico concentrado de96,2 % de H2SO4 que debe agregarse a 100 Kg de un oleum deun 12 % de SO3 para obtener un cido sulfrico puro, de un100 % de H2SO4.

32131

332211321

100962,0100

)2()1(

mcmmm

cmcmcmmmm

=+=+

=+=+

Clculo de C2 =

027,1380

98

.100

1298,0

98.18.80

4232

4223

=+=

+

KgSO

SOKgH

disolKg

KgSOC

grgrgr

SOHOHSO


26/100

KgmMdespejando

mm

en

05,71

100027,1100962,0

)2()1(

11

11

==+=+

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

8,0746,0100100

)2()1(

32232

332211321

mcmmmKg

cmcmcmmmm

=+=+=+=+

Clculo de c2 = 106,1.18

.98

.100

4,2976,0

2

22 =+OHKg

OHKg

disolKg

OKgH

(1) en (2)

KgMdespejando

mmm

64,17306,0

4,5

8,0808,0)100(106,16,74

2

222

==

+=+=+

15. Se diluye a un volumen cinco veces mayor un cidosulfrico concentrado de densidad 1,805 g/cc que contiene88,43 % en peso de H2SO4. Calcular el volumen del cidodiludo que se necesita para preparar 5 litros de cidosulfrico normal.

V2 = 5V1

disolcc

disolgr

disolcc

SOHgr

disolg

SOHgreq

SOHgr

disollto

SOHgreqdisolltos

.493,153

.805,1

.1

.43,88

.100

..1

.49

.1

..1.5

4242

4242

=

=

16. Una disolucin de potasa castica de densidad 1,415 g/cces de 41,71 %. Calcular el volumen de disolucin quecontiene 10 moles de KOH.

disolccdisolgr

disolcc

KOHgr

disolgr

molKOH

grKOH

molesKOH .66,950.415,1

.1

.71,41

.100

1

108,56

10 =

17. Se han de preparar 2 litros de disolucin 2 normal enHCl y en NaCl a partir de cido clorhdrico de densidad1,165 g/cc y 33,16 % HCl, y de una disolucin de sosacastica de densidad 1,38 g/cc y de 35,01 % NaOH. Calcularlos volmenes que se necesitan de estas dos disoluciones.

Vde HCl:

ccHCl

disolgr

disolcc

HClgr

disolgr

HClgreq

HClgr

disollto

HClgreqdisolltos

86,755

.65,1

.1

.16,33

.100

.2

,5,36

.1

.4.2

=

=

V de NaOH :

disolccdisolgr

disolcc

NaOHgr

disolgr

NaOHgreq

NaOHgr

disollto

NaOHgreqdisolltos

.16,331.38,1

.1

.01,33

.100

.1

.40

.1

.2.2

=


27/100

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 necesitapara preparar 250 cc de disolucin 0,1 normal de dicromatoal actuar como oxidante.

disoldisolgr

disolcc

OCrKgr

disolgr

OCrKgreq

OCrKgr

disolgreq

OCrKgreq

disolcc

disolltodisolcc

OHCrOCrHe

.58,122.1

.1

.1

.100

.1

.294

.1

.1,0

.1000

.1.250

72146

722

722

722722

232

72

=

+++ ++

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

3232 .945,4

sen.91,1912

.82,197

sen.1

sen.955,95

.1

sen.1,0.1

OAsgritoArgr

OAsgr

itoArgreq

itoArgr

disollto

itoAreqgrdisollto

=

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

43

3

433

33

4323

.391,32634

.98.24,113

24,113

2914,62

/3480765

2

POHgrgrPH

POHgrPHgr

grPH

KmolK

ltommHg

molgrltosmmHgmRT

M

mPV

POHOPH

PH

=

=

==

+

NPOHgr

POgrHeq

disollto

POgrH99,9

.3/58

1

.1

391,326

43

4343 =

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

disolccdisolgr

disolcc

SOHgr

disolgr

SOHgreq

SOHgr

disollto

SOgrHeqdisolltos

.3,867.827,1

.

.77,92

.100

.1

.49

.1

3.10

4242

4242

=

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


28/100

[ ]

5,0487,011

)2()1(

457,0,974,05,0

32232

332211321

VNVVVlto

NVNVNVVVV

NNaOH

=+=+=+=+

==

Clculo de N2 =

ccltosVdespejando

VVen

Ndisollto

ccdisol

disolcc

disolg

NaOHgr

NaOHgreq

disolgr

NaOHgr

313,210313,262,5

013,0

5,0)1(121,60487:)2()1(

1213,6.1

10

.1

.22,1

.40

.1

.100

.07,20

32

22

2

3

===

+=+

==

23. Calcular el volumen de disolucin 2 normal de sulfatocprico que se necesita para preparar 10 gr de xidocprico previa precipitacin del cobre como carbonato ycalcinacin posterior de este a xido.

disolccV

disollto

disolcc

grCuSOeq

disollto

CuSOgr

grCuSOeq

CuOgr

CuSOgrgrCuO

molgrCuSO

COCuOmolgrCuO

SOHCuCOCOHCuSO

.125

.

.10

2

.1

.80

.1

.80

.16010

/160

/80

3

44

44

4

2

423324

=

=

=+=

++

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

disolccdisolgr

disolcc

SOHgr

disolgrSOHgr

SOHgrgrNaCl

SOHgrNaClgr

grgrgrgr

HClSONaSOHNaCl

.64,146.93,1

.1

.64,93

.100.282,251

.282,2512,1117

.98.250

7314298117

22

42

42

4242

4242

=

=

++

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

%43,27100.137,1

.1

.500

.983,155

54,8.1

.1000

.5,36

1

.500

.983,155

983,155.117

.73.250

=

=

=

disolgr

disolcc

disolcc

HClgr

Ndisollto

disolc

HClgr

grHCleq

disolcc

HClgr

grHClNaClgr

HClgrNaClgr


29/100

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

disolccdisollto

disolcc

grHCleq

disollto

HClgr

grHCleq

CaCOgr

HClgr

disolgr

CaCOgrdisolgr

grgr

COHCaClHClCaCO

.56,74.1

.1000

3

.1

.5,36

1

.100

.73

.100

.2,93.12

.73.100

2

3

3

3223

=

++

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

NSOgrH

SOgrHeq

disollto

disolcc

BaSOgr

SOgrH

disolcc

BaSOgr

HClBaSOBaClSOH

008,149

.1

.

.1000

.238

98

.100

.5,117

23320898

2

42

42

4

424

4242

=

++

28. Calcular el volumen de cido clorhdrico concentrado dedensidad 1,18 g/cc y 36,23 % de HCl que ha de reaccionar

sobre un exceso de dixido de manganeso para producir elcloro necesario que al actuar sobre disolucin de sosacastica origine 5 litros de disolucin normal dehipoclorito sdico.

disolccdisolgr

disolcc

HClgr

disolgr

NaClOgr

HClgr

grNaClOeq

NaClOgr

disollto

grNaClOeq

disolltos

HNaClO

NaOH

ONMnClClMnOHCl

.77,853.18,1

.1

.23,36

.100

.149

.5,364

1

.5,74

.1

1

.5

2

2

24

2

2222

=

+

++++

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

disolccdisolgr

disolcc

HNOgr

disolgrgrHCl

HNOgr

disolgr

disolgr

disolcc

disolgr

disollto

disolccdisollto

.06,294.4,1

.

.97,66

.1005,109

.63

.100

.40

.

.198,1

.1

.1000.1

3

3

=

30. Hallar la concentracin de una disolucin de hidrxidopotsico de densidad 1,24 g/cc, si al diluirla a unvolumen diez veces mayor, 20 cc de la disolucin diludagastan 21,85 cc de cido 0,5 normal, factor 1,025.


30/100

%28,25100

.1

56

.24,1

.1

.1000

.1

.

599,5

59,5559,0

025,15,085,2120

1,010

11

1

2211

12

=

=

===

===

KOHgreq

grKOH

disogr

disolcc

disolcc

disollto

disollto

grKOHeqinConcentrac

NN

ccccN

NVNV

factorVV

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

1,034 gastan 21,7 cc de ste.

.1

.49

.

04725,28

04723,28

7,2110

25010

42

4242

1

1

42

=

=

SOgrHeq

SOHgr

disollto

SOgrHeq

dondeN

ccccN

ccccSOH

32. Cul es la concentracin de un amonaco, de densidad0,907 g/cc, sabiendo que al diluir 25 cc a 500 cc, 25 ccde est disolucin diluda gastan 17,25 cc de un cidonormal factor 0,965?

25 cc a 500 cc fact. de dil. = 0,5

%96,24100907,0

.1

.10

.

1

17

.

317,13

317,13

965,0

25,1725

33

33

1

2

21

=

==

=

gr

disolcc

disolcc

disollto

grNHeq

grNH

disollto

grNHeq

N

N

ccNccN

33. Un cido actico diludo, de densidad prcticamente launidad, se valora con sosa castica 0,2 normal, factor1,028, 20cc del cido consumen 16,2 cc del alcal. Hallarla concentracin del cido actico.

%999,0

100.1

.1

.1000

.1

.1

.60

.1665,0

1665,0

028,12,02,1620

3

33

1

221

=

===

disolgr

disolcc

disolcc

disollto

COOHCHgreq

COOHCHgr

disollto

COOHgrCHeq

N

NccNccN

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


31/100

0691,0

.401,1

.1

.10

.

1

2/504,315

.

8)(456,0

.93,71

8)(1

2/504,315

.

8)(456,0

/504,3158)(

456,0

56,05,05,910

322

22

22

22

1

221

=

=

==

==

disolgr

disolcc

disolcc

disollto

greq

gr

disollto

OHOHgrBaeq

disollto

gr

OHOHgrBaeq

gr

disollto

OHOHgrBaeq

molgrlarpesomolecuOHOHBa

N

NccNccN

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

disolcctotal

NaOHgreq

disolcc

NaOHgr

grNaOHeq

SOgrH

grNaOH

SOgr

SOgrHgrSO

grNaOHeq

disolcc

NaOHgr

grNaOHeq

SOHgr

NaOHgrSOgrHb

disolccdisollto

disolcc

grNaOHeq

disollto

NaOHgr

grNaOHeq

SOHgr

grNaOHSOHgra

.7,22:

5,12.1

.1000

.40

1

98

80

.80

985,0

204,101

.1000

.40

1

.98

.805,0)

.408,20.1

.1000

1

.1

.40

1

.98

80.1)

423

42

3

42

42

42

42

=

=

=


32/100

DISOLUCIONES: PROPIEDADES COLIGATIVAS Y PESOS MOLECULARESDE SOLUTOS

1. A temperatura muy prxima a 26 C la presin de vaporde agua resulta ser de 25,21 mm. Calcular la presin devapor a la misma temperatura de una solucin 2,32 molalde un compuesto no electrolito no voltil, suponiendocomportamiento ideal.

mmHgPdespejandoP

totalesmoles

solutomolesXs

P

XsPo

PPo

OHmolesgr

moldisolventegrdisolventeKg

disolventeKg

solutomolesmolalm

201,24:04,021,25

221,25

04,0.)55,5532,2(

.32,2

21,25

21,25

)2(5,5518

1.1000.1

.

.32,232,2

==

=+

=

==

==

==

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

mmHgP

P

HCgr

HmolCHgrC

HCgr

HmolCHgrC

P

mmHgPvPvXdP

29,261

3,269

3,269

.128

126,1

.78

107,25

3,269

810

810810

66

6666

==

=

==

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


33/100

molgrMM

M

M

gr

Xs

XsPo

PPo

M

NHCNHurea

/15,60061,0377,32,13

2,13

061,0

18

8,602,13

2,13

35,28

62,2635,28

?

22

==+

=+

==

=

==

4. A 80,2 C, punto de ebullicin del benceno, la presin devapor de una disolucin formada por 3,54 g dedinitrobenceno y 42,61 g de benceno es de 731,8 mm.

Calcular el peso molecular del dinitrobenceno.

molgrMM

M

M

PommHgPv

MPmmHgPv

/2,168

0371,0

546,054,3

54,3

0371,0

78

61,4254,3

54,3

760

8,731760

)(760

?)(8,731

=

=

+

=+

=

===

5. En las inmediaciones de 10 C la presin de vapor delter, C4H10O, es de 290,6 mm. y la de una disolucinobtenida al disolver 5,01 g de cido esterico en 27,6 gde ter es de 277,5 mm. Calcular el peso molecular delcido esterico.

molgrMM

M

M

mmHgP

mmHgPoHCOHgrC

MCOOHHgrC

/07,285045,03729,001,5

01,5

045,0

74

6,2701,5

01,5

6,290

5,2776,290

5,277

6,2906,27

?01,5

5252

3517

==+

=+

=

==

=

6. Una disolucin saturada de fenol en agua tiene a 21 C una

presin de vapor de 18,31 mm, mientras que la del aguapura es de 18,65 mm. Calcular la solubilidad del fenol enagua expresada en gramos por ciento. Suponiendo que ladisolucin sigue la ley de Raoult.


34/100

%839,8318,19

362,171

769400

1801823,0

94940018

18

01823,0

18

949400

01823,0

18100

34

94

65,18

31,1865,18

31,18

65,18

==

==

+

=

+

=

+

=

==

a

a

a

aa

a

aa

a

aa

a

mmHgP

mmHgPo

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 deantraceno en 20,0 g de CCl4 es de 82,26 mm. Hallar el pesomolecular del antraceno.

molgrM

M

M

MXs

Po

PPo

mmHGP

mmHgPo

/64,167

1298,086,086,0038,0

154/20/86,0

/86,0

51,85

26,8251,85

26,82

51,85

=

+=

+=

==

==

8. A 85 C la presin de vapor del dibromuro de propileno,C3H6Br2 es de 128 mm. y la del dibromuro de etileno, C2H4Br2es de 176,6 mm. Calcular la presin de vapor de una mezclalquida supuesta ideal de estas dos sustancias formada pordos moles de C3H6Br2 y tres moles de C2H4Br2.

mmmmPvXPvXP

molesBrHCmmPv

molesBrHCmmPv

6,1725

3128

5

2

36,1722128

2211

2422

263

+=+=

==

presin de la mezcla = 154,76 mmHg

9. A 110 C las presiones de vapor de clorobenceno, C6H5Cl, ydel bromobenceno, C6H5Br, son, respectivamente, de 400 mm y200 mm.Calcular la presin de vapor a esta temperatura de unamezcla lquida supuesta ideal formada por un 30 % de C6H5Cly un 70 % de C6H5Br.


35/100

mmP

molesBrHgrC

molBrHCgr

molesClHgrC

molClHgrC

grSiMt

PvXPvXP

BrHCmmPv

ClHCmmPv

82,2742004458,02666,0

4458,0400

4458,02666,0

2666,0

4458,0157

1.70

2666,05,112

130

100

%70200

%30400

56

56

56

56

2211

562

561

=+

++

=

=

=

=+=

==

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

OHmolesCHX

XXXX

398,4;7,6242,125

7603,1353,1355,2607603,135)1(5,260

==

=+=+

Pero para 1 mol. de mezcla tendremos: 0,498 moles CH3OH y: 0,502 moles C2H5OH (1)

0,498 moles CH3OH OHCHgrOHCHmol

OHCHgr3

3

3 .957,15.1

.043,32=

0,502 moles C2H5OH OHHCgrOHHmolC

OHHCgr52

52

52.127,23

1

.07,46=

Luego en % tenemos: OHCHMezclagr

OHCHgr3

3 %83,40%100.084,39

.957,15=

OHHCMezclagr

OHHCgr52

52 %17,59%100.084,39

.127,23=

En seguida calculamos, X', fraccin molar CH3OH en elvapor.

)2(170,0760

729,129'

271,630729,129760

729,1295,260498,0

52

3

molesX

mmP

mmP

OHHC

OHCH

==

====

Vapor formado por 0,170 moles CH3OH y 0,830 moles C2H5OH por1 mol de Mezcla. (2)

OHHCgrOHHmolC

OHHgrCOHHmolesC

OHCHgrOHmolCH

OHCHgrOHmolesCH

52

52

52

52

3

3

3

3

.238,381

07,46830,0

.477,51

.043,32170,0

=

=


36/100

En % tenemos:%47,12%100

,685,43

447,5 3 =Mezclagr

OHgrCH

%53,87%100.685,43

.238,38 52 =Mezclagr

OHHCgr

Como la Mezcla es equimolecular entonces: Sacamos la mediaaritmtica tanto de moles como por ciento en peso.

De (1) y (2)

OHmolesCH33340,02

0170498,0=

+

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

C2H5OH

Igualmente para el tanto por ciento en peso:

OHHdeCy

OHdeCH

52

3

%35,73

%65,262

%47,12%83,40=

+

Igualmente para el tanto por ciento en peso:

OHHdeC

OHdeCH

52

3

%35,73

%65,262

%47,12%83,40=

+

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

1610 X + 290 - 290 X = 7601320 X = 470

X = 0,3561

C3H6O = 0,3561 moles ; En % = 35,61 % moles C3H6O y deC7H8 = 0,6439 moles ; En % = 64,39 % moles C7H8

Ahora 0,3561 moles OHCgr

OHmolC

OHCgr63

63

63 .683,20

1

.081,58=

8787

87 .329,591

.141,926439,0 HCgr

HmolC

HCgrmoles =

Teniendo 80,012 gr. de Mezcla podemos calcular enporcentaje:

87

6363

%15,74

%85,25%100,012,80

.683,20

HdeCy

OHdeCMezclagr

OHCgr=

12. La composicin del vapor que se forma es :

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

OHmolesCX 637543,0760

32,573' ==

PC7H8 = 0,6439 290 = 186,731

872457,0760

731,186' HmolesCX ==


37/100

En porcentaje tendremos: X' = 75,43% moles de C3H6O yde

X'' = 24,57%moles C7H8

Por lo tanto :

87

87

8787

63

63

6363

.64,22.lg1

.141,922457,0

.81,431

.081,587543,0

HCgrHCrmo

HCgrHmolesC

OHCgrOHmolC

OHCgrOHmolesC

=

=

Entonces:

8787

63

63

%07,34%100.45,66

.64,22

%93,65%100.45,66

.81,43

HCMezclagr

HCgr

OHCMezclagr

OHCgr

=

=

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

Redondeando = 1285,7 mm.

13. Una disolucin de perxido de hidrgeno en agua cuya

concentracin es del 2,86 % congela a -1,61 C. Hallar elpeso molecular del perxido de hidrgeno. Ac(H2) = 1,86C/mol.

cmc = Descenso del pto de congelacin

molgrM

despejando

M

/3414,9761,1

86,1100086,2

:

86,114,97

100086,261,1

=

=

=

14. Suponiendo comportamiento ideal, calcular los puntos deebullicin de tres disoluciones de rea al 5, al 10 y al

15 % de CO(NH2)2 . e(H2O)=0,52C/mol.

CTeeMA

ae

CTeeMA

ae

CTeeMA

ae

==

=

=

==

=

=

==

=

=

53,101529,152,060851000151000

963,100963,052,06090

1000101000

456,100456,052,06095

100051000

15. Una disolucin de glicocola preparada al disolver 1,62 gde sustancia en 19,62 g de agua, hierve 100,6 C. Hallar

el peso molecular de la gliococola. e(H2)=0,52C/mol.


38/100

molgrMs

Mseme

CeCTe

/56,71

6,062,13

52062,1

52,062,19

100062,1

6,06,100

=

=

==

==

16. Una disolucin de urea tiene un punto de congelacin de -1C. Calcular la cantidad de agua que habr de aadir a 100g de una disolucin para que el punto de congelacin de la

disolucin diluda sea -0,5 C. e(H2O)=1,86C/mol.

OgrHA

A

AenAa

A

a

A

a

A

a

A

a

cMsA

ae

2875,36

03225,0100

)1()3(100|)3(

)2(01613,086,160

1000

5,0

)1(032215,086,160

10001

1000

=

=

=

=

=

=

=

=

17. El radiador de un automvil contiene 10 litros de agua.Calcular la cantidad de etilen - glicol, C2H6O2, o deglicerina, C3H8O3, que debera aadirse para que el lquido

no empezase a congelar hasta -10 C. e(H2O)=1,86C/mol.

glicerinagraa

oletilenglicgraa

A

a

molgrOHC

molgrOHC

grmOltosHV OH

.2,890386,19218000

100010

.600086,16218000

100086,1

62

100010

/92

/62

.1800018

383

262

22

==

=

=

=

=

==

==

18. El benceno congela a 5,5 C y hierve a 80,2 C. Loscalores latentes de fusin y de ebullicin del bencenoson, respectivamente, 30,3 y 94,2 cal/g. Calcular lasconstantes molales de los puntos de congelacin y deebullicin del benceno. Los valores experimentales son5,12 y 2,67 C/mol, respectivamente.

molK

molK

grcal

KmolKcalc

egrcaleCTe

cgrcalfHCCTc

/068,5

/62,2

/3,301000

)2,353(/58,1

?/2,942,80

?/3,305,5

22

66

=

=

=

======

molKgrcal

KmolKcale /62.2

/2,941000

)2,353(/98,122

=

=

19. Se disuelven 3,96 g de cido benzoico, C6H5COOH, en 80,6 gde benceno y la disolucin congela a 4,47 C. El bencenopuro congela a 5,5 C. Hallar el peso molecular y la


39/100

frmula del cido benzoico disuelto en el benceno.

c(C6H6)=5,12C/mol.

molgrM

Mc

c

MA

acmc

/2,244

12,56,80

100096,303,1

1000

=

==

==

20. El fenol pursimo funde a 40,8 C, y su constante molaldel punto de congelacin es 7,3 C/mol. Calcular laproporcin de agua que lleva un fenol que empieza acongelar a 18 C.

%32,5

:

73004,4104041

7300)181800(8,22

3,718)100(

10008,22

10008,22188,40

=

==

=

===

a

despejando

aa

aa

a

aC

cMA

aCc

21. Calcular el punto de congelacin de un fenol impurificadocon un 1% de agua. El fenol puro solidifica a 40,8 C.

c(fenol)=7,3 C/mol.

CTcc

c

solutoagua

solventefenol

===

=

==

7,3096,48,40096,4

3,718,99

10001

%)1(

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 debenceno desciende el punto de congelacin de ste en 1,02C. Hallar los pesos moleculares del cido actico en ladisolucin acuosa y en la disolucin de benceno. Questructura molecular tiene el cido actico en el benceno?Las constantes molales de los puntos de congelacin delagua 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

molgrMM

molgrMM

/62,11512,554,29

1000704,002,1

/78,5986,116,23

1000469,063,0

=

=

=

=


40/100

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

CTfdescensoCc

f

TfR

MA

ac

MA

acmc

MggrsolventegrAgrcalf

AggrsolutograCTf

==

=

=

==

======

63,639)(366,11881000

)924(98,1

88,10794

10006

1000

10001000

).(94./88

).(6.651

2

2

24. Se funde una mezcla de 0,436 g de acetanilida con 14,06 gde alcanfor de punto de fusin 176,2 C. La mezcla se dejasolidificar y enfriar, se reduce a polvo, se mezclantimimamente y se calienta. En el momento en que terminade fundir su temperatura es de 167,0 C. Hallar el peso

molecular de la acetalinida. c(alcanfor)=40,0C/mol.

molgrMs

solventeAlcanfor

solutoaacetanilid

Mscmc

Cc

/82,1342,9061,14

40000436,0

4006,14

1000436,0

2,90,1672,176

=

=

==

==

==

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

a)

413,2%.47,4043

86,146

1000100

1

grA

A

=

=

b)

%9,610082,1447

100%

.82,1347

86,146

10001003

==

=

=

grA

A

26. Al disolver 1,43 g. de azufre en 21,1 g de sulfuro decarbono 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 = m e

e = 0,63 C =MsA

a

1000


41/100

SfFrmulaXmolgrS

molgrS

molgrS

molgrMM

C

====

=

=

=

896,7/255/64

/32

/2551,21

100043,163,0

3

2

1

27. El sulfuro de carbono hierve a 46,4 C, y su calorlatente de ebullicin es de 86,2 cal/g. Una disolucin de4,202 g. de iodo en 100g. de CS2 hierve a 46,79 C.Calcular la constante molal del punto de ebullicin delsulfuro de carbono, el peso molecular del iodo en estedisolvente y su formula molecular.

molCe

a

MAe

m

ee

e

TeR

MA

a

eme

/34,22,861000

)2734,46(98,1)1(

1000

)1(1000

1000

2

=

+=

==

==

2

/25510039,0

1000202,434,21000

IFrmula

molgrAe

aeM

=

=

=

=

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

%33,952,2051

19152

1860)34234200(56,0

:

342)100(

186086,1)100(

100056,0

1001000

56,0

/86,1)( 2

==

=

=

=+

==

=

=

a

aa

donde

a

a

Ma

a

AacMA

acm

cmc

molCOHc

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. Elhidrocarburo contiene un 14,37% de hidrgeno; hallar su

frmula molecular. El punto de congelacin del benceno es5,5 C, y su constante molal del punto de congelacin es5,12 C/mol.


42/100

MMA

am

m

cme

=

==

====

3,29

1000436,110005,0

12,556,2

56,294,25,5

de donde M = 98,02 gr/mol

113,7

13,7;13,7

12

63,85%63,85

213,7

37,14;37,14

1

37,14%37,14

==

==

C

H

Frmula emprica : 1472 :7149814 HCFrmula

MecalMMcCH ===

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

HCOOH M = 46 gr/mol

mmHgltomolgr

KmolKltommgr

VM

TRmRT

M

mV

46,3971/46

2934,621

;

=

=

==

31. Calcular la presin osmtica de una disolucin acuosaque contiene 2,5 g. de glicerina, C3H8O3, por litro es iguala 46,2 cm a 0 C. Calcular: a) , el peso molecular de laglicerina; y b), la presin osmtica a 30 C.

a) RTM

mV =

molgrM

ltomm

KmolK

ltommHggr

V

TRmM

/18,92

1462

2734,625,2

=

=

=

b) KmolK

ltommHggr

VM

TRm

=

= 3034,62.5,2

= 512,78 mmHg

= 513cmHg

32. Hallar el peso molecular del alcanfor su una disolucinde 1g. de sustancia en 500 cc. de benceno tiene unpresin osmtica de 1,55 atm. a 15 C.

RTM

mV =

ltosatm

KmolK

ltoatmgr

V

TRmM

1,055,1

298082,0.1

=

=


43/100

M = 152,36 gr/mol

33. La presin osmtica de 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 punto de congelacin y la molalidad.

M

KmolK

ltoatm

atm

TRV148,0

291082,0

54,3=

=

=

CTcCc

molCcSi

cmc

molgr

molgrmolesm

===

=

=

=

=

285,0;285,086,11534,0

/86,1

1534,0/342384,964

10001/342148,0

34. Se prepara una disolucin de nylon en metacresol, lacual contiene 13,7 g. de nylon por litro. A 20 C lapresin osmtica de la disolucin es de 19,4 mm. Hallarel peso molecular del nylon.

molgrM

ltommHg

KmolK

ltommHggr

M

V

TRmMRT

M

mV

/12903

14,19

2934,62148,0

=

=

==

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

2923,109

1,0169

2964,621

=

=

==

M

ltosmmHg

KmolK

ltommHggr

M

V

TRmMRT

M

mV

36. La presin de vapor de una disolucin acuosa de urea,CO(NH2)2, a 100 C es de 743,1 mm. Hallar la presinosmtica de la disolucin a 20 C y la temperatura a lacual empieza a congelar. La densidad de la disolucin es

igual a 1,023 g/cc. c(H2O) = 1,86C/mol.

977,0

977,0.760

1,743

)(*

2

22

==

==

=

T

OH

n

nXd

NHCNHmm

mmXd

UreaORaoultPvPvXd

Supongo tener nt = 100 moles.


44/100

.87,28

293082,0202,1

./202,1

.60

.1

.1

.10

/100

.05,7

.

.023,1

05,7%10002,1892

42,133%./.023,1

35,2

35,286,1

606,1758

100042,1331000

)..(02,1892

42,133223,2

6,17587,97

3

2

atm

MRTRTV

n

disolltomolesUresM

Ureagr

Ureamol

disollto

disolcc

disolgr

Ureagr

disolcc

disolgr

UreadisolccdisolgrPdisol

CTcMA

aTc

totalmasagr

grmolesn

grmolesn

urea

OH

=

===

=

=

===

=

=

=

=

====


45/100

EQUILIBRIO QUIMICO

1. Las presiones parciales del H2, 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 lareaccin H2+I2 == 2HI, para la reaccin 1/2 H2 + 1/2 I2== HI y para las reacciones inversas 2HI == H2 + I2 y1/2 H2 + 1/2 I2 ==HI correspondientes a la disociacindel ioduro de hidrgeno.

1297,085,1

)384,0()15,0(

2/12/1

01683,0)85,1(

384,015,02

71,7)384,0()15,0(

85,1

2/12/1

4,59384,015,0

85,12

2/12/12/12/1

2/12

2/12

22

2222

22

2/12/12/12/1

2/12

2/12

22

22

22

2

22

2

=

=

=+

=

=

=+

=

=

=+

=

=

=

atm

atmatm

P

PPKpIHHI

atm

atmatm

P

PPKpIHHI

atmatm

atm

PP

PKpHIIH

atmatm

atm

PP

HIPKpHIIH

HI

IH

IH

IH

IH

HI

IH

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


46/100

03549,0673082,0

1959,1..*

)1(129,0;129,0

...016835,0*

))(1(465,22

465,2

273

6731

04467,0

273082,0

11

016835,02*

22

2

22

2

22

22222

2

1

212

2

2

1

1

22

=

==

==

==

=

==+++==

=

==

=

===

=

=

finalescondn

doreemplazanPPP

P

racessacandoP

P

P

PPKp

PPatmPPPPPPt

atmP

K

Katm

T

TPP

T

P

T

P

molesHIn

KmolK

ltoatm

ltoatm

RT

PVnnRTPV

KpIHHI

HI

HIH

IH

H

HI

H

HI

IH

IHHIHHIIH

atmP

PComoP

H

IH

2527,0

;

2

2"

3. Determinar en el problema anterior el tanto por ciento deioduro de hidrgeno disociado y la presin de la mezclagaseosa resultante. Cambia la presin al disociarse elHI?

Presin de la mezcla gaseosa = 2,465 atm= PHI + PH2 + PI2

% disociacin : HI 1/2 H2 + 1/2 I2 Kp = Kc

(n = 0)

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

%59,20

1297,0)1(2

1

)1(

)2/1()2/1( 2/12/1

=

=

=

=

C

C

C

CCKc

4. Un matraz de un litro de capacidad que contiene 15,23 g.de iodo slido se llena con ioduro de hidrgeno a 25 C y743 mm. Se cierra el matraz y se calienta a 450 C.Calcular la composicin de la mezcla gaseosa enequilibrio. La constante Kc para el proceso H2 + I2 == 2HIa 450 C es igual a 50,9. Considerar nulo el volumen de

iodo slido.


47/100

[

[

molesn

molesn

molesn

X

Xordenando

Kc

HI

I

H

xxX

HIIH

nnRTPV

Igr

molIgr

HI

0390,0

0605,0

0005,0

2

12,3

9,46

0,0

)04,0(9,50

2

2

2

2

H

HIKc1ltocomoV

204,006,0

04,006,00

2

6

.82,253

1.23,25

2

22

2

2

===

====

==

+

+

=

5. En un recipiente de capacidad igual a 1,876 litros secolocan 20 g de iodo y se llena cono hidrgeno a 20 C y767 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 iguala 0,1297 a 400 C.

22

2

2

2

2

0787,0

2934,62

876,1767

0787,0.82,253

1.20

876,1

HH

H

moles

KmolK

ltommHg

ltosmmHg

RT

PVn

RTnPV

IIgr

molIgr

ltosV

=

==

=

=

=

HI 1/2 H2 + 1/2 I2 Kc = 0,1297

2HI H2 + I2Kc = 0,01682

moles iniciales : 0 0,0787 0,0787" en equilibrio : 2x 0,0787-x 0,0787-x

.125,00625,0

......;)2(

)0787,0(0182,0

2

2

molesnXdespejando

yracessacandox

xKc

HI ==

==

6. A 350 C el ioduro de hidrgeno est disociado en un 19,18%. Hallar la constante de equilibrio a esta temperaturapara las reacciones HI == 1/2 H2 +1/2 I2 ==2HI. Cmo varael grado de disociacin del HI al modificar la presin?

HI 1/2 H2 + 1/2 I2C 0 0

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

de donde Kc = )1(

2/1

)1(

)2/1()2/1( 2/12/1

=

C

C

C

CC


48/100

011865)1918,01(2

1918,0=

=Kc

Para la otra reaccin: H2 + I2 2HI

0 0C

C C 2C(1-)

023,711918,0

)1918,01(4

)1(4

2

2

22

=

=

==

Kc

cKc

El grado de disolucin no vara al modificar la presin.

7. Un matraz de un litro de capacidad contiene 6,28 milimolesde N2O4. Al calentar a 25 C la presin gaseosa es de0,2118 atm. Calcular las constantes Kc y Kp para lareaccin N2O4 === 2NO2 de disolucin del tetrxido denitrgeno a dicha temperatura.

38,01

38,0/1028,46

1

4:

298082,01028,6

12118,01

)1(

2)1(

0

1

4

)1(

42

232

3

222

242

=

=

==+

+==

=

=

ltomolescKcluego

KmolK

ltoatmmoles

ltoatm

nRT

PV

nRTPV

clculo

CC

C

c

C

cKcNOON

atmRTKcKp

ltomolesKc

n 143,)2980082,0(00585,0)(

/00585,0

===

=

8. A 50 C y presin de 1 atm. la densidad de vapor del N2O4es 2,202 veces mayor que la del aire a las mismascondiciones. Hallar la constante Kp para la disociacindel N2O4 a dicha temperatura.

aireON 202,242 =

Clculo de la densidad del aire aire =RT

PM

ltograire

KmolK

ltoatm

molgratm

/0934,1

323082,0

/96,281

=

=

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


49/100

977,0)4427,0(1

)4427,0(4

1

4

4427,0

32308,0/4076,2

/9211

11

2

1

1

)1(121

)1(2

2

2

2

2

242

==

=

=

=

=+

++

+=+

+=

KpKp

l

KmolK

ltoatmltogr

mogratm

RTPM

nRTPVnNOONt

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

==

=

=

+

+==

++

+

atmPtSiPt

Pt

Pt

Pt

Kp

PtPt

OC

nNOON T

2,125,04

)1(32,0

1

4

1

1

)1(4

32,0

1

2

1

1

121

2

2

2

2

22

2

2

242

10. Hallar el volumen de un recipiente que el contener 1g.de N2O4, la presin ejercida a 45 C es de 2 atm. Lasconstantes Kc y Kp para la disociacin del N2O4 a estatemperatura son, respectivamente, 0,02577 noles/litro y0,672 atm.


50/100

.181,01125

318082,01084,7

129,12278,1

278,01

1084,7)278,01(10086,1#

278,0;672,8

672,0

672,0672,08

:

1

8

1)1(2

)1(44

1

2

1

1

1

2

1

1

21

01

2

10086,1.92

198,1

3

42

3242

2

22

2

222

242

422

42

4242

ltosVatm

KmolK

ltoatmmoles

P

nRTV

atmOPpN

OmolesN

despejando

Kp

PtPtPp

x

NOON

OmolesNONgr

OmolNON

=

==

=

=

==

==

=

=

+

+

=

++

++

=

11. Un recipiente de 10 litros contiene en equilibrio a 200C 4,24 g. de PCl5, 2,88 g. de PCl3 y 5,46 g. de Cl2.Hallar las constantes Kc y Kp para la disociacindel PCl5 a esta temperatura.

[ ][ ][ ]

[ ] [ ][ ]

atmRTKcKp

ltomolesKc

ltosmolgrgr

ltosmolgr

grgr

Kc

PCl

ClPClKc

ClPClPCl

072,3)473082,0(0072,0)(

/0072,0101003,2

1069,71009,2

10/5,20829,4

1/71

46,5105,137/.88,2

2

22

5

23

235

===

=

=

=

==

+

12. Un recipiente de 1,891 litros contiene 0,0300 moles dePCl3 0,0300 moles de Cl2 y 0,600 moles de PCl5 en equilibrioa 200 C. Determinar: a), la constante Kc para ladisociacin del PCl5 a esta temperatura; b), la presin dela mezcla gaseosa; c), la composicin de la mezclagaseosa si a temperatura invariable el volumen se reduce ala mitad, y d), la presin de la mezcla en estas nuevascondiciones.


51/100

PCl5 PCl3 + Cl2

a) 00793,0)891,1/06,0(

)891,1/03,0)(891,1/03,0( ==Kc

b)

atmP

ltos

KmolK

ltoatmmoles

V

nRTP

461,2

891,1

4730

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