Guía-Soluciones-2008

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CÁTEDRA DE QUÍMICA GENERAL. FACULTAD DE FARMACIA. UCV. UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA FACULTAD DE FARMACIA CÁTEDRA DE QUÍMICA GENERAL SOLUCIONES Prof. Carmen Chirinos Prof. María Victoria García Prof. Karina González Prof. Zuleima Blanco GUIA DE SOLUCIONES 2008 1

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CÁTEDRA DE QUÍMICA GENERAL. FACULTAD DE FARMACIA. UCV.

UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA

FACULTAD DE FARMACIA

CÁTEDRA DE QUÍMICA GENERAL

SOLUCIONES

Prof. Carmen

Chirinos

Prof. María Victoria García

Prof. Karina González

Prof. Zuleima Blanco

Br. María Angélica Busolo Pons

Caracas, Febrero de 2008

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SOLUCIONES

¿Qué es una solución?

Es la unión homogénea (una sola fase) de dos o más sustancias, donde, por

conveniencia, se designa a la que se encuentra en mayor proporción “solvente” y a

la de menor proporción “soluto”.

En una solución, los componentes no pueden ser separados por

procedimientos mecánicos sencillos como filtración o decantación, pero sí por

procedimientos físicos y químicos, por ejemplo: por evaporación o destilación.

Comparación entre los diferentes tipos de mezclas

Soluciones Coloides Mezclas Físicas

Homogéneas. No

sedimentan.

Homogéneas, pero puede

sedimentar en reposo.

Heterogénea

Se separa por

evaporación,

destilación.

Puede separarse por

cualquier medio físico,

dependiendo del tamaño

específico de sus partículas

en dispersión.

Puede separarse por

cualquier medio físico.

Generalmente

transparentes.

Generalmente turbias u

opacas.

Generalmente opacas.

Partículas muy

pequeñas, menores a

1 nm.

Partículas entre 1 y 200 nm. Partículas de más de 200

nm, a simple vista

perceptibles.

Ejemplos: Soluciones

oftálmicas, solución de

alcohol en agua.

Ejemplos: Emulsiones,

gelatina/geles, pinturas,

sangre, leche.

Ejemplos: mezcla de dos

polvos, aceite y agua.

Clasificación de las soluciones:

a) Según su estado físico

a.1) Sólidas (Ej. Las aleaciones entre metales)

a.2) Líquidas (Ej. Alcohol y agua.)

a.3) Gaseosas (Ej. Aire ambiental)

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b) Según su solubilidad

b.1) Insaturada (Menos soluto del que se puede disolver en cierta cantidad

de disolvente a determinada temperatura)

b.2) Saturada (Contiene la mayor cantidad de soluto que puede disolverse

sin que haya sedimentación, en un solvente a determinada temperatura.)

b.3) Sobresaturada (Es una solución que ha sido saturada a una

temperatura alta y que cristaliza a una temperatura más baja, por tanto.)

Solubilidad de una solución:

Cada soluto tiene una “solubilidad” característica, lo que es igual a la

máxima cantidad de soluto que puede estar disuelta en determinado volumen de

solución, sin cristalizar, a determinada temperatura. Generalmente, está expresada

en g por 100 mL, o en moles por L.

Factores que afectan la solubilidad

Como se observó anteriormente, la solubilidad es específica según la

temperatura, y esto se debe a que ella constituye uno de los factores que la

afectan, en unión a la presión y a la naturaleza del (los) soluto (s) y solvente (s).

Temperatura:

A mayor temperatura aumenta la energía en el sistema y por tanto los choques

entre las partículas de soluto y solvente, por lo que se favorece la solubilidad,

entonces: “A mayor temperatura mayor solubilidad”. OJO en las disoluciones

con componentes gaseosos, un aumento de temperatura disminuye la solubilidad,

debido al aumento de su volatilización

Presión

Un aumento de presión proporciona un ambiente donde las moléculas de soluto

y solvente tienen que estar necesariamente más cerca, por tanto sus choques serán

más probables y por consiguiente aumentará su solubilidad, entonces: “A mayor

presión mayor solubilidad”

Naturaleza del Soluto y Solvente:

Para que un solvente pueda dispersar un soluto es necesario que la fuerza de la

unión entre soluto- solvente sea mayor que las de soluto-soluto y las de solvente-

solvente. Debido a que las fuerzas entre compuestos polares son mayores que las

existentes entre compuestos apolares y también mayores a las interacciones que

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Ión solvato (ión hidrato si el solvente es agua. Los dipolos negativos de la molécula del agua rodean a la carga positiva del Na+.

Na+

O δ-

H δ+

H2O

NaCl

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podría haber entre un compuesto polar y otro apolar, los compuestos polares sólo

se disuelven en solventes polares y los apolares sólo en solventes apolares:

“semejante disuelve a semejante”. Por ejemplo, un ión Na+ no dejaría de

formar parte de la red de su cristal de NaCl si su interacción con el agua al formar

un ión hidrato no fuera mayor que la electrostática que mantiene con el Cl - en el

cristal.

DISOLUCIÓN DE UN CRISTAL DE NaCl POR EL AGUA

(Imagen modificada a partir de la original tomada de cwx.prenhall.com)

CONCENTRACIÓN DE LAS SOLUCIONES

- Unidades Físicas:

% m/m ó % p/p: Expresa la cantidad de soluto en gramos, presente en 100 g de

solución.

% m/v ó % p/v: Expresa la cantidad de soluto en gramos presente en 100 mL de

solución.

% v/v: Expresa la cantidad de soluto en mL presentes en 100 mL de solución.

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% m/m= g sto x 100

g sol

% m/v= g sto x 100

mL sol

% v/v= mL sto x

100

mL sol

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Unidades Químicas:

Molaridad (M): Expresa el número de moles presentes en un litro de solución o de

milimoles presentes en un mililitro de solución.

Molalidad (m): Expresa el número de moles de soluto por cada kilo de

solvente, o milimoles por cada gramo de solvente.

Normalidad (N): Expresa el número de equivalentes-gramos presentes en un

litro de solución o de miliequivalentes presentes en un mililitro de solución.

Un equivalente-gramo es la cantidad de sustancia capaz de reaccionar

(combinarse o desplazar) con un mol de hidrógeno.

En un ión el equivalente gramo o peso equivalente viene dado por su peso

atómico o fórmula entre su valencia; en los ácidos el por la división del peso

fórmula entre el número de H+; en las bases por la división del peso fórmula entre el

número de OH-, y en las sales por la división del peso fórmula entre el producto del

número de aniones por su valencia, o de cationes por su valencia. Por tanto, cada

uno de estos divisores constituye el número de equivalentes-gramos por cada

mol de sustancia.

Ej.: Calcular el equivalente gramo del H2SO4 y de NaOH.

P.F H2SO4 = 98 g/mol Eq-g H2SO4= 98 g/mol Eq-g H2SO4= 49 g/Eq

2 Eq/mol

P.F NaOH = 40 g/mol Eq-g NaOH = 40 g/mol Eq-g NaOH = 40 g/Eq

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M= mol sto

L sol

M= mmol

sto

mL sol

m= mol sto

Kg ste

m= mmol sto

g ste

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1 Eq/mol

Entonces, por cada 1 mol de H2SO4 hay 2 Eq, y por cada mol de NaOH hay un

equivalente. Como necesariamente un equivalente reacciona con un equivalente

(una cantidad de equivalente de cierta sustancia tiene que reaccionar con la misma

cantidad de equivalentes de otra), 2eq H2SO4 ≈ 2 Eq NaOH, y por tanto 1 mol de

H2SO4 ≈ 2 moles de NaOH.

En síntesis,

Sustancia Número de

Equivalentes-

gramos (Eq)

Equivalente-gramo (Eq-g)

Ácidos Número de H+ P.F/ nº de H+

Bases Número de OH- PF/nº de OH-

Sales Producto del anión

o catión por su

valencia

P.F/ (n an- x valencia)

Iones Valencia P.A/ valencia o P.F/valencia

Partes por millón (ppm): se usa generalmente para soluciones muy diluidas y

viene dada por los miligramos de soluto presentes por cada litro de solución, o, si el

solvente es agua, debido a que en las soluciones muy diluidas la densidad es

prácticamente uno, puede expresarse en miligramos sobre kilo de solución.

Fracción molar (X): Es el resultado de la división de los moles de determinado

componente de la solución (moles de soluto o moles de solvente) entre los moles

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N= Eq sto

L sol

N= meq sto

mL sol

ppm= mg sto

L sol

ppm= mg sto

Kg

sol

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totales de la solución. La suma de las fracciones molares de los componentes debe

dar igual a uno.

Título (T): es una unidad de concentración que generalmente se expresa en

términos de otro compuesto, e implica los mg de dicho compuesto que se

corresponden o equivalen con un mililitro de la solución referida, en una titulación.

Ejm: Calcular la normalidad (N) de una solución de HCl con un título en NaOH=

20mg/mL

TNaOH=20 mg/mL

P.F NaOH= 40 g/mol

P.F HCl=36,5 g/mol

Si 4Og de NaOH representan 1Eq

20. 10-3 g de NaOH -- x x= 5 10-4 Eq = 0,5 mEq

Entonces, un mL de solución de HCl se corresponde con 0,5meq de NaOH, por tanto

en un mL de HCL debe haber 0,5 meq, y por ello la Normalidad de esta solución de

HCl será igual a 0,5000N.

¿ QUÉ ES LA DENSIDAD DE UNA SOLUCIÓN?

La densidad (ρ) de una solución expresa lo que pesa un mL de esa solución

en gramos. Es decir si se pesara un mililitro de esa solución reportaría la densidad

OJO la densidad NO es una UNIDAD DE CONCENTRACIÓN!!!

ρ = masa de la solución

volumen de la solución

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Xsto= mol

sto

mol

Xste= mol

ste

mol

Xsto +

Xste=1

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La densidad del agua es igual a 1g/mL. Y es el patrón para establecer las

densidades de otras sustancias.

Factor de dilución: La dilución de una solución puede expresarse por el “factor de

dilución” que no es más que el volumen final entre el volumen inicial, o la molaridad

inicial (solución concentrada) entre la molaridad final (solución diluída). Indica

cuántas veces ha desminuido la concentración de una solución.

OJO Si se trabaja con volumen, es el final (que será mayor) entre el inicial (que será

el menor), en cambio, si se trabaja con concentraciones será: la concentración

inicial (que será mayor) entre la concentración final (que será menor).

TITULACIONES

Son métodos analíticos utilizados generalmente para determinar la

concentración exacta de una solución, a partir de otra de concentración conocida.

Estos métodos se basan en la correspondencia que existen entre los

equivalentes de dos o más sustancias, al reaccionar.

Pueden ser:

-Volumétricas: Cuando se toma en cuenta un volumen consumido para el cálculo

de los equivalentes.

Ejm. Titulaciones acidimétricas

NaOH + HCl NaCl + H2O

-Gravimétricas: Se toma en cuenta la masa, generalmente, de un precipitado para

el cálculo de los equivalentes.

Ejm. Determinación de cloruros por la precipitación de cloruro de

plata.

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f.d= volumen final

volumen

inicial

f.d= M inicial

M final

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HCl + AgNO3 AgCl + HNO3

PROBLEMAS

- Determinar la Molaridad de la solución resultante al agregar 5g de solución de

ácido clorhídrico 25% p/p que tiene una densidad igual a 1,3 g/mL, y agua destilada

cantidad suficiente para 250 mL.

P.F HCl= 36,5 g/mL

ρ = 1,3 g/mL

V= 250 mL

%p/p= 25

m HCl= 5g

100 g sol ____ 25 g sto 36,5 g HCl _____ 1mol

5g sol ____ x= 1,25 g sto 1,25 g ______ x=0,034 mol

0,034 mol _____ 0,250 L

X ___________ 1L x=0,1370M

- Determinar si la solución resultante es ácida o básica al mezclar 5mL de ácido

clorhídrico 0,5 M con 3mL de hidróxido de sodio 2 N con agua c.s.p 250mL, y según

el caso, hallar la normalidad como ácido o como base.

P.F HCl= 36,5 g/mL

P.F NaOH= 40 g/mol

HCl + NaOH NaCl + H2O

0,5 M 2 N

5mL 3mL

RECORDAR QUE UN EQUIVALENTE ÁCIDO SE CONSUME CON UNO BÁSICO,

SE RESTAN.

UN EQUIVALENTE ÁCIDO SE ADICIONA A OTRO ÁCIDO, SE SUMAN.

UN EQUIVALENTE BÁSICO SE ADICIONA A OTRO BÁSICO, SE SUMAN

HCl + NaOH NaCl + H2O

0,5 M 2 N

5mL 3mL

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1mol de HCl equivale a 1 eq, por eso 0,5 M equivale a 0,5 N

0,5 meq/mL x 5mL= 2,5 meq H+

2 meq/mL x 3mL = 6 meq OH-

6 meq OH- - 2,5 meq H+ = 3,5 meq OH-

OJO él ácido actúa como reactivo limitante ya que sólo hay para la reacción 2,5

meq, mientras que hay 6 meq de base. Como 2,5 meq de ácido sólo se

corresponden con 2,5 meq de base, queda un excedente de 3,5 meq de base, por lo

que la solución resultante será necesariamente básica.

Entonces, la normalidad como base será igual a:

3,5 meq OH- ____ 250 mL

X ____________ 1 mL x= 0,0140 mEq/mL

N= 0,0140

1. Defina y explique con un ejemplo cada uno de los siguientes términos:

Dispersión.

Solución.

Título.

Molaridad.

Molalidad.

Equivalente-gramo.

Normalidad.

Partes Por Millón.

Titulación.

Indicador.

Ácido.

Base.

Sales.

Reacción de neutralización.

Densidad.

Titulación por retroceso.

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2. Resuelva los siguientes ejercicios y asegúrese de tener claro el

fundamento de cada uno de sus pasos.

a) Se añaden 6g de cloruro potásico a 80g de una disolución de esta misma sal al

12%m/m. Hallar el tanto por ciento en masa de cloruro potásico de la solución

resultante.

R: 18,14% m/m en KCl.

b) Hallar las cantidades de dos disoluciones de ácido nítrico al 24% m/m y al 14%

m/m que deben mezclarse para preparar un kilogramo de una disolución del mismo

ácido al 20% m/m.

R: 600g de solución al 24%m/m y 400g de solución al 14%m/m.

c)Hallar la cantidad en peso de nitrato de cobalto (II) hexahidratado que debe

añadirse a 600g de agua para formar una disolución al 5% en sal anhidra.

R:51,82 g de sal hidratada.

d)Se disuelven 100g de sosa cáustica en 400g de agua. La densidad de la solución

resultante a 20 ªC es de 1,340g/mL. Calcular la concentración de esta solución en:

a) m/m b) g/L c) M d) N e) m f)%p/v

R: a) 20% m/m d) 6,7000 N.

b) 268,1 g/L. e) 6,2500 m.

c) 6,7000 M. f) 14,92 % p/v

e) En mil gramos de agua a 20ªC se disuelven 725 L de amoníaco medidos a 20ºC y

744mmHg. La disolución resultante tiene una densidad de 0,882 g/mL. Calcular la

normalidad de la disolución resultante y el aumento de volumen que experimenta el

agua al disolver al amoníaco gaseoso. NOTA: el amoníaco es un gas, para lo cual se

cumple la ley de Raoult (investigar PV=nRT)

R:17,34N ; 0,704L

f)Se mezclan 200 mL de una disolución 0,3N de ácido clorhídrico con 300 mL de una

disolución 0,1N de ácido nítrico. Calcular la N de la disolución resultante en

términos de iones hidrógenos, los iones cloruros y de iones nitrato.

R: 0,18N H+ ; 0,12N Cl- ; 0,06N NO3-

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g)Al preparar un ácido clorhídrico molar ha resultado algo diluido siendo su

concentración de 0,932M. Calcular el volumen de ácido clorhídrico concentrado al

32,14%m/m y ρ=1,160g/mL que hay que añadir a un litro de aquel ácido para que

resulte exactamente 1M.

R:7,4mL de ácido clorhídrico concentrado.

h)Hallar la cantidad de ácido clorhídrico al 36,2% en peso que se necesita para

neutralizar una disolución que contiene 125g de sosa caústica.

R: 315,09g de ácido clorhídrico

i)Hallar el peso y volumen de disolución de amoníaco al 18,45% en masa y ρ=0,928

g/mL que puede obtenerse a partir de 1Kg de sulfato amónico al 96,3% de pureza

por tratamiento con un exceso de cal viva. (Nota: En la reacción, la relación molar

de sulfato amónico a amoníaco es 1:2).

R: 1,345Kg de disolución de amoníaco; 1,449L.

j) Para reaccionar 1Kg de carbonato sódico anhidro se necesita un litro de cierto

ácido sulfúrico. Calcular la molaridad de este ácido y cómo podría prepararse por

dilución de un ácido sulfúrico concentrado, de densidad igual a 1,830 y que

contiene 93,64% de ácido sulfúrico en masa.

R: M=9,4339. El ácido concentrado debe diluirse a un volumen 1,852 veces

mayor.

k) La concentración de una disolución de peróxido de hidrógeno viene expresada en

la forma “agua oxigenada de 10 volúmenes”, lo que significa que el volumen de

oxígeno en condiciones normales que se forma en la descomposición del peróxido

de hidrógeno contenido en un volumen cualquiera de la disolución es 10 veces el

volumen de ésta. Calcular la concentración del agua oxigenada en molaridad y %

m/v.

Nota: la reacción de descomposición del peróxido de hidrógeno es:

2H2O2 (ac) 2H2O + O2 ↑

R: 0,893M; 3,04%m/v.

l) Un estudiante de Farmacia incorporó en un balón de 250 mL:

- 10 mL de ácido sulfúrico T ión Cromato= 120 mg/mL,

- 15 g de Hidróxido de Sodio 0,4 molal,

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- 25 mL Hidróxido de Potasio 13000 ppm,

- 17 mL de ácido clorhídrico ρ= 1,023 g/mL de Molaridad desconocida,

- agua destilada hasta el aforo.

Posteriormente tomó 15 mL de la solución resultante y le agregó cantidad

suficiente y en exceso de Nitrato de Plata para aislar todos los cloruros presentes,

obteniendo el precipitado pertinente que, después de secado y pesado, reportó

1,9078 g.

Conociendo esto, calcule:

a) La M y m desconocida del HCl.

b) La N de la solución resultante en base a su acidez o basicidad.

R:

a)13,05M y 23,88m

b) 0,9142N en término de acidez.

m) En el Laboratorio de Química General se encontró un frasco de solución con el

siguiente rótulo:

i. ¿Cuántos mL de dicho ácido emplearía para neutralizar

completamente 25 mL de una solución de Hidróxido de Plata al

23%m/v?

ii. ¿Qué volumen es necesario tomar para preparar 35 mL de una

solución al 36% m/v del mismo ácido?

R: 2,4 mL de ácido concentrado para neutralizar y 6,4344mL para preparar

una solución al 36%m/v.

n)Se mezclaron:

40 mL de NaOH 4٪m/v

60 mL de HCl 2N

50 mL de NaOH (TSO4== 96mg/mL)

50 mL de HCl (TBa++= 137mg/mL)

i. Determinar si la solución resultante es ácida o básica y con base en ello

hallar su Normalidad.

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Ácido Perclórico

98,9 %m/m ρ= 1,98 g/mL Contenido neto: 1L

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ii. ¿Cuántos mL de ácido o base, (según corresponda), que tiene un TK+=997,5

mg/mL, serán necesarios para neutralizar totalmente la solución resultante?

R:

i. Solución ácida 0,4 N HCl

ii. 3,13 mL de base con un TK+=997,5 mg/mL

ñ) Un volumen desconocido de Hidróxido de Sodio 4 N se mezcla con 100mL de

Hidróxido de Sodio TSO4== 48mg/mL, y esto se rotula Solución “A”. Luego la Solución

“A”es llevada con agua en cantidad suficiente para 2 L, rotulándose Solución “B”.

Sabiendo que la Solución “B” tiene una concentración de 46000 ppm de ión sodio,

calcular el volumen desconocido de Hidróxido de Sodio.

R:975 mL

o) Se disolvió una moneda de plata (2,1g) en 50 mL de Ácido Nítrico de

concentración desconocida y densidad igual a 1,1 g/mL, posteriormente se añadió

agua c.s.p 100mL. A 25 mL de la solución hay que agregar 30mL de una solución de

Hidróxido de Sodio 1N para neutralizarla. A 25 mL de la solución se le agrega

solución de Cloruro de Sodio en cantidad suficiente y en exceso, obteniéndose un

precipitado que después de ser secado pesó 0,574g. Calcular:

i. Porcentaje de Plata en la moneda

ii. Concentración del Ácido Nítrico en ٪m/m

R:

i. 82,29 % Plata

ii. 15,58% m/m

p) Se mezcla un volumen desconocido de solución de Hidróxido de Bario 0,2M con

25mL de otra solución de Hidróxido de Bario 2N, resultando la Solución “A”. Se

toma una alícuota de 20mL de la Solución “A” y se añaden 60mL de Ácido Sulfúrico

0,5M. El exceso de ácido es titulado con 25mL de Hidróxido de Sodio 2N. Calcular el

volumen desconocido de Hidróxido de Bario 0,2M.

R:375 mL

q) Se mezclan 200mL de Ácido Clorhídrico 20 %m/m y densidad ρ=1,12g/mL, con

un determinado volumen de Ácido Clorhídrico TBa++= 274mg/mL, rotulándose

Solución “A”. De la solución “A” se miden 200mL y se diluyen con un f.d=2, y se

denomina solución “B”. Si la solución “B” tiene una masa de 404g y una molalidad

de 2,2, calcular el volumen de Ácido Clorhídrico que se desconoce.

R:3565,6 mL

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r)Se mezclan 2,3g de Cloruro de Aluminio al 90% de pureza, cierto volumen de

solución de Ácido Clorhídrico 3N y agua destilada c.s.p 1000mL , y se rotula

Solución “A”. A 50mL de esta solución “A” se le añaden 20mL de solución de

Hidróxido de Potasio de concentración desconocida y se rotula solución “B”. Se

conoce que:

La tercera parte de los cloruros presentes en 40mL de solución “B”

precipitan al agregarle 15mL de Nitrato de Plata 0,2M.

Si a 30mL de la solución “B” se les agregan 5mL de solución de Hidróxido de

Sodio 0,2M se obtiene una solución neutra.

Calcular:

i. El volumen de la solución de Ácido Clorhídrico.

ii. N del Hidróxido de Potasio.

R:

i. 89,5 mL

ii. 0,5548 N

s) Para preparar una solución “A” se mezclan volúmenes iguales de Cloruro de

Potasio densidad ρ=1,15g/mL, Ácido Sulfúrico ρ=1,10g/mL y Ácido Clorhídrico

ρ=1,05g/mL.

Se conoce que:

20mL de solución “A” reaccionan con Nitrato de Plata en exceso,

obteniéndose un precipitado que pesó 3,5g.

Todos los sulfatos presentes en 10mL de la solución “A” precipitan al

agregar 15mL de solución de Cloruro de Bario 0,2M.

Si a 10mL de la solución “A” se le agregan 20mL de solución de Hidróxido de

Sodio 0,5M se obtiene una solución neutra.

Calcular la molalidad del Cloruro de Potasio.

R:2,5434 m

t) Se mezclan 30mL de una solución de Cloruro Férrico con 40mL de Ácido

Clorhídrico de concentración desconocida, se diluyó con agua c.s.p 200mL. Se

rotula solución “A”. 50 mL de la solución “A” se corresponden exactamente con

40mL de una solución alcalina TCa++=40mg/mL. Se determinó que la solución “A”

tiene un TCl-=71mg/mL. Calcular:

i. N de la solución de HCl.

ii. Ny M de la solución de Cloruro Férrico.

R:

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i. 8,0000N

ii. 2,6667N y 0,8889M

u) Una solución “A” que contiene AlCl3 y HCl tiene una concentración de Aluminio de

1,80%m/v. A 20mL de la solución “A” se le añadió un volumen de solución de

Hidróxido de Aluminio 1,5M y agua destilada c.s.p 100 mL y se rotula Solución “B”.

Para determinar la cantidad de cloruros presentes en la solución “B”, se midieron

40mL de la misma y se le agregó una cantidad suficiente y en exceso de una

solución de Nitrato de Plata, obteniéndose un precipitado que pesó 2,37g. Se

conoce que 10mL de la solución “B” se corresponden exactamente con 5mL de

solución de Ácido Clorhídrico 1N.

Calcular:

i. La N de la solución “A” en términos de HCl y AlCl3.

ii. Volumen de Hidróxido de Aluminio añadido.

R:

i. N HCl= 0,5000N N AlCl3= 2.0000N

ii. V Al(OH)3= 13,33mL

v) Se mezclan 50 mL de HClO4 6N con 25mL de KOH 8M (ver reacción a

continuación) y se diluye con agua c.s.p 100mL, rotulándose solución “A”.

KOH + HClO4 K ClO4 + H2O

i. ¿Cuántos gramos de Perclorato de Potasio 80% de pureza habría que

añadirle a la solución “A” para que al diluir hasta un volumen de 200mL

resulte una solución 3N en términos de KClO4 ?

ii. ¿Hasta qué volumen habría que diluir 2mL de la solución “A” para obtener

una solución de concentración 750ppm K+?

R:

i. 69,25g

ii. 208,3 mL

w) Se mezclan volúmenes iguales de soluciones de cloruro de sodio y ácido

clorhídrico, ambas de concentración desconocida. Se conoce que 20mL de la

solución resultante son completamente titulados con 32mL de solución de Hidróxido

de Potasio Tácido clorhídrico= 3,65mg/mL. Al agregarle a 20mL de la mezcla un exceso de

solución reactivo de Nitrato de Plata, se obtiene un precipitado que después de

secado pesa 1,0730g. Calcular la Normalidad de las soluciones originales de Cloruro

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de Sodio y Ácido Clorhídrico.

R:

N NaCl = 0,4277N

N HCl=0,3200 N

x) Se mezclan 50 mL de Ácido Sulfúrico con 50mL de Sulfato de Sodio, ambos de

concentración desconocida. Se miden 25mL de la mezcla y se le agregan 40mL de

NaOH 0,5N. El exceso de NaOH es titulado con HCl 0,1N, gastándose 21mL. Por

otra parte, se miden 10mL de la solución inicial y se le añade S.R de Cloruro de

Bario en exceso, obteniéndose un precipitado cuyo peso es de 5,00g. Calcular la N

de ambas soluciones.

R:

N H2SO4= 1,4320N

N Na2SO4=7,1360 N

y) Se mezclan 20mL de Sulfato Férrico 1M con cierta cantidad de Sulfato Férrico al

90% de pureza y agua c.s.p 100mL.De la solución “A” se toman 10 mL y se diluyen

con agua c.s.p 200 mL, rotulándose Solución “B”. Sabiendo que la solución “B”

tiene un T ión Férrico=5,6mg/mL, calcular:

a) N, M y % m/v de la solución “A” en términos de Sulfato Férrico.

b) Cantidad de Sulfato Férrico que se pesó.

R:

a) 6.0000N; 1.0000M; 40%m/v

b) 35,5556g

z) Se preparó una solución “A” mezclando 150g de Sulfato de Potasio al 75,4% de

pureza con cierto volumen de solución de Ácido Sulfúrico 2,5M y 400mL de solución

de Hidróxido de Potasio de concentración desconocida, y se llevó con agua hasta un

volumen de 1000mL. Se sabe que:

Si a 150mL de la solución “A” se le agregan 4mL de KOH 6M se

obtiene una solución neutra.

La tercera parte de los sulfatos presentes en 10mL de la Solución “a”

precipitan al agregar 20mL de solución reactivo de Cloruro de Bario

0,3M. Calcular:

i. Concentración de la solución KOH expresada en T ión hidroxilo.

ii. b)Volumen de la solución de Ácido Sulfúrico.

R:

i. 90,95 mg/mL

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ii. 460mL

a’) Al disolver cierta cantidad de Cloruro de Sodio 80% de pureza en un volumen

desconocido de Hidróxido de Sodio 0,1M y completar con agua hasta un volumen de

2L, se obtiene una solución “A” que contiene 950ppm de catión sodio. Por otra

parte, 10mL de la solución “A” se corresponden con 2mL de Ácido Clorhídrico cuyo

THCl= 1,825 mg/mL. Calcular:

i. Los gramos de NaCl pesados.

ii. V de NaOH empleado.

R:

i. 4,5783g

ii. 200mL de NaOH

b’) Se mezclaron 40mL de KOH de concentración desconocida con 10mL de solución

de HNO3 T Plata= 135mg/mL. 20mL de la solución resultante se mezclaron con 20mL

de HNO3 0,3N y agua c.s.p 50mL. Esta solución resultó ser 0,06M en HNO3. Calcular

la concentración de KOH en ppm de ión hidroxilo.

R:

8500ppm

c’) En 75mL de HCl se disolvieron completamente 2,26g de Al(OH)3, y se llevó con

agua hasta un volumen de 100mL, resultando 0,4N en HCl. Al añadir solución de

AgNO3 en cantidad suficiente y en exceso a 25mL de la misma, se obtiene un

precipitado que pesó 4,299g.

Calcular:

a) Pureza del Hidróxido de Aluminio.

b) %m/v de la solución de HCl.

R:

a)91,84%

b)5,83%m/v

d’) Se quiere preparar una disolución de nitrato de amonio que contenga 50g de

esta sal por litro. Calcular los volúmenes de ácido nítrico concentrado (ρ=1,375;

61,79%) y de amoníaco concentrado (ρ=0,918; 21,50%) que deben tomarse para

preparar 0,7L de aquella solución de nitrato amónico.

R: 37,68mL de amoníaco concentrado; 32,43mL de ácido nítrico

concentrado.

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e’)Se pesa una muestra de sulfocianuro de amonio al 80% de pureza y se disuelve

en agua c.s.p 100mL, rotulándose solución “A”. Se miden 10mL de la solución “A” y

se completa el volumen con agua destilada hasta 50mL, rotulándose solución “B”. A

30 mL de solución B se le añaden 50mL de solución de nitrato de plata TBr- =

16mg/mL, y se encuentra que para precipitar el exceso de plata presente, se

necesitan 20mL de una solución de cloruro de sodio TCa++=4mg/mL. Determine la

cantidad de sulfocianuro de amonio pesada.

R:9,5g

f’)Se pesan 140g de hidróxido de potasio al 80% de pureza y se añade agua c.s.p

1000mL (Sol.A). La solución resultante tiene una densidad igual a 1,1. De la

solución A se miden 50mL y se diluyen con agua hasta 100mL (Sol. B). La solución B

tiene una densidad igual a 1,045. Calcule las molalidades respectivas de ambas

soluciones.

R: A: 2,024m; B: 1,011m

g’)8g de KOH 30%puros se mezclan con 3g de KOH 60% puros. Calcule:

i. Hasta qué volumen hay que diluir esos 11g de KOH, para obtener una

solución 1,5N(solución A).

ii. Si 15mL de la solución A son completamente neutralizados por 10mL de

ácido clorhídrico, calcule el %p/v del HCl utilizado.

R: i. 50mL

ii. 8,212%m/v.

Fuentes de consulta recomendadas:

Los ejercicios de guías anteriores de la Cátedra fueron recopilados en esta guía,

Brown Theodore (2004) Química la Ciencia Central. 9a Edición. Editorial Pearson.

México. Capítulos 4,13.

Chang. (1999). Química. 6a Edición. Mc Wraw Hill. México. Capítulos: 4, 12,16.

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