UNIDAD II: SOLUCIONES Y ESTEQUIOMETRIA

PROF.: LUIS CARLOS SARMIENTO

QUIMICA ANALITICA

PROBLEMAS DE SOLUCIONES Y REACCIONES 1. Como se preparan 600ml de solución acuosa que tenga 24% (w/v) de acetona

600ml x 24g/100ml = 204g

Se disuelven 204g de acetona en agua hasta obtener 600 ml de solución

2. Describa la preparación de 2500 mL de solución de 0.10M K+ a partir del

compuesto K2SO4 (MM = 174g/mol). 2500ml x 1L/1000ml = 2.5L

1Mol de K2SO4 contiene 2 Mol K+ 1 mol de K2SO4 / 2 mol de K+ ) M K2SO4 = MK+ x (1mol K2SO4/2mol K+ )= 0.10M x 1mol K2SO4 /2mol K+ = 0.05M K2SO4 W = MxMMxV W = 0.05 mol/L x 174g/mol x 2.5L = 21.75g Se disuelven 21.75g del compuesto en agua, hasta obtener 2500ml de solución. 3. Una solución de Al (OH)3 es 0.1M . Calcule la M de OH- y Al3+.

M OH- = 3x0.1M= 0.3M OH-

M Al3+ = 1x0.1M= 0.1M Al3+ 4. Describa la preparación de 750ml 0.50M de K+, a partir del sólido K4Fe(CN)6; MM = 368.35g/mol

Hay 4moles de K+ por mol de la formula K4Fe(CN)6.

0.50M K+ x(1Mol K4Fe(CN)6/ 4mol K+ = 0.125M K4Fe(CN)6

W = V x M x MM = 0.750L x 0.125 mol/L x 368.35g/mol = 34.5g

Se disuelven 34.5g del sólido hasta obtener 750ml de solución 5. Describa la preparación de 250ml de AgNO3 al 1% (W/V) a partir de una solución de AgNO3 0.800 M. W soluto = 1g/100ml x 250ml = 2.5g MM = 170g/mol

W= V x M x MM V = W/M x MM = 2.5g/0.800mol/L x 170g/mol = 0.0183L = 18.3mL Se disuelven 2.5g en agua, hasta obtener 250mL de solución.

6. Calcule la N de una solución 0.5M Ca(OH)2

V = 1L #moles = 1L x 0.5mol/L = 0.5mol MM = 74g/mol Masa del solute: W = 0.5mol x 74g/mol = 37g ………… PE= 74g/2E =37g/E

N = W/(PE x V) = 37g/(37g/1E x 1L) = 1E/L = 1N

7. 7. Calcule cuantos Equivalentes(E) de Na2CO3 hay en 10.6g del compuesto. MM= 106g/mol.

PE = 106g/2E = 53g/E #E = W/PE = 10.6g/(53g/E) = 0.2E

8. 8. Se disuelven 10.6g de Na2CO3 en 250mL de solución.

Calcule su Normalidad(N). 250mL =0.250L N = #E/V = W/(PexV) = 10.6g/(53g/Ex 0.250L) = 0.8E/L = 0.8N

9. 9. Calcule cuantos mE de soluto hay en 50mL de solución 0.5N. 1 E = 1000 mE #E = V x N = 0.050Lx 0.5N = 0.0050E = 5mE

10. 10. Calcule la M de una solución de Ca(OH)2 0.2N.

0.2N = 0.2E/L. MM= 78g/mol PE = 78g/2E = 39g/E V = 1L Masa del soluto: W = Vx Nx MM = 1L x 0.2E/L x 39g/E = 7.8g M = W/(MMxV) = 7.8g/( 78g/molx 1L) = 0.1mol/L = 0.1M

11. 11. Una solución de Ca(OH)2 es 0.2N. Calcule su concentración en ppm. V = 1 L Masa del soluto: W = Vx Nx MM = 1L x 0.2E/L x 39g/E = 7.8g

7.8g = 7.8gx 1000mg/1g = 7800mg

ppm = mg/L = 7800mg/1L = 7800mg/L

12. 12. Una solución de Ca(OH)2 es 0.2N. Calcule su concentración en %(w/v). W = Vx Nx MM = 1L x 0.2E/L x 39g/E = 7.8g 7.8 g en 1000 mL ( 1 L) %(w/v) = (Wsoluto/Vtotal ) x100 = 7.8g/1000mL x100 = 0.78%

13. 13. Una solución de Ca(OH)2 es 0.78%(w/v).

Calcule su concentración en %(w/w). D=1.05g/mL.

La solución tiene 7.8g en 1L. 1L =1000mL Wtotal solucion = VxD = 1000mL x 1.05g/mL = 1050g %(w/w) = (Wsoluto/wtotal )100 = 7.8g/1050g x100 =0.74%

14. 14. Una solución de Ca(OH)2 es 0.2M.

Calcule la M de OH- , su pOH y pH. MOH = 2 x M Ca(OH)2 = 2 x 0.2M = 0.4M POH = - log[OH- ] = - log 0.4 = 0.35

15. 15. Una solución tiene una concentración de 5ppm. Calcule su M. MM=100g/mol. V = 1L W(mg) = ppm x V = 5ppm x 1L = 5mg 5mg x 1g/1000mg = 0.005g M = W/(MMxV) M = 0.005g/( 100g/molx 1L) = 0.0005mol/L = 0.0005M

16. 16. Calcule cuantas milimoles(mmol) de soluto hay en 250mL de solución 0.25M. 1 mol = 1000 mL MM= 100g/mol #n = V x N #n = 0.250L x 0.25mol/L = 0.0625mol 0.0625mol x 1000mmol/1mol = 62.5mmol

17. 17. Calcule cuantos miligramos de soluto hay en 250mL de solución 0.25M.

MM= 100g/mol W = V x M x MM = 0.250Lx 0.25mol/L x 100g/mol = 6.250g 6.250g x 1000mg/1g = 6250

18. 18. 50.0mL (0.050L) de de solución 0.20M se diluyen a 500mL (0.500L)

con agua destilada. Calcule su Molaridad. #n = V x M = 0.050L x 0.20mol/L = 0.01mol M= 0.01mol/0.500L = 0.02mol/L = 0.02M

19. 19. Calcule cuantos miligramos de soluto hay en 250mL de solución 0.40N de Ca(OH)2 . MM= 78g/mol. PE = 78g/2E = 39g/E W = V x N x PE = 0.250L x 0.40E/L x 39g/E = 3.9g = 390mg

20. 20. Una solución tiene una concentración de 4%(w/v). MM=100g/mol. Calcule su Molaridad. 4%(w/v) equivale a 4g en 100mL Gramos en 1L === W = 4g/100mL x 1000mL = 40g M = W/(MMxV) M = 40g/(100g/mol x 1L) = 0.40mol/L = 0.40M

21. Cuantos g de PbCl2 (MM = 278g mol) se forman al reaccionar 100ml 0.125M de Pb2+ con 200ml de Cl1- 0.17M. Pb2+ + 2 Cl1- PbCl2 (s) 1mol = 1000mmol #mol Pb

2+ = 0.100L x 0.125mol/L = 0.0125mol = 12.5 mmol #mol Cl1- = 0.200L x 0.17mol/L = 0.034 mol = 34 mmol 12.5 mmol Pb2+ x 1mmol PbCl2 /1mmol Pb2+ = 12.5 mmol PbCl2 34 mmol Cl1- x 1 mmol PbCl2 /2mmol Cl1- = 17 mmol PbCl2 El RL es el Pb2+ y se obtuvieron 12.5 mmol PbCl2 = 0.0125mol

MM=278mg/mmol g PbCl2 = 0.012.5mol x 278 g/mol = 3.475g PbCl2 25. Exactamente 750.0ml de una solución de Ba(NO3)2 de 650.1 ppm se mezclaron con 200.0 ml de Al2(SO4)3 0.041M. 3 Ba(NO3)2 + Al2(SO4)3 3 BaSO4 + 2 Al(NO3)3

199.3g/mol 342.15 g/mol 233.4 g/mol Calcule: a) La masa de BaSO4 que se formó b) La masa del RNL que sobró y su M. Masa en mg del soluto: mg = ppmx V mg Ba(NO3)2 = ppm x V = 650.1 mg/L x 0.750L = 487.5 mg = 0.4875 g 0.4875 g Ba(NO3)2 x 1mol Ba(NO3)2 / 199.3g/mol) = 2.45 x 10-3 mol # mol BaSO4 2.45 x 10-3 mol Ba(NO3)2 x( 3mol BaSO4 /3 mol Ba(NO3)2 = 2.45 x 10-3 mol BaSO4 = 0.00245 mol Masa de BaSO4 = 2.45 x 10-3 mol BaSO4 x 233.4g BaSO4 = 0.57g BaSO4 g Al2 (SO4 )3 = V x M x MM = 0.200L x 0.041 mol/L x 342.15g/mol = 2.80g Al2(SO4 )3 # moles Al2(SO4 )3 = V x M = 0.200 L x 0.041M = 0.082 mol Al2(SO4 )3 # mol BaSO4 = 0.082 mol Al2(SO4 )3 x ( 3mol BaSO4 /1 mol Al2(SO4 )3 = 0.246 mol BaSO4 El RL es el Ba(NO3)2 porque produce menos BaSO4 . 0.00245 mol < 0.246 mol Masa de BaSO4 = 0.00245 mol x 233.4 g/mol = 0.572 g Moles del producto BaSO4 a mol del RNL (Al2(SO4)3 ) 0.00245 mol BaSO4 x (1 mol Al2(SO4 )3 /3mol BaSO4) = 0.000817 mol Al2(SO4 )3 X(342.15 g/mol) = 0.28 g BaSO4 Sobraron (2.80g – 0.28g) Al2 (SO4 )3 = 2.53g Al2(SO4)3 OTRO METODO: Cálculo del RL:

Se usarán las MM de cada compuesto, multiplicada por su coeficiente: 3 x 199.3g Ba(NO3)2 equivale a 3 x 233.4g BaSO4 0.4857g Ba(NO3)2 x (3 x 233.4g BaSO4 )/(3 x 199.3g Ba(NO3)2 ) = 0.57g BaSO4

2.80g Al2(SO4 )3 x 3 x 233.4g BaSO4 /1 x 342.15g Al2(SO4)3 Sobraron (2.80g – 0.27g) Al2 (SO4 )3 = 2.52g Al2(SO4)3 Molaridad de la solución después de reaccionar: V Total = 0.75L + 0.200L = 0.95L La M del compuesto en solución que sobra(RNL) es: 2.52g Al2(SO4)3 M = W/(MMxV) M Al2(SO4)3 = 2.52g ¸(342.15g/mol x 0.95L) = 7.7 x 10-3 mol/L