Ibarz solucionario

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(1)Problemas de. Química General Una Química general desarrollada en forma de cálculos matemáticos Por. José Ibarz Aznárez Catedrático de Química física y Electroquímica en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Barcelona. 2da. Edición. EDITORIL MARIN S.A..

(2) UNIDADES PRIMARIAS Y ESCALAS DE TEMPERATURA. 1. La aceleración del gravedad en un punto de la tierra es 980 cm/seg2. Expresar este valor en millas por minuto al cuadrado. 980. cm (60)2seg2 6,21 × 10−6 millas 21,9millas × × = seg2 1min2 1cm min2. 2. Calcular el volumen en centímetros cúbicos que ocupan 50 g. benceno cuya densidad es 0,51 onzas por pulgada cúbica.. 50gC6H6. 0,0357onzas 1pulg3 7,8517onzas × × = 1gC6H6 0,51onzas pulg3. 3. La densidad del mercurio a 4°C es 13,585 g/cm3. a)Justificar el valor 7,852 onzas/pulgadas cúbica dada en la página 24; b) Calcular su valor en libras por pies cúbico. a) 13,585. onzas gramos (8,54)3cc 0,03527onzas × × = 7,8517 3 pulg3 cc 1pulg 1gramo. b) 13,585. gramos 0,0022lbs 1cc lbs × × = 846,2 3 3 cc 1gr (0,03281) pie pie3. 4. La densidad del oro es 19,32 g/cc. ¿Cuál es el peso del pie cúbico del material?. (30,48)3cc 19,32gr 1Kg 1pie3 × × × = 547Kg 1pie3 1cc 1000g 5. La densidad relativa de una sustancia es 7,5. ¿Cuál es el peso del pie cúbico del material: a) en el sistema métrico; b) en libras? (30,48)3cc 7,5gr 1kg × × = 212,37kg ´1pie3 × 1pie3 1cc 1000g (30,48)3cc 7,5gr 0.0022lbs 1pie3 × × × = 467,2lbs 1pie 1cc 1gr 6. El volumen de un cuerpo viene expresado de manera anormal como 967,7 cm2. pulgada. a) justificar si es teóricamente correcta esta unidad para expresar el volumen; expresar dicho volumen en unidades corrientes.. a) 967,7. cm 2 • pulg ×. 2,54cm = 2457,9cc 1pulg. pulg3 2457,9 cc × = 149,9pulg3 3 (2,54cc).

(3) 7. Se compra una partida de 80 galones (americanos) de ácido sulfúrico, de densidad 1,04 onzas/pulgadas cúbico, pagándose a 18 pesos el kilogramo. Calcular el costo de esta partida.. 3,7853ltos 61,02pulg3 1,04onzas × × 1gal.american 1lto 1pulg3 0,02835kg 18pesos × × = 9806,6pesos 1onzas 1kg. 80gal.americanos×. 8. ¿Cuál es la temperatura más baja, 20°F ó -0°C? 20 − 32 9 = °C 5. °C = −6,66. Resp = 20°F. 9. ¿Cuál es la diferencia en temperatura entre 86°F y 25°C? 86 − 32 9 = °C 5. °C = 30. Diferencia = 5°C. oxígeno líquido hierve a - 297,4 °F y congela a 10. El 361 °F. Calcular estas temperaturas: a) en grados centígrados; b) en grados absolutos Kelvin.. a). b). − 297,4°F − 32 9 = ⇒ °C = −183 °C 5 − 361 − 32 9 = ⇒ °C = −218,3 °C 5 °K = °C +273 ; -183 + 273 = 90°K - 218,3 + 273 = 54,7 °K. 11. Los puntos de fusión de los metales estaño, cinc y cadmio son, respectivamente, 909,4°R, 1246,9°R y 1069,5°R. Calcular las temperaturas equivalentes en grados centígrados. Tf Sn = 909,4 °R = 449 °F = 231,8 °C Tf Zn = 1246,9 °R = 706 °F = 419, 58 °C Tf Cd = 1069,5 °R = 509,5 °F = 320,33 °C ° F − 32 9 Usando: °R = °F + 460 ; = °C 5 12. En otras épocas se tomó el cero Farenheit como la temperatura más baja que podía conseguirse con una mezcla de hielo, sal y disolución (punto eutéctico), Hoy día sabemos que esta temperatura es - 21, 3 °C. Calcular esta temperatura en la escala Fahrenheit.. °F − 32 9 = 5 °C despejando:. °F − 32 9 = − 21,3 5 °F = -6,34.

(4) COMPORTAMIENTO DE LOS GASES 1. La presión que se ejerce sobre 25 litros de un gas aumenta desde 15 atm a 85 atm. Calcular el nuevo volumen si la temperatura permanece constante. V1 = 25 ltos. P1= 15 atm.. Boyle. P2= 85 atm.. V2 =. P1V1 = P2V2. 15atm × 25ltos = 4,41ltos 85atm. 2. La composición en volumen del aire es: 21,0% de oxígeno, 78,06 % de nitrógeno y 0,94 de argón. Calcular la presión parcial de cada gas en el aire a una presión total de 760 mm. Pp = Presión parcial = PP = 0,21 × 760 = 159,6mmHg. χPT. PP = 0,7806 × 760 = 593,256mmHg PP = 0.0094 × 760 = 7,144mmHg PT = 760 mm 3. Una vasija abierta, cuya temperatura es de 10 °C se calienta, a presión constante, hasta 400 °C. Calcular la fracción del peso de aire inicialmente contenido en la vasija, que es expulsado. T1 = 10 °C. V1 V2 = T1 T2. T1 = 283 °K. V1 V2 283°K = = = 0,42 T1 T2 673°K T2 = 673 °K T2 = 400 °C Fracción de aire que se queda = 0,42 = 42 % Fracción de aire expulsado = 1 - 0,42 = 0,58 = 58 %. 4. El aire de un neumático de automóvil se halla a una presión de 30 libras/pulgada cuadrada, siendo la temperatura de 20 °C. Suponiendo que no existe variación en el volumen del neumático, ¿Cuál será la presión si la temperatura aumenta a 104 °F?. Calcular dicho valor en las mismas unidades inglesas y en kilogramos por cm2. T1= 20 °C. T1=293 °K. T2= 104 °F. P1 T1. =. P2. ;. T2. T2=313 °K. de donde: 30lbs/pulg2 × 313°K P2 = = 32,047lbs/pulg2 233°K 32,097. lbs 1pulg2 0,545kg × × = 2,25kg/cm2 2 2 2 pulg (2,54) cm 1lb. P2 =. P1 • T2 T1.

(5) 5. ¿Cuántos globos esféricos de goma, de 6 litros de capacidad, pueden llenarse en las condiciones normales con el hidrógeno procedente de un tanque que contiene 250 litros del mismo a 60 °F y 5 atm. de presión? P1 = 5 atm P2 = 1atm ⎫ ⎬CN T2 = 273°K⎭. T1 = 293 °K. P1V1 P2V2 = T1 T2 V2 =. P1V1T2 T1P2. V1 = 250 ltos V2 =. 5atm × 250ltos× 273°K = 1164,67ltos 293°K × 1atm. #globos =. 1164,67ltos = 194,1globos 6ltos. 6. Se recoge 285 cm3 de nitrógeno sobre mercurio a -10 °C y presión de 776 mm. Calcular el volumen que obtendremos al recogerlo sobre agua a 40 °C y presión de 700 mm. La presión de vapor de agua a 40 °C es 55,3 mm. V1 = 285 cm3 N2 T1 = 263 °K P1 = 778 mmHg mmHg 1. •. 1. =. 2 2. 1. V2 =. 2. V2 = ? T2 = 313 °K P2 = 700 - 55,3 = 644,7. V2 =. P1V1T2 T1P2. 778mmHg × 0,285ltos × 313°K = 0,4093ltos 644,7mmHg × 263°K. 7. Una muestra de aire está saturada en un 50% con vapor de agua a 30 °C y se halla a una presión de 700 mm. ¿Cuál será la presión parcial del vapor de agua si la presión del gas se reduce a 100 mm? La presión de vapor de agua a 30 °C es 31,8 mm. T = 303 °K. P1 = 700 mmHg P2 = 100 mmHg Pv = 31,8 mmHg (50%). P1 700mm = = 7 La presión total disminuye 100mm P2 31,8 7 veces, luego: Pv = × 0,5 = 2,27 7. 8. Una muestra de 500 litros de aire seco a 25 °C y 750 mm de presión se hace burbujear lentamente a través de agua a 25 °C y se recoge en un gasómetro cerrado con agua. La presión del gas recogido es de 750 mm. ¿Cuál es el volumen del gas húmedo?. La presión de vapor de agua a 25 °C es 23,8 mm..

(6) V1 = 500 ltos P1 = 750 mmHg T1 = 298 °K Por Boyle :. V2 =. V2 = ? P2 = 750 mmHg P1V1 = P2V2. de donde. V2 =. P1V1 P2. 750 mmHg × 500ltos = 516,386ltos (750 23,8)mmHg. corrección de la presión 9. En un edificio con acondicionamiento de aire se absorben desde el exterior 1000 litros de aire, al la temperatura de 11 °C, presión de 780 mm y humedad relativa de un 20%. Dicho aire pasa a través de los aparatos adecuados, donde la temperatura aumenta a 20 °C y la humedad relativa a un 40%. ¿Cuál será el volumen ocupado por dicha masa de aire, si la presión en el edificio es de 765 mm?. Las presiones de vapor del agua a 11 °C y 20 °C son, respectivamente, 9,8 mm y 17,5 mm.. V1 = 1000 ltos P1 = 780 mm T1 = 284 °K Pvh20 = 9,8 mmHg P2 = 765 mm T2 = 293 °K Pvh2o = 17,5 mmHg V2 = ? Corrigiendo presiones: P1 = 780. 9,8 × 0,2 = 778,04mmHg. P2 = 765. 17,5 × 0,4 = 758,0mmHg. P1V1 PV = 2 2 T1 T2. Despejando. V2 =. hr= 20% hr = 40%. Ley Combinada. P1V1T2 778,04mm × 1000ltos × 293° K = P2T1 758,0mm × 284° K. V2 = 1058,96ltos. 10. 10 litros de aire, saturados de humedad, a 50 °C y presión de 1 atm. se comprimen a temperatura constante a 5 atm. Calcular el volumen final que se obtiene. (Aunque la presión se hace 5 veces mayor, el volumen no se reduce a la quinta parte, o sea a 2 litros, como podría suponerse, debido a que la presión parcial del vapor de agua, igual a 92,5 mm, no se puede aumentar y parte de el por disminuir el volumen, se condensa al estado líquido. Como la masa del gas disminuye, el volumen obtenido será menor que el supuesto. V1 = 10 lbs T1 = 323 °K. hr P1 = 1 ATM. = 100 % Pv = 92,5 mmHg.

(7) P2 = 5 ATM P1V1 = P2V2 despejando:. V2 =. [1ATM (92,5 / 760) × 10ltos] = [5ATM (92,5 / 760)]. 1,8ltos. 11. 1 litro de aire saturado de vapor de benceno a 20 °C y a la presión total de 750 mm se expande a dicha temperatura, en contacto con benceno líquido, hasta un volumen de 3 litros. La presión de vapor de benceno a 20 °C es de 74,7 mm. Hallar la presión final del aire saturado de vapor de benceno. V1 = 3 lto PVC6H6 = 74,7 mmHg mmHg V2 = 3 ltos PT2 = ?. T1 = 293 °K. PT1 = 750. P1 = 750-74,7 = 675,3 mmHg de donde: P1V1 = P2V2 P1V1 P2 = V2 675,3mmHg × 1lto P2 = = 225,1mmHg 3ltos P2 = 225,1 + 74,7 = 299,8 mmHg 12. 4,6 litros de aire a 40 °C y presión de 716,2 mm, saturado en un 70 % de vapor de agua, se comprimen a 786 mm a la temperatura de 30 °C. Calcular el volumen final obtenido. Las presiones de vapor de agua a 40 °C y 30 °C son, respectivamente, 55,3 mm y 31,8 mm. V1 = 4,6ltos T1 = 313°K. hr = 70%. P1 = 716,2mmHg. V2 = ? T2 = 303°K P2 = 786mHg. Corrigiendo presiones: P1 = 716,2 55,3 × 0,7 = 677,49mmHg P2 = 786 31,8 × 0,7 = 763,74mmHg P1V1 PV PVT = 2 2 despejandoV2 = 1 1 2 T1 T2 P2T1. V2 =. 677,49mm × 4,6ltos × 303°K = 3,95ltos = 4ltos 763,74mm × 313°K. 13. Aire saturado en un 60% de alcohol etílico, a 40 °C y 760 mm, se comprime dentro de un tanque de 100 litros de capacidad a 10 atm y 30 °C. Calcular el volumen del aire en las condiciones iniciales. Las presiones de vapor del alcohol etílico a 30 °C y 40 °C son, respectivamente, 70,8 y 135,3 mm de mercurio. Suponer nulo el volumen del alcohol etílico condensado..

(8) V1 = ? V2 = 100 ltos PVALCOHOL = 78,8 mmHg a 30 °C T2 = 303 °K T1 = 313 °K = 135,3 mm Hg a 40 °C P2 = 7600 mmHg (10atm) P1 = 760 mmHg P1V1 PV = 2 2 T1 T2 PVT V2 = 1 1 2 P2T1 Corrigiendo presiones: P1 = 760 135 × 0,6 = 678,82mmhg P2 = 7600 78,8 × 0,6 = 7352,72mmHg. V1 =. 7552,72mmHg × 100ltos × 303°K = 1149,3ltos 678,82mmHg × 303°K.

(9) PESOS MOLECULARES DE GASES 1. A ciertas condiciones, la densidad de un gas es 1,64 g/lto. A las mismas condiciones de presión y temperatura, 1 litro de oxígeno pesa 1,45 g. ¿Cuál es el peso molecular de aquel gas? Mgas = ? dgas = 1,64 g/lto mO2 = 1,45 gr V = 1 lto O2 m m si d = entonces: PV = RT ; M M P • M gas = 1,64g / lto × R × T P • M gas = 1,45g / lto × R × T. = M gas =. PM = d R T. 1,64 × 32 = 36,19g / mol 1,45. 2. A cierta temperatura, la densidad del etano a la presión de 733,7 mm es igual a la densidad del aire a la presión de 1 atm. Calcular a partir de estos datos el peso molecular del etano. dC2H6 = (733,7 mmHg). = daire = (1 atm). MC2H6 = ?. P×M = d × R × T 733,7mmHg × M C 2H 6 = dC 2H 6 × R × T 760,0mmHg × 28,9gr / mol = d aire × R × T. M C 2H 6 =. 760 × 28,9 = 29,9gr / mol 733,7. 3. Calcular el volumen que ocuparán 2 g de oxígeno a 20 °C y 720 mm de presión. V = ? m = 2 gr de O2 V =. t = 20 °C P = 728 mmHg. m × R ×T M ×P mHg × lto × 293°K °K × mol 32gr / mol × 728mmHg. 29gr × 62,4 V =. V = 1,568ltos.. 4. Calcular el peso molecular del óxido nitroso, sabiendo que a 80 °C y presión de 1000 mm la densidad es 2,00 g/litro. M = ? T = 353 °K. P = 1000 mmHg d = 2 gr/lto.

(10) m × R ×T P ×V 2gr × 62,4mmHg × lto × 353°K M = 1000mmHg × °K × mol × 1lto M =. M = 44,05gr / mol. 5. La densidad de un gas a 25 °C y 1,25 atm de presión es 1,436 g/litro. ¿Cuál es se densidad en condiciones normales? dgas = 1,436 gr/lto. T1 = 298 °K T2 = 273 °K. 1,25 × M = 1,436 × R × 298 1,0 × M = d × R × 273. d =. P = 1,25 atm P = 1 atm. 1,436 × 298 = 1,254gr 1,25 × 273. 6. Calcular la temperatura a la cual la presión de vapor del agua, en mm de mercurio, es igual, numéricamente, al número de gramos de agua existentes en 1 metro cúbico de cualquier gas saturado de humedad. t = ? PvmmHg = # gr H20 ⇒ 1 m3 PV =. m RT M. T = 288,46°K. T =. saturación 100 %. 1000ltos × 18gr / mol mmHg × lto 62,4 °K × mol. t = 15,46°C. 7. 2,04 g de una sustancia pura se convierten en vapor a 55 °C y 780 mm de presión. El volumen obtenido en estas condiciones es de 230 cc. Calcular el peso molecular de dicha sustancia. m = 2,04 gr t = 328 °K P = 780 mmHg. V = 0,23 ltos M = ?. m RT M m × R ×T M = PV. PV =. M =. 2,04gr × 62,4mHg × lto × 328°K 780mmHg × °K × mol × 0,23ltos. M = 232,7gr / mol. 8. Un recipiente de 3,47 litros de capacidad está lleno de acetileno, C2H2, a la temperatura de 21 °C y presión de 723 mm. Calcular la masa de acetileno contenida en este recipiente..

(11) V = 3,47 ltos C2H2 T = 294 °K. P = 723 mmHg m = ?. m RT M P ×V × M m = R ×T. P •V =. 723mmHg × 3,47ltos × 26gr / mol mmHg × lto 62,4 × 294°K °K × mol m = 3,55gr. m =. 9. Un matraz de un litro contiene una mezcla de hidrógeno y de óxido de carbono a 10 °C y presión total de 786 mm. Calcular el peso del hidrógeno si el matraz contiene 0,1 g de óxido de carbono. V = 1 lto H2 + CO mH2 = ? t = 10 °C si : mCO = 0,1 gr. Pt = 786 mmHg a × R ×T PV = MV a × R ×T 0,1gr × 62,4mmHg × lto × 293°K Pco = = = 63mmHg MV 28gr / mol × °K × mol × 1lto luego : PH " = 786 63 = 723mmHg 723mmHg × 1lto × 2gr / mol aH 2 = = 0,0818grH 2 mmHg × lto 62,4 × 293°K °K × mol 10. Calcular la temperatura a la cual 1 litro de aire a la presión de 690 mm pesa 1 g. T = ? V = 1 lto. P = 690 mmHg m = 1 gr a RT M 690mmHg × 1lto × 28,96gr / mol T = mmHg × lto 1gr × 62,4 °K × mol PV =. T = 320,4°K. t = 47,4°C. 11. 250 cm3 de un gas se han recogido sobre acetona a -10 °C y 770 mm de presión. El gas pesa 1,34 g y la presión de vapor de acetona a -10 °C es de 39 mm. ¿Cuál es el peso molecular del gas? V m T P. = = = =. 0,25 ltos 1,34 gr. 263 °K 770 mmHg. Pv = 39 mmHg P = 770 - 39 mmHg MGAS = ?.

(12) a RT M a × R ×T M = PV. PV =. M =. 1,345 × 62,4mmHg × lto × 263°K 731mmHg × °K × mol × 0,25ltos. M = 120,25gr / mol. 12. 0,35 g de una sustancia volátil se transforman en vapor en un aparato de Victor Meyer. El aire desplazado ocupa 65, 8 cc medidos sobre agua a 40 °C y a una presión total de 748 mm. ¿Cuál es el peso molecular de dicha sustancia?. La presión de vapor del agua a 40 °C es 55,3 mm. m = 0,35 gr V = 65,8 cc T = 313 °K. P = 748 M =. PP = 748 mmHg PV = 55,3 mmHg M = ?. 55,3 = 692,7mmHg. 0,35gr × 62,4mmHg × lto × 313°K 692,7mmHg × °K × mol × 0,0658ltos. M = 149,4gr / mol 13. La composición ponderal del aire es 23,1% de oxígeno, 75,6 % de nitrógeno y 1,3 % de argón. Calcular las presiones parciales de estos tres gases en un recipiente de 1 litro de capacidad, que contiene de 2 gr de aire a 20 °C.. 23,1%O 2 75,6 & %N 2 V = 1lto. a × R ×T M ×V 2 × 62 × 253 = 28,96 × 1lto = 1089,57mmHg. PT = m = 2gr. 1,3%Ar T = 253°k. PT PT. mO 2 = 0,462gr(0,231 × 2) 0,462 × 62,4 × 253 PO 2 = = 277,78mmHg 32 × 1 de la misma forma: mN2 = 0,756×2 = 1,512 gr. PN2 = 850,8 mm. PAr = 10,25 mmHg. mAr = 0,026 gr ; 14. La composición volumétrica del aire es 21 % de oxígeno, 78 % de nitrógeno y 1 % de argón. Calcular las presiones parciales de estos tres gases en un recipiente de dos litros de capacidad, que contiene 3 gr de aire a 18 °C. (Calcular a partir de estos datos, el peso molecular medio del aire, que resulta ser igual a 20,96, determinar entonces la presión total y hallar las presiones parciales.

(13) teniendo en cuenta que la relación volumétrica es igual según el principio de Avogrado - a la relación molecular). 21%O 2. V = 2ltos m = 3gr M = 28,96 / mol. 78%N 2 1%Ar. T = 291°K. de la ecuación de estado: mmHg × lto 3gr × 62,4 × 291°K a × R ×T ° K × mol PT = = M ×V 28,96gr / mol × 2lbs PT = 939,3mmHg PO2 = 0,21 × 939,9 = = 197,3 mmHg PN2 = 0,78 × 939,9 = 733,1 mmHg PAr = 0,01 × 939,9 = 9,39 mmHg 15. En un recipiente de 2 litros de capacidad se recogen 5 litros de oxígeno medidos a la presión de 2 atm, y 10 litros de nitrógeno a la presión de 4 atm. Se dejan salir 25 litros de la mezcla gaseosa a la presión de una atmósfera. Calcular: a) la presión final en el recipiente; y b) el peso de oxígeno y de nitrógeno contenidos al final en dicho recipiente. La temperatura se ha mantenido siempre constante a 25 °C. V = 2 ltos P = 2 atm } 25 ltos a P = 1 atm VO2 = 5 ltos VN2 = 10 ltos P = 4 atm } 2atm × 5ltos × 3gr / mol 4 × 10 × 28 O2 = = 13,05grO 2 N 2 = = 45,834grN 2 atm × lto 0,082 × 298 0,082 × 298°K °K × mol. PT en el recipiente de 2 ltos: atm × lto × 298°K °K × mol = 4,999atm 32gr / mol × 2ltos. 13,095gr × 0,082 PO 2 =. }} P. T. = 25atm, extraen25lto. atm × lto × 298°K °K × mol = 19,99atm 2,9gr / mol × 2lto. 45,834gr × 0,082 PN 2 =. 25atm • V1 = 1atm • 25ltos. V1 = 1lto. a) como el volumen se reduce de 2 ltos a 1 lto: luego Pf = 25 atm = 12,5atm 2 b) m de O2 y N2 al final: 25atm × 2ltos × 32gr / mol aO2 = = 6,54grO 2 atm × lto 0,082 × 298°K °K × mol.

(14) aN2 =. 10atm × 2ltos × 28gr / mol = 2,9grN 2 atm × lto 0,082 × 298°K °K × mol. 16. 12 g de iodo sólido, densidad 4,66 se colocan en un matraz de un litro. El matraz se llena entonces con nitrógeno a 20 °C y 750 mm y se cierra. Se calienta ahora a 200 °C, temperatura a la que el iodo está vaporizado. ¿Cuál es la presión final? aI2 = 12 gr. t = 20 °C y P = 750 mmHg se llena con N2 d = 4,66 gr/lto t2 = 200 °C Pf = ? V = 1 lto P • T2 P1 P 0,986atm × 473°K = 2 ; P2 = 1 = = 1,591atm T1 293°K T1 T2 atm × lto 12gr × 0,082 × 473°K a × R ×T °K × mol PI 2 = = = 1,832atm V × M 1lto × 2,54gr / mol PT = PN 2 + PI 2 = 1,591atm + 1,832atm = 3,42atm 17. El volumen de un mezcla de aire saturado de humedad a 50 °C es de 4 litros a la presión de 5 atm. Calcular: a) la presión total final cuando esta masa se expansiona sobre agua hasta un volumen de 20 litros, a temperatura constante; y b) los gramos de agua que se evaporan para mantener el aire saturado de humedad. La presión de vapor de agua a 50 °C es de 92, 5 mm. Vaire saturado = 4 ltos t = 50 °C P = 5 atm PV = 92,5 mmHg. P = 3800 mmHg. a) V2 = 20 ltos P1 = 3707,5 mmHg (corregido) P1V1 = P2V2 3707,5mmHg × 4ltos P2 = 20ltos P2 = 741,5mmHg. V1 = 4 ltos. P2 = 741,5 + 92,5 = 834mmHg 92,5mmHg × 4ltos × 18gr / mol ⎫ = 0,33gr ⎪ mmHg × lto × 323°K 62,4 ⎪ ⎪ °K × mol b) ⎬1,652 92,5mmHg × 20ltos × 18gr / mol a = = 1,652gr ⎪ mmHg × lto ⎪ × 323°K 62,4 ⎪⎭ °K × mol a =. 0,33 = 1,32grH 2O. 18. 100 litros de aire a 20 °C y presión de 1 atm. se hacen burbujear lentamente a través de éter. El aire saturado de vapor de éter sale a 20 °C y presión total de 1 atm. Calcular: a) los gramos de éter que se evaporan, b) el volumen final de la mezcla; y c) si la mezcla se comprime isotérmicamente a 10 atm, la cantidad de éter que se.

(15) recupera de nuevo al estado líquido. La presión de vapor de éter a 20 °C es 422 mm. Suponer despreciable el volumen del éter líquido formado. V = 100 ltos aire de éter : T = 293 °K P = 1 atm 1 atm PV = 422 mmHg T =. Se hace burbujear a través T = 293 °K. C 2H 5 − O − C 2H 5 = 74gr / mol. a) P1 • V1 = P2 • V2. P1 • V1 760mmHg × 100ltos = 338mmHg P2 = 224,85ltos V2 =. V2. luego: 422mmHg × 224,85ltos × 74gr / mol P ×V × M = 384,29gr a = = mmHg × lto R ×T × 293°K 62,4 °K × mol b) 224,85 ltos c) P2 = 10 atm = 7600 mmHg 7600 mmHg × 100 ltos = 7600 mmHg V2 422mmHg × 10ltos × 74gr / mol = 17,1gr a = mmHg × lto × 293°K 62,36 °K × mol eter : 394,29 − 17,1 = 367,19gr 19. A 0 °C la densidad del cloruro de metilo a una presión de 0,5 atm es 1,401 g/litro, y a una presión de 0, 25 atm, es 0,5666 g/litro. A partir de estos datos, calcular el peso molecular exacto del cloruro de metilo. T = 273 °K dCH3Cl = 1,1401 gr/lto P = 0,5 atm MCH3Cl = ? ⎫ ⎛ d ⎞ 1,1401 = 2,2802 ⎪ ⎜ ⎟ = 0,5 ⎝ P ⎠1 ⎪ ⎬0,0138 0,5666 ⎛d ⎞ = 2,2664⎪ ⎜ ⎟ = ⎪⎭ 0,25 ⎝ P ⎠2. dCH3Cl = 0,5666 gr/lto P = 0,25 atm. ⎛d⎞ M = ⎜ ⎟ RT = (2,2664 − 0,0138)0,08206 × 273 = 50,46 gr / mol ⎝ P ⎠0. 20. A 0 °C (273,16 °K) la densidad del oxígeno a u a presión de 1 atm es 1,42090 g/litro, y a una presión de 0,5 atm es 0,71415 g/litro. Calcular la constante R de los gases y el volumen molar gramo. 0 °C = 273 ,16 °K dO2 = 1,42898 gr/lto P = 0,5 atm Vm = ? PM = d × R × T. P = 1 atm dO2 = 0,71415 gr/lto. R = ?.

(16) 0,5atm × 32gr / mol ⎫ = 0,08201 ⎪ 0,71415gr / lto × 273,6°K ⎪ ⎬0,0039 1atm × 32gr / mol R = = 0,081979⎪ 1,4289gr / lto × 273,16°K ⎭⎪ R = 0,08201 + 0,00039 = 0,082057 = 0,08206. R =. 1mol × 0,08206. n × R ×T = P V = 22,415ltos(enC.N.). V =. atm × lto × 273,16°K °K × mol 1atm.

(17) ECUACIONES QUIMICAS: METODOS DE IGUALACION 1. en la tostación de la pirita, Fe S2, se forma óxido férrico Fe2O3, y se desprende dióxido de azufre, SO2. Escribir la ecuación indicada correspondiente, e igualarla por el método del número de valencia. 2 FeS2−2. +. O20. Fe2+2O3−2. →. → S-2. 4e- + O2. S +4O2−2. +. × 6 + 6e- × 4. 2 O-2 → S+4. 24e- + 6 O2 + 4 S-2 → 12 O-2 + 4 S+4 + 24e4 FeS2 + 11 O2 → 2 Fe2O3 + 8 SO2 2. Al calentar hipoclorito potásico, KClO, se transforma en cloruro y en clorato potásico, KCl y KClO3. Escribir la ecuación de este proceso igualada por el método del número de valencia. K+1Cl+1O-2. →. K+1 Cl-1 → Cl→ Cl+5. 2e- + Cl+ Cl+. K+1Cl+5 O3−2. +. × 2. +. 4e. -. 4e- + 2Cl+ + Cl+ → 2Cl- + Cl+5 + 4e3 KClO → 2 KCl + KClO3 3. Por acción del clorato potásico, KClO3, en presencia de potasa caústica, KOH, el cloruro cobaltoso, CoCl2, pasa a óxido cobáltico Co2O3. Escribir la ecuación correspondiente, igualada por el método del número de valencia. Co+2 Cl2−1 +. K+1O-2H+1. +. Co+2 → 6e + Cl+5. K+1Cl+5 O3−2. →. Co2+3 +. K+1Cl-1 + H2O. × 6 × 1. Co+3 + 1e→ Cl-1. 6e- + 6Co+2 + Cl+5 → 6Co+3 + Cl- + 6e6CoCl2 + 12 KOH + KClO3 → 3 Co2O3 + 13 KCl + +6H2O 4. Por acción de la potasa caústica, KOH, sobre el fósforo, P4, se forma hipofosfito potásico, KPO2H2 , y fosfamina, PH3. Escribir e igualar por el método del número de valencia la correspondiente ecuación.. P40 +. K+1O-2H+1 +. →. H2 O. K+1P+1 O2−2 H 2+1. P4 → 4P+1 + 4e12e- + P4 → 4 P-3 12e- +. 3 P4 + P4. →. 12 P+1. +. P-3 H 3+1. × 3 × 1. +. 4 P+3 + 12 e-. 5. Igualar por el método del número de valencia las ecuaciones correspondientes a la reacción del Zinc, del aluminio y del Silicio con la sosa cáustica, en las que se obtiene hidrógeno y cincato, aluminato y silicatossódicos., Na2ZnO2, Na2SiO3..

(18) Zn0 + 2 Na+10-2H+1 → Na2+1Zn +2O2−2 + Zn0 → Zn0+2 + 2e −. H 20. 2e- + 2H+1 → H 20. →. 2e- + Zn0 + 2 H+. Zn+2 + H2 + 2e2 Na+1Al+3 O2−2 + 3H 20 × 2 × 3. 2 Al0 + 2 Na+1O-2H+1 + 2 H2O → Al0 → Al+3 + 3e2e- + 2H+ → H2 2Al0 + 6e-. + 6H+. Si0 + 2 Na+1O-2H+1. +. →. 2Al+3 + 6e-. Si0 → Si+4 + 4e2e- + 2H+ → H 20 Si0. +. 4e- + 4H. →. Na2+1Si +4O3−2 + 2H 20. →. H2 O. + 3H2. ×. 1 ×. Si+4 + 4e-. 2 + 2 H2 O. 6. El ácido nítrico concentrado oxida el iodo a ácido iódico HIO3, y se reduce a dióxido de nitrógeno, NO2. Escribir e igualar por el método del número de valencia la ecuación correspondiente.. I 20 + H +1 N +5O3−2 → H +1I +5O3−2 + N +4O2−2 + H 2O I 20 → 2 I + 5 + 10e − × 1 1e − + N + 5 → N + 4 × 10 I 2 + 10e − + 10 N + 5 → 2 I + 4 + 10 N + 4 + 10e − I 2 + 10 HNO3 → 2 HIO3 + 10 NO2 + 4 H 2O 7. Escribir e igualar por el método del número de valencia la obtención de iodo a partir de ioduro potásico mediante el permanganato de potásico, KMnO4, en presencia de ácido sulfúrico. K + I −1 + K +1Mn +7O4−2 + H 2+1S +6O4−2 → K 2+1S +6O4−2 + Mn +2 S +6O4−2 + I 20 + H 2O 2 I − 2 → I 20 + 2e − × 5 5e − + Mn + 7 → Mn + 2 × 2 10 I + 10e − + 2 Mn + 7 → SI 20 + 10e − + 2Mn. +2. 10 KI + 2 KMnO4 + 8H 2 SO4 → 6 K 2 SO4 + 2MnSO4 + 5I 2 + 8H 2 0. 8. El ácido nítrico muy diluido al sobre el hierro forma nitrato de se reduce a amoníaco, que con amónico. Escribir las ecuaciones procesos e igualarlas por el valencia.. actuar sobre el cinc o cinc o nitrato férrico y el ácido forma nitrato correspondientes a estos método del número en.

(19) Zn 0 + H +1 N +5O3. −2. → Zn +2 ( N +5O3−2 ) 2 + N +3 H 4+1 N +5O3−2 + H 2O. Zn 0 → Zn + 2 + 2e − × 4 8e − + N + 5 → N − 3 4 Zn 0 + 8e − + N + 5 → 4 Zn + 2 + 8e − + N − 3 4 Zn 0 + 10 HNO3 → 4 Zn( NO 3 ) 2 + 3 NH 4 NO3 + 3H 2O Fe 0 + H +1 N + 5O3− 2 → Fe + 3 ( N + 5O3− 2 )3 + N − 3 H 4+1 N + 5O3− 2 + H 2O Fe0 → Fe + 3 + 3e − × 8 8e − + N + 5 → N − 3 × 3 3 × 8e − + 8 Fe0 + 3 N + 5 → 8 Fe + 3 + 24e − + 3 N − 3 8 Fe0 + 30 HNO3 → 8 Fe( NO3 )3 + 3 NH 4 NO3 + 9 H 2O. 9. El alcohol etílico, CH3CH2OH, se oxida con acetaldehido, CH3CHO, mediante el dicromato potásico en medio sulfúrico. Escribir la ecuación correspondiente, igualada por el método del número de valencia. (El número de valencia de un átomo de carbono se calcula considerando unicamente los enlaces a átomos distintos. Los enlaces a átomos de hidrógeno dan lugar a números de valencia negativos y los enlaces de átomos de oxígeno o de halógenos, a números de valencia positiva). CH 3CH 2OH + K 2+1Cr2+6O7−2 + H 2+1S +6O4−2 → CH 3CHO + K 2+1S +6O4−2 + Cr2+3 ( S +6O4−2 )3 3e − + Cr + 6 → Cr + 3 × 2 C2 H 5OH → CH 3CHO + 2 H + 2e − × 3 6e − + 2Cr + 6 + 3C2 H 5OH → 2Cr + 3 + 3CH 3CHO + 6 H + + 6e − 3CH 3CH 2OH + K 2Cr2O7 + 4 H 2 SO4 → 3CH 3CHO + K 2 SO4 + Cr2 ( SO4 )3 + 6 H 2O. 10. En presencia de ácido sulfúrico el permanganato potásico oxida al ácido oxálico, H2C2O4, a dióxido de carbono. Escribir e igualar por el método del número de valencia la ecuación correspondiente. H 2+1C2+3O4−2 + K +1Mn +7O4−2 + H 2+1S +6O4+2 → K 2+1S +6O4−2 + Mn +2 S +6O4−2 + C +4O2−2 + H 2O 5e − + Mn + 7 → Mn + 2 × 2 C2O42 → 2CO2 + 2e − × 5 10e − + 2 Mn + 7 + 5C2O4 → 2 Mn + 2 + 10CO2 + 10e − 5 H 2C2O4 + 2 KMnO4 + 3H 2 SO4 → K 2 SO4 + 2 Mn( SO4 ) + 10CO2 + 8 H 2O 11. Igualar por el método del ión - electrón la ecuación del ejercicio 2 y la correspondiente a la acción del cloro en caliente sobre un álcali, en la que se forma el cloruro y clorato..

(20) 2e − + H + + ClO − → Cl − + OH − × 2 2OH − + ClO − → ClO3− + 2 H + + 4e − × 1 4e − + 2 H + + 2ClO − + 2OH − + ClO − → 2Cl − + 2OH − + ClO3− + 2 H + + 4e − 3ClO − → 2Cl − + ClO3− 2e − + Cl2 → 2Cl − × 5 6OH − + Cl2 → 2ClO3− + 6 H + + 10e − × 1 10e − + 5Cl2 + 6OH − + Cl2 → 10Cl − + 2ClO3− + 6 H + + 10e − 6Cl2 + 6OH − → 10Cl − + 2ClO3− + 6 H + 30 H − + 3Cl2 + 3OH − → 5Cl − + ClO3− + 3H + 3Cl2 + 6OH − → 5Cl − + ClO3− + 3H 2O. 12. Igualar por el método del ión - electrón la formación de bromo a partir de un bromuro mediante el dicromato potásico en medio ácido. Br − + Cr2O7= + H + → Cr +3 + Br2 + H 2O 2 Br − → Br2 + 2e − × 3 6e − + 14 H + + Cr2O7= → 2Cr + 3 + 7 H 2O × 1 6 Br − + 6e − + 14 H + + Cr2O7= → 3Br2 + 6e − + 2Cr + 3 + 7 H 2O. 13. Igualar por el método del ión - electrón la oxidación de un nitrito a nitrato, mediante el permanganato potásico en medio ácido. Escribir la ecuación molecular correspondiente, suponiendo se oxida el nitrito potásico en un exceso de ácido sulfúrico. KNO2 + KMnO4 + H 2 SO4 → KNO3 + MnSO4 + K 2 SO4 + H 2O 5e − + 8H + + MnO4− → Mn + 2 + 4 H 2O × 2 H 2 O + NO2− → NO3− + 2 H + + 2e − × 5 10e − + 16 H + + 2MnO4− + 5H 2O + 5 NO2− → 2 Mn + 2 + 3H 2O + 5 NO3 + 10 H + + 10e − 5KNO2 + 2 KMnO4 + 3H 2 SO4 → 5 KNO3 + 2MnSO4 + K 2 SO4 + 3H 2O. 14. En medio fuertemente ácido el bismutato potásico, KBiO3 oxida una sal manganosa a permanganato. El bismutato se reduce a ión Bi+++ . Escribir e igualar por el método del ión - electrón la ecuación iónica correspondiente, y a partir de esta, la ecuación molecular suponiendo se oxida nitrato manganoso en presencia de ácido nítrico..

(21) KBiO3 + Mn( NO3 ) 2 + HNO3 → Bi ( NO3 )3 + KMnO4 + KNO3 + H 2O 2e − + 6 H + + BiO3− → Bi + 3 + 3H 2O × 5 4 H 2O + Mn + 2 → MnO4− + 8H + + 5e − × 2 10e − + 30 H + + 5BiO3− + 8 H 2O + 2Mn + 2 → 5Bi + 3 + 7 H 2O + 2MnO4− + 16 H + + 10e − 5KBiO3 + 2Mn( NO3 ) 2 + 14 HNO3 → 5Bi ( NO3 )3 + 2 KMnO4 + 3KNO3 + 7 H 2O. 15. El tiosulfato sódico, Na2S2O3, es oxidado por el iodo a tetrationato sódico Na2S4O6, mientras que el iodo se reduce a ioduro. Escribir e igualar por el método del ión electrón la ecuación correspondiente. (Esta reacción tiene una gran importancia en el análisis volumétrico). I 2 + 2S 2O3= → 2 I − + S 4O6= 2e − + I 20 → 2 I − 2S 2 O3= → S 4O6= + 2e − 2e − + I 20 + 2 S 2O3= → 2 I − + S 4O6= + 2e − 16. En medio prácticamente neutro (en presencia de bicarbonato), el, iodo oxida el arsenito a arseniato, mientras que en medio fuertemente ácido esté se reduce a arsenito mediante el ácido iohídrico. Escribir e igualar por el método del ión - electrón ambas ecuaciones. AsO4≡ + 2 I − + 4 H + → AsO2− + I 20 + 2 H 2O. Solución :. 2 I − → I 20 + 2e − 2e − + 4 H + + AsO4≡ → I 2 + AsO2− + 2 H 2O 2e − + 4 H + + 2 I − + AsO4≡ → I 2 + AsO2− + 2 H 2O + 2e −. Re sp.. AsO2− + I 2 + 4 HCO3− → AsO4≡ + 2 I − + 4CO2 + 2 H 2O. Solución :. 2 H 2O + AsO2− → AsO4≡ + 4 H + + 2e − 2e − + I 2 → 2 I − 4 HCO3− → 4CO2 + 4OH − − 4 HCO3− + 2 H 2O + AsO2− + 2e − + I 2 → 4CO2 + 41 44 OH H3+ + 2 I − + AsO4≡ + 2e − 4 42+4 4 H 2O. 17. En medio ácido el persulfato potásico, K2S2O8, oxida el ión crómico a cromato y el ión permanganoso a permanganato. Escribir e igualar por el método del ión electrón la oxidación del sulfato crómico y del sulfato manganoso mediante el persulfato potásico en exceso de ácido sulfúrico, a partir de ellas, las ecuaciones moleculares correspondientes..

(22) Cr +3 + S 2 0 8= + H 2 O → CrO 4= + SO 4= + H 4 H 2 O + Cr + 3 → CrO 4= + 8 H. +. +. + 3e − × 2. 2e − + S 2 O 8= → 2 SO 4= × 3 8 H 2 O + 2Cr + 3 + 6e − + 3S 2 O 8= → 2CrO 4= + 16 H. +. + 6e − + 6 SO 4=. Cr ( SO 4 ) 3 + 3K 2 S 2 O 6 + 8 H 2 O → 2 H 2 CrO 4 + 3K 2 SO 4 + 6 H 2 SO 4 Mn + 2 + S 2 O 8= + H 2 O → MnO 4− + SO 4= + H 4 H 2 O + Mn + 2 → MnO 4− + 8 H. +. +. + 5e − × 2. 2e − + S 2 O 8 → 2 SO 4= × 5 8 H 2 O + 2 Mn + 2 + 10e − + 5S 2 O 8= → 2 MnO 4− + 16 H. +. + 10e − + 10 SO 4=. 2 MnSO 4 + 5 K 2 S 2 O 8 + 8 H 2 O → 2 HMnO 4 + 5 K 2 SO 4 + 7 H 2 SO 4. 18. En medio ácido y en presencia de reductores fuertes, los nitritos actúan como oxidantes y se reducen a óxido nítrico. Escribir las ecuaciones iónicas de oxidación de los ácidos iohídrico y sulfhídrico por el nitrito potásico en ácido clorhídrico, y a partir de ellas las correspondientes ecuaciones moleculares. NO2− + I − + H + → NO + I 2 + H 2O 1e − + 2 H + + NO2− → NO + H 2O × 2 2 I − → I 2 + 2e − × 1 2e − + 4 H + + 2 NO2− + 2 I − → 2 NO + 2 H 2O + I 2 + 2e − 2 KNO2 + 2 HI 2 + 2 HCl → 2 NO + I 2 + 2 KCl + 2 H 2O NO2− + S = + H + → NO + S + H 2O 1e − + 2 H + + NO2− → NO + H 2O × 2 S = → S 0 + 2e − × 1 2e − + 4 H + + 2 NO2− + S = → 2 NO + S 0 + 2 H 2O + 2e − 2 KNO2 + H 2 S + 2 HCl → 2 NO + S + 2 KCl + 2 H 2O. 19. El sulfato cérico, Ce(SO4)2, en medio ácido es un oxidante energético, que al actuar se reduce a sulfato ceroso, Ce2(SO4)3. Escribir e igualar por el método del ión - electrón la ecuación de oxidación mediante el sulfato cérico, y a partir de las mismas las ecuaciones moleculares correspondientes..

(23) Ce +4 + H 2O2 → Ce +3 + H + + O2 1e − + Ce + 4 → Ce + 3 × 2 H 2O2 → O2 + 2 H + + 2e − × 1 2e − + 2Ce + 4 + H 2O2 → 2Ce + 3 + O2 + 2 H + + 2e − 2Ce( SO4 ) 2 + H 2O2 → Ce2 ( SO4 )3 + H 2 SO4 + O2 Ce + 4 + H 2C2O4 → Ce + 3 + H + + CO2 1e − + Ce + 4 → Ce + 3 × 2 C2O4= → 2CO2 + 2e − × 1 2e − + 2Ce + 4 + C2O4= → 2Ce + 3 + 2CO2 + 2e − 2Ce( SO4 ) 2 + H 2C2O4 → Ce2 ( SO4 )3 + H 2 SO4 + 2CO2.

(24) DISOLUCIONES: DENSIDAD Y CONCENTRACION 1. Calcular la cantidad de sosa caústica y de agua que se necesitan para preparar 5 litros de una disolución al 20 %, cuya densidad es 1,219 g/cc. Cuál es la normalidad de esta disolución? 5ltosdisol ×. 1,219gr.disol 20gr.NaOH 1000cc.disol × × = 1219grNaOH 1lto.disol 100gr.disol cc, disol. 5ltos.disol ×. 1000ltos.disol 1,219gr.disol 809gr.H 2O × × = 4876grH 2O 1lto.disol 100gr.disol cc.disol. 20gr.NaOH 1,219gr.disol 1000cc.disol 1eq.gr.NaOH × × × = 6,095N 100gr.disol 1lto.disol 40gr.NaOH cc.disol. 2. Se disuelve una cierta cantidad de cloruro magnésico hidratado, MgCl2. 6H2O, en un peso igual de agua. Calcular la concentración de la disolución en tanto por ciento de sal anhidra. MgCl2 • 6 H 2O = 20,3gr / mol MgCl2 = 95,3gr / mol masa total de la disolución :. 406,6 gr.disol. 95,3gr.MgCl2 × 100 = 23,43% 406,6gr.disol. 3. Una disolución de carbonato sódico de densidad 1,105 g/cc contiene 10,22 % de carbonato anhidro. Calcular el volumen de la misma que podrá dar lugar por evaporación a 100 gramos del carbonato hidratado, Na2CO3. 10H2O. 100gr.Na2CO3 • 10H 2O ×. 106gr.Na2CO3 100gr.disol cc.disol × × = 286gr.Na2CO3 • 10H 2O 10,22gr.Na2CO3 1,105gr.disol. = 328,19cc.disol. 4. Calcular el peso de sulfato magnésico heptahidratado, MgSO4. 7H2O, que debe añadirse a 1000 gramos de agua para obtener una disolución al 15 % en sulfato anhidro.. 1). 1000 + m2 = m3. 2). 1000 • 0 + m2. 1)en2). 120,3 = m30,48 246,3. m20,488 = (1000 + m 2)0,15 despejando. m2 = 150 / 0,338 = 443,78gr.MgSO47H 2O. 5. Calcular las cantidades de carbonato sódico hidratado, Na2CO3. 10H2O y de agua que se necesitan para preparar 12 litros de disolución al 13,9 % de carbonato anhidro, y de.

(25) densidad igual a 1,145 g/cc. ¿Cuál es la normalidad de esta disolución? m1 + m 2 = m 3 m1c1 + m 2c2 = m3c3 1)m1 + m 2 = m3 = 12000cc.disol × 1,145. gr.disol = 1347gr.disol cc.disol. 106gr.Na2CO3 = 13740 × 0,139 286gr.Na2CO3 • 10H 2O despejando : m 2 = masaNa2CO 3 • 10H 2O = 51,53gr m1 = masaH 2O = 85,87gr. 2)m10 + m 2. normalidad : 13,5grNa2CO 3 1eq.gr.Na2CO 3 1,145gr.disol 1000cc.disol × × × = 3,003N cc.disol 100gr.disol 1lto.disol 53gr.Na2CO 3. 6. Calcular el volumen de disolución al 12 % en peso de CuSO4 que podrá prepararse con 1 Kg de sulfato cúprico cristalizado, CuSO4. 5H2O. La densidad de la disolución es 1,131 g/cm3. CuSO4 • 5H O = 250gr / mol CuSO4 = 160gr / mol 160grCuSO4 100gr.disol cc.disol 1000grCuSO4 • 5H 2O × × × 250grCuSO 4 12grCuSO4 1,131gr.disol = 4,715 × 103 = = 4,715ltos.disol. 7. Se tiene un ácido sulfúrico concentrado de densidad 1,827 g/cc y 92,77 % en peso de H2SO4. Calcular como hay que diluir este ácido, en volumen y en peso para obtener un ácido sulfúrico que contenga 1 g de H2SO4 por 1 cc de disolución. El ácido resultante tiene una densidad de 1,549 g/cc. concentración. final. del. ácido. 1gr.H 2SO4 1cc.disol × = 0,64557 = 64,57% 1cc.disol 1,549gr.disol. 1)m1 + m2 = m3. para 1000 gr. de ácido:. 2)m1c1 + m2c2 = m3c3. 1)1000 + m2 = m3 2)1000 × 0,3277 + m2O = m30,64557 927,7 = (1000 + m2)0,64557 despejando : m2 = 437,02gr.deH 2O. 1)en2). En volumen : para 1 lto. de ácido:. 92,77gr.H 2SO4 1000cc.disol 1,827gr.disol 100gr.disol × × × × 1lto.disol cc.disol 100gr.disol 64,557gr.H 2SO4 cc.disol 1lto.disol × × = 1,6949ltos.disol 1,549gr.disol 1000cc.disol. 1to.disol ×. :.

(26) 8. Un ácido sulfúrico de 50 °Bé contiene 62,18 % de H2SO4. Hallar la normalidad de este ácido. Ecuación para líquidos más densos que el H2O: 145 ϕ= η = ° Bé 145 − η 145 = 1526gr / cc 145 − 50 62,18gr.H 2SO4 1eq.gr.H 2SO4 1,526gr.disol 1000cc.diso × × × l = 19,36N 100gr.disol 49gr.H 2SO4 cc.disol 1lto.disol. ϕ =. 9. Hallar la normalidad y la modalidad de una disolución de amoníaco de 20 °Bé´, que contiene 17,19 % en peso NH3.. Ecuación para líquidos menos densos que el 140 ϕ= 130 + η ϕ =. H2O:. 140 = 0,93gr / cc 130 + 20. 17,19gr.NH 3 1eq.gr.NH 3 0,933gr.disol 1000cc.disol × × × = 9,434N 100gr.disol 17gr.NH 3 cc.disol lto.disol 17,19gr.NH 3 1mol.NH 3 1000gr.H 2O × × = 12,21molal (100gr.disol − 17,9gr.H 2O 17gr.NH 3 1Kg.H 2O. 10. Se disuelven en 600 gramos de agua 200 litros de cloruro de hidrógeno medidos a 15 °C y 768 mm. La disolución que resulta es de 21,1 °Bé. Calcular la concentración de este ácido en gramos de HCl por ciento y su molaridad. P=. 145 = 1,17 gr / cc 145 − 21,1 m HCl =. %HCl =. Ecuación de estado :. PV =. m RT M. 768mm × 200ltos × 36,5gr / mol = 311,565gr.HCl mm × lto 62,4 × 288°K °K × mol 311,565gr.HCl × 100 = 34,208% 911,565gr.disol. 34,21gr.disol 1mol.HCl 1,17gr.disol 1000cc.disol × × × = 10,96M 100gr.disol 36,5gr.HCl 1cc.disol 1lto.disol. 11. Se mezcla un litro de ácido g/cc y 62,70 % con un litro de 1,13 g/cc y 22,38 %. Hallar: a) resultante en tanto por ciento: se forma; y c) su molaridad. La es igual a 1,276 g/cc.. nítrico de densidad 1,38 ácido nítrico de densidad la concentración del ácido b) el volumen de ácido que densidad del ácido formado.

(27) a)m1 + m 2 = m3 1000cc 1,38gr × 1lto cc 1380 + 1130 = m3 = 2510gr. 1lto ×. + 1lto ×. 1000cc 1,13g × = m3 1lto cc. m1c1 + m 2c2 = m3c3 1380 • 0,627 + 1130 • 0,2238 = 2510c3 despejando : c3 = 44,54%. b)2510gr.disol ×. c). 1cc.disol 1lto.disol × = 1967ltos.disol 1,276gr.disol 1000cc.disol. 44,54gr.HNO3 HNO3 1,276gr.disol 1000cc.disol × × × = 9,02M 100gr.disol cc.disol lto.disol 63gr.HNO3. 12. Que cantidad de agua hay que evaporar de una tonelada de ácido sulfúrico de densidad 1,26 g/cc y 35,03 %para obtener un ácido de densidad 1,49 g/cc y 59,24 %. Realizar el cálculo: a) Correctamente a partir de los %; b), incorrectamente, a partir de las densidades, al suponer que los volúmenes son aditivos; c) , determinar las normalidades de los dos ácidos. a)m1 − m 2 = m3. m1c1 − m 2c2 = m3c3. (1)1000Kg − m 2 = m3 (1)en(2). (2)1000 • 0,3503 − m 2 • 0 = m30,5924. 350,3 = 592,4 − 0,5924m 2. despejando : m 2 = 408,67KgH 2O b)V1 − V2 = V3 106gr ×. 1cc − V2 = V3 1,26gr. 7,9365 × 105cc − V2 = V3 35,03gr.H 2SO4 1eq.gr.H 2SO4 12,6gr.disol 1000cc.disol × × × = 9,01N 100gr.disol 49gr.H 2SO4 cc.disol lto.disol 59,24gr.H 2SO4 1eq.gr.H 2SO4 1,49gr.disol 1000cc.disol × × × = 18N cc.disol 100gr.disol 1lto.disol 49gr.H 2SO4. c). 13. Calcular la cantidad de ácido sulfúrico concentrado de 96,2 % de H2SO4 que debe agregarse a 100 Kg de un oleum de un 12 % de SO3 para obtener un ácido sulfúrico puro, de un 100 % de H2SO4. (1)m1 + m2 = m3 m1 + 100 = m3. (2)m1c1 + m2c2 = m3c3 m1 0,962 + 100c2 = m3 SO3 + H 2O → H 2SO4 80gr. • 18gr. → 98gr. Cálculo de C2 = C 2 = 0,98 +. 12KgSO3 98KgH 2SO4 × = 1,027 100Kg.disol 80KgSO3.

(28) (1)en(2) m10,962 + 100 • 1,027 = m1 + 100 despejandoM 1 = m1 = 71,05Kg. 14. Un oleum de un 25,4 % en SO3 se ha de diluir en ácido sulfúrico de 97,6 % en H2SO4 para obtener un oleum de 20 % en SO3. Calcular la cantidad de ácido sulfúrico que debe agregarse por cada 100Kg del oleum original. (1)m1 + m2 = m3. (2)m1c1 + m2c2 = m3c3. 100Kg + m2 = m3. 100 • 0,746 + m2c2 = m30,8. Cálculo de c2 = 0,976 + (1). 2,4KgH 2O 98Kg.H 2O × = 1,106 100Kg.disol 18Kg.H 2O. en (2). 74,6 + m 21,106 = (100 + m 2)0,8 = 80 + 0,8m2 despejandoM 2 =. 5,4 = 17,64Kg 0,306. 15. Se diluye a un volumen cinco veces mayor un ácido sulfúrico concentrado de densidad 1,805 g/cc que contiene 88,43 % en peso de H2SO4. Calcular el volumen del ácido diluído que se necesita para preparar 5 litros de ácido sulfúrico normal. V2 = 5V1 5ltos.disol ×. 1eq.gr.H 2SO4 49gr.H 2SO4 100g.disol 1cc.disol × × × = 1lto.disol 1eq.gr.H 2SO4 88,43gr.H 2SO4 1,805gr.disol = 153,493cc.disol. 16. Una disolución de potasa caústica de densidad 1,415 g/cc es de 41,71 %. Calcular el volumen de disolución que contiene 10 moles de KOH. 10molesKOH ×. 56,108grKOH 100gr.disol 1cc.disol × × = 950,66cc.disol 1molKOH 41,71gr.KOH 1,415gr.disol. 17. Se han de preparar 2 litros de disolución 2 normal en HCl y en NaCl a partir de ácido clorhídrico de densidad 1,165 g/cc y 33,16 % HCl, y de una disolución de sosa caústica de densidad 1,38 g/cc y de 35,01 % NaOH. Calcular los volúmenes que se necesitan de estas dos disoluciones. Vde HCl: 2ltos.disol ×. 4eq − gr.HCl 36,5gr, HCl 100gr.disol 1cc.disol × × × = 1lto.disol 2eq − gr.HCl 33,16gr.HCl 1,65gr.disol = 755,86ccHCl.

(29) V de NaOH : 2ltos.disol × ×. 2eq − gr.NaOH 40gr.NaOH 100gr.disol × × 1lto.disol 1eq − gr.NaOH 33,01gr.NaOH. 1cc.disol = 331,16cc.disol 1,38gr.disol. 18. Se tiene una disolución de dicromato potásico al 1 %, cuya densidad relativa es prácticamente la unidad. Calcular el volumen de esta disolución que se necesita para preparar 250 cc de disolución 0,1 normal de dicromato al actuar como oxidante. 6e − + 14H + + Cr2O 7−2 → 2Cr +3 + 7H 2O 0,1eq − gr.K 2Cr2O 7 294gr.K 2Cr2O 7 1lto.disol × × 1000cc.disol 1eq − gr.disol 1eq − gr.K 2Cr2O 7 100gr.disol 1cc.disol × × = 122,58.disol 1gr.K 2Cr2O 7 1gr.disol. 250cc.disol ×. 19. Calcular el peso de anhídrido arsenioso que se necesita para preparar 1 litro de disolución de arsenito 0,1 normal. (El anhídrido arsenioso se disuelve con algo de sosa caústica). 0,1eqgr.Ar sen ito 95,955gr.Ar sen ito × × 1lto.disol 1eq − gr.Ar sen ito 197,82gr.As2O 3 × = 4,945gr.As2O 3 2 × 191,91gr.Ar sen ito. 1lto.disol ×. 20. Se queman 80 litros de fosfamina medidos a 18 °C y 756 mm. El ácido fosfórico formado se disuelve en agua y se forma 1 litro de disolución. Calcular la normalidad de la disolución ácida. PV =. PH 3 + 2O 2 → H 3PO4 765mmHg × 80ltos × 34gr / mol mPH 3 = = 113,24grPH 3 mmHg × lto 62,4 × 291°K °K × mol. m RT M. 98gr.H 3PO4 = 326,391gr.H 3PO4 34grPH 3 326,391grH 3PO4 1eq − grH 3PO4 × = 9,99N 1lto.disol 58 / 3gr.H 3PO4. 113,24gr.PH 3 ×. 21. Calcular el volumen de ácido sulfúrico de densidad 1,827 g/cc y 92,77 % de H2SO4 que se necesita para preparar 10 litros de ácido sulfúrico 3 normal. 10ltos.disol ×. ×. 3eq − grH 2 SO4 49 gr.H 2 SO4 100 gr.disol × × × 1lto.disol 1eq − gr.H 2 SO4 92,77 gr.H 2 SO4. cc.disol = 867,3cc.disol 1,827 gr.disol.

(30) 22. Se tiene una disolución de sosa caústica 0,5 normal, factor 0,974. Hallar el volumen de disolución de sosa caústica de densidad 1,22 g/cc y de 20,57 % de NaOH, que debe agregarse a un litro de aquella disolución para que resulte exactamente 0,5 normal. Suponer que en la mezcla los volúmenes son aditivos.. [NaOH ]. = 0,5 × 0,974, N = 0,457 (1)V1 + V2 = V3 (2)V1N 1 + V2N 2 = V3N 3 1lto + V2 = V3 1 × 0,487 + V2N 2 = V30,5. Cálculo de N2 = 20,07 gr.NaOH 1eq − gr.NaOH 1,22 g .disol 103 ccdisol × × × = N 2 = 6,1213 100 gr.disol 40 gr.NaOH 1cc.disol 1lto.disol 0487 + V2 6,121 = (1 + V2 )0,5. (1)en(2) :. despejandoV2 =. 0,013 = 2,313 × 10 − 3 ltos = 2,313cc 5,62. 23. Calcular el volumen de disolución 2 normal de sulfato cúprico que se necesita para preparar 10 gr de óxido cúprico previa precipitación del cobre como carbonato y calcinación posterior de este a óxido. CuSO4 + H 2CO3 → CuCO3 ↓ +H 2SO4 CuO = 80gr / mol CuO + CO2 CuSO4 = 160gr / mol 160gr.CuSO4 1eq.grCuSO4 1lto.disol 103cc.disol × × × = 80gr.CuO 80gr.CuSO4 2eq − grCuSO4 lto.disol V = 125cc.disol 10grCuO ×. 24. Se tratan 250 g de cloruro sódico con ácido sulfúrico concentrado de densidad 1,83 g/cc y 93,64 %. Si el ácido se agrega en un exceso del 20 % respecto a la formación de sulfato sódico neutro, calcular el volumen de ácido sulfúrico utilizado. 2NaCl + H 2SO4 → Na2SO4 + 2HCl 117gr 98gr 142gr 73gr. 250gr.NaCl ×. 98gr.H 2SO4 × 1,2 = 251,282gr.H 2SO4 117grNaCl. 251,282gr.H 2SO4 ×. 100gr.disol 1cc.disol × = 146,64cc.disol 93,64gr.H 2SO4 1,93gr.disol. 25. En el problema anterior, el cloruro de hidrógeno desprendido se absorbe en agua y se obtienen 500 cc de un ácido de densidad 1,137 g/cc. Calcular la normalidad de este ácido y su concentración en tanto por ciento..

(31) 250gr.NaCl ×. 73gr.HCl = 155,983grHCl 117gr.NaCl. 155,983gr.HCl 1eq − grHCl 1000c.disol × × = 8,54N 500cc.disol 36,5gr.HCl 1lto.disol 155,983gr.HCl 1cc.disol × × 100 = 27,43% 500cc.disol 1,137gr.disol. 26. Calcular el volumen de ácido clorhídrico 3 normal que se necesita para disolver 12 gramos de un carbonato cálcico de 93,2 % de pureza. CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H 2CO3 100gr.. 73gr.. 93,2gr.CaCO3 73gr.HCl 1eq − grHCl × × × 100gr.disol 100gr.CaCO3 36,5gr.HCl 1lto.disol 1000cc.disol × × = 74,56cc.disol 3eq − grHCl 1lto.disol. 12gr.disol ×. 27. A partir de 100 cc de un ácido sulfúrico, por precipitación con cloruro bárico, se obtienen 11,75 g de sulfato bárico. Hallar la normalidad del ácido sulfúrico. H 2SO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ +2HCl 98. 208. 233. 117,5gr.BaSO4 98grH 2SO4 1000cc.disol 1eq.grH 2SO4 × × × = 1,008N 100cc.disol 238gr.BaSO4 lto.disol 49grH 2SO4. 28. Calcular el volumen de ácido clorhídrico concentrado de densidad 1,18 g/cc y 36,23 % de HCl que ha de reaccionar sobre un exceso de dióxido de manganeso para producir el cloro necesario que al actuar sobre disolución de sosa caústica origine 5 litros de disolución normal de hipoclorito sódico. 4HCl + MnO 2 → Cl2 + MnCl2 + 2N 2O + 2NaOH ↓. 2NaClO + H 2 1eq − grNaClO 74,5gr.NaClO 4 × 36,5gr.HCl × × × 1lto.disol 1eq − grNaClO 149gr.NaClO 100gr.disol 1cc.disol × × = 853,77cc.disol 36,23gr.HCl 1,18gr.disol. 5ltos.disol ×. 29. Hallar el volumen de ácido nítrico concentrado (d = 1, 4 g/cc; 66,97 %) que debe añadirse a un litro de ácido clorhídrico concentrado ( d = 1, 198 g/cc; 48,0 %) para obtener agua regia (3HCl:1HNO3)..

(32) 63gr.HNO3 1000cc.disol 1,198gr.disol 40gr.disol × × × cc.disol 1lto.disol 100gr.disol 109,5grHCl cc.disol 100gr.disol × = 294,06cc.disol 66,97gr.HNO 3 1,4gr.disol. 1lto.disol ×. 30. Hallar la potásico de volumen diez gastan 21,85. concentración de una disolución de hidróxido densidad 1,24 g/cc, si al diluirla a un veces mayor, 20 cc de la disolución diluída cc de ácido 0,5 normal, factor 1,025.. V2 = 10V1 V1N 1 = V2N 2. factor = 0,1. 20ccN 1 = 21,85cc × 0,5 × 1,025 N 1 = 0,559 Concentración =. N 1 = 5,59 5,599eq − grKOH 1lto.disol 1cc.disol × × × lto.disol 1000cc.disol 1,24gr.diso 56grKOH × 1eq − gr.KOH × 100 = 25,28%. 31. Calcular la concentración de un ácido sulfúrico de densidad 1,725 g/cc a partir de los datos siguientes:10cc del ácido se diluyen a 250 cc, y 10 cc de este ácido diluído al valorarlo con un alcalí 0,5 normal, factor 1,034 gastan 21,7 cc de éste. 10cc → 250cc. H 2 SO4. ↓. (25veces) factordilución = 0,04. 10ccN1 = 21,7cc × 0,5 × 1,034 dondeN1 = 28,04723 28,04725eq − grH 2 SO4 49 gr.H 2 SO4 1lto.disol 1cc.disol × × × × 100 = 79,74% lto.disol 1eq.grH 2 SO4 1000cc.disol 1,725 gr.disol. 32. ¿Cuál es la concentración de un amoníaco, de densidad 0,907 g/cc, sabiendo que al diluir 25 cc a 500 cc, 25 cc de está disolución diluída gastan 17,25 cc de un ácido normal factor 0,965? 25 cc. a. 500 cc. fact. de dil. = 0,5. 25ccN 1 = 17,25ccN 2 N 2 = 0,965 N 1 = 13,317 13,317eq − grNH 3 17grNH 3 lto.disol 1cc.disol × × × × 100 = 24,96% 3 lto.disol 1eq − grNH 3 0,907gr 10 cc.disol. 33. Un ácido acético diluído, de densidad prácticamente la unidad, se valora con sosa caústica 0,2 normal, factor 1,028, 20cc del ácido consumen 16,2 cc del alcalí. Hallar la concentración del ácido acético..

(33) 20ccN 1 = 16,2ccN 2. N 2 = 0,2 × 1,028. N 1 = 0,1665 0,1665. 60gr.CH 3COOH eq − grCH 3COOH 1lto.disol 1cc.disol × × × × 100 1eq − gr.CH 3COOH 1000cc.disol 1gr.disol lto.disol = 0,999%. 34. Una disolución saturada de hidróxido bárico a 20 °C tiene una densidad de 1,041 g/cc. Hallar su solubilidad calculada en gramos del hidrato, Ba(OH)2. 8H2O, por litro y por 100 gramos de disolución si 10cc de la disolución saturada se neutralizan con 9,5 cc de ácido 0,5 normal, factor 0,960. 10ccN 1 = 9,5ccN 2. N 2 = 0,5 × 0,56. N 1 = 0,456 Ba(OH)2 • 8H 2O. 0,456. 0,456. pesomolecular = 315,504gr / mol. eq − grBa(OH)28H 2O gr 315,504 / 2gr × = 71,93 lto.disol lto.disol 1eq − grBa(OH)28H 2O eq − grBa(OH)28H 2O lto.disol 315,504 / 2gr 1cc.disol × × × 3 lto.disol 1eq − gr 1,401gr.disol 10 cc.disol = 0,0691. 35. Calcular el volumen de alcalí normal que se necesita para neutralizar 1 g exacto de: a), H2SO4; b) Oleum de 50 % de SO3; y c) , de SO3 puro. 80grNaOH 1eq − grNaOH 1lto.disol × × × 98gr.H 2SO4 40gr.NaOH 1eq − grNaOH 1000cc.disol × = 20,408cc.disol 1lto.disol. a)1gr.H 2SO4 ×. b)0,5grH 2SO4 ×. 80gr.NaOH 1eq − grNaOH 1000cc.disol × × = 10,204 98gr.H 2SO4 40gr.NaOH 1eq − grNaOH. 98grH 2SO4 80grNaOH 1eq − grNaOH 1000cc.disol × × × = 12,5 80gr.SO3 98grH 2SO4 40gr.NaOH 1eq − gr.NaOH total : 22,7cc.disol 0,5grSO3 ×.

(34) DISOLUCIONES: PROPIEDADES COLIGATIVAS Y PESOS MOLECULARES DE SOLUTOS 1. A temperatura muy próxima a 26 °C la presión de vapor de agua resulta ser de 25,21 mm. Calcular la presión de vapor a la misma temperatura de una solución 2,32 molal de un compuesto no electrolito no volátil, suponiendo comportamiento ideal. m = 2,32molal =. 2,32moles.soluto Kg.disolvente. 1Kg.disolvente = 1000gr.disolvente ×. 1mol = 55,5moles(H 2O) 18gr. 25,21 − P Po − P = Xs = 25,21 Po 2,32moles.soluto = 0,04 Xs = (2,32 + 55,55)moles.totales 25,221 − P = 0,04 25,21. 2. A unos 50 °C de 269,3 mm. vapor de una C10H8 en 25,07. despejando : P = 24,201mmHg. la presión de vapor del benceno resulta ser Hallar a la misma temperatura la presión de disolución que contiene 1,26 g de naftaleno, g de benceno.. P = Xd • Pv. Pv = 269,3mmHg 1molC6H 6 25,07grC6H 6 × 78gr.C6H 6 × 269,3 P = 1molC10H 8 1,26grC10H 8 × 128gr.C10H 8 P =. × 269,3. P = 261,29mmHg. 3. Al disolver 13,2 gramos de urea en 60,8 g de agua la presión de vapor a 28 °C desciende de 28,55 mm a 26,62 mm . Hallar el peso molecular de la urea. urea = NH 2 − C − NH 2 M = ? Po − P = Xs Po 13,2gr 28,35 − 26,62 M = Xs = = 0,061 13 , 2 60,8 28,35 + 18 M 13,2 = 0,061 13,2 + 3,377M. M = 60,15gr / mol. 4. A 80,2 °C, punto de ebullición del benceno, la presión de vapor de una disolución formada por 3,54 g de dinitrobenceno y 42,61 g de benceno es de 731,8 mm. Calcular el peso molecular del dinitrobenceno..

(35) Pv = 731,8mmHg(P). M = ?. Pv = 760mmHg(Po) 3,54 760 − 731,8 M = = 0,0371 3,54 42,61 760 + M 78 3,54 = 0,0371 3,54 + 0,546M M = 168,2gr / mol. 5. En las inmediaciones de 10 °C la presión de vapor del éter, C4H10O, es de 290,6 mm. y la de una disolución obtenida al disolver 5,01 g de ácido esteárico en 27,6 g de éter es de 277,5 mm. Calcular el peso molecular del ácido esteárico. M = ?. 5,01grC17H 35COOH 27,6grC2H 5 − O − C 2H 5 Po = 290,6mmHg P = 277,5mmHg. 5,01 290,6 − 277,5 M = = 0,045 5 , 01 27,6 290,6 + M 74 5,01 = 0,045 M = 285,07gr / mol 5,01 + 0,3729M. 6. Una disolución saturada de fenol en agua tiene a 21 °C una presión de vapor de 18,31 mm, mientras que la del agua pura es de 18,65 mm. Calcular la solubilidad del fenol en agua expresada en gramos por ciento. Suponiendo que la disolución sigue la ley de Raoult. Po = 18,65mmHg P = 18,31mmHg 18,65 − 18,31 = 18,65. a 94 = 0,01823 100 − a a + 34 18. a = 0,01823 9400 − 94a a + 18 18a 18a = 0,01823 = 18a + 9400´94a 9400 − 76a 171,362 a = = 8,839% 19,318. 7. A 19 °C, la presión de vapor del tetracloruro de carbono, CCl4 es de 85,51mm, y la de una disolución de 0,860 g de antraceno en 20,0 g de CCl4 es de 82,26 mm. Hallar el peso molecular del antraceno..

(36) Po = 85,51mmHg P = 82,26mmHG Po − P 85,51 − 82,26 0,86 / M = Xs = = Po 85,51 0,86 / M + 20 / 154 0,86 0,038 = 0,86 + 0,1298M M = 167,64gr / mol. 8. A 85 °C la presión de vapor del dibromuro de propileno, C3H6Br2 es de 128 mm. y la del dibromuro de etileno, C2H4Br2 es de 176,6 mm. Calcular la presión de vapor de una mezcla líquida supuesta ideal de estas dos sustancias formada por dos moles de C3H6Br2 y tres moles de C2H4Br2. Pv = 128mm. C3H 6Br 2. Pv 2 = 172,6mm P = X 1Pv1 + X 2Pv 2. 2moles. 3moles C 2H 4Br2 2 3 128mm + 172,6mm = 5 5. presión de la mezcla = 154,76 mmHg 9. A 110 °C las presiones de vapor de clorobenceno, C6H5Cl, y del bromobenceno, C6H5Br, son, respectivamente, de 400 mm y 200 mm. Calcular la presión de vapor a esta temperatura de una mezcla líquida supuesta ideal formada por un 30 % de C6H5Cl y un 70 % de C6H5Br. 30% Pv 1 = 400mm C6H 5Cl 70% Pv 2 = 200mm C6H 5Br P = X 1Pv 1 + X 2Pv 2 SiMt = 100gr 1mol 30grC6H 5Cl × = 0,2666moles 112,5grC6H 5Cl 1mol 70gr.C6H 5Br × = 0,4458moles 157grC6H 5Br P =. 10.. 0,2666 0,4458 400 + 200 = 274,82mm 0,2666 + 0,4458 0,2666 + 0,4458. De X, fracción molar CH3OH en el líquido.. X • 260,5 + (1 − X )135,3 = 760 260,5 X + 135,3 − 135,3 X = 760 125,2 X = 624,7. ; = 4,98molesCH 3OH. Pero para 1 mol. de mezcla tendremos: 0,498 moles CH3OH : 0,502 moles C2H5OH. (1). y.

(37) 0,498 moles CH3OH ×. 32,043gr.CH 3OH = 15,957 gr.CH 3OH 1mol.CH 3OH. 0,502 moles C2H5OH ×. Luego en % tenemos:. 46,07gr.C 2H 5OH = 23,127gr.C 2H 5OH 1molC2H 5OH. 15,957gr.CH 3OH × 100% = 40,83%CH 3OH 39,084gr.Mezcla. 23,127gr.C 2H 5OH × 100% = 59,17%C 2H 5OH 39,084gr.Mezcla. En seguida calculamos, X', fracción molar CH3OH en el vapor. PCH 3OH = 0,498 × 260,5 = 129,729mm PC 2H 5OH = 760 − 129,729 = 630,271mm X' =. 129,729 = 0,170moles(2) 760. Vapor formado por 0,170 moles CH3OH y 0,830 moles C2H5OH por 1 mol de Mezcla. (2) 0,170molesCH3OH ×. 0,830molesC2H 5OH ×. 32,043gr.CH 3OH = 5,477gr.CH 3OH 1molCH 3OH 46,07grC2H 5OH = 38,238gr.C 2H 5OH 1molC2H 5OH. 5,447 grCH 3OH × 100% = 12,47% En % tenemos: 43,685 gr , Mezcla 38,238gr.C 2H 5OH × 100% = 87,53% 43,685gr.Mezcla. Como la Mezcla es equimolecular entonces: Sacamos la media aritmética tanto de moles como por ciento en peso. De (1) y (2) 0,498 + 0170 = 0,3340molesCH 3OH 2 En porcentaje tenemos:. 33,40% moles de CH3OH y de 66,60% moles de. C2H5OH Igualmente para. el tanto por ciento en peso:. 40,83% + 12,47% = 26,65%deCH3OH 2 y73,35%deC2H 5OH. Igualmente para el tanto por ciento en peso: 40,83% + 12,47% = 26,65%deCH 3OH 2 73,35%deC2H 5OH.

(38) 11.. De: 1610 X + (1-X) 290 = 760 1610 X + 290 - 290 X = 760 1320 X = 470 X = 0,3561. C3H6O = 0,3561 moles ; C7H8 = 0,6439 moles ; ×. Ahora 0,3561 moles. En % En %. = 35,61 % moles C3H6O = 64,39 % moles C7H8. y de. 58,081gr.C3H 6O = 20,683gr.C3H 6O 1molC3H 6O. 0,6439moles ×. 92,141gr.C 7H 8 = 59,329gr.C 7H 8 1molC7H 8. Teniendo 80,012 gr. de Mezcla podemos calcular en porcentaje: 20,683gr.C3H 6O × 100% = 25,85%deC3H 6O 80,012gr, Mezcla y74,15%deC7H 8. 12.. La composición del vapor que se forma es :. a) PC3H6O = 0,3561 × 1610 = 573,32 X' =. 573,32 = 0,7543molesC3H 6O 760. PC7H8 = 0,6439 × 290 = 186,731 186,731 X '= = 0,2457molesC7 H 8 760 En porcentaje tendremos:. X' = 75,43% moles de C3H6O. y. de X'' = 24,57% moles. C7H8. Por lo tanto 0,7543molesC3H 6O ×. 0,2457molesC7H 8 ×. :. 58,081gr.C3H 6O = 43,81gr.C3H 6O 1molC3H 6O. 92,141gr.C7H 8 = 22,64gr.C7H 8 1mo lg r.C7H 8 43,81gr.C3H 6O × 100% = 65,93%C3H 6O 66,45gr.Mezcla. Entonces: 22,64gr.C7H 8 × 100% = 34,07%C7H 8 66,45gr.Mezcla. (290). b) Presión de vapor = 0,7543 (1610) = 1285,676 mm Redondeando = 1285,7 mm.. +. 0,2457.

(39) 13. Una disolución de peróxido de hidrógeno en agua cuya concentración es del 2,86 % congela a -1,61 °C. Hallar el peso molecular del peróxido de hidrógeno. Ac(H2) = 1,86 °C/mol.. δc = m∆c. Descenso del pto de congelación. 2,86 × 1000 1,61 = × 1,86 97,14 × M despejando : M =. 2,86 × 1000 × 1,86 = 34gr / mol 1,61 × 97,14. 14. Suponiendo comportamiento ideal, calcular los puntos de ebullición de tres disoluciones de úrea al 5, al 10 y al 15 % de CO(NH2)2 . ∆e(H2O)=0,52°C/mol. δe =. a × 1000 5 × 1000 ∆e = × 0,52 = 0,456 A × M 95 × 60. δe =. a × 1000 10 × 1000 ∆e = × 0,52 = 0,963 A × M 90 × 60. Te = 100,963°C. δe =. a × 1000 15 × 1000 ∆e = × 0,52 = 1,529 A × M 85 × 60. Te = 101,53°C. Te = 100,456°C. 15. Una disolución de glicocola preparada al disolver 1,62 g de sustancia en 19,62 g de agua, hierve 100,6 °C. Hallar el peso molecular de la gliococola. ∆e(H2)=0,52°C/mol. Te = 100,6°C. δe = 0,6°C. 1,62 × 1000 × 0,52 19,62 × Ms 1,62 × 520 Ms = = 71,56gr / mol 13,62 × 0,6. δe = m∆e =. 16. Una disolución de urea tiene un punto de congelación de -1 °C. Calcular la cantidad de agua que habrá de añadir a 100 g de una disolución para que el punto de congelación de la disolución diluída sea -0,5 °C. ∆e(H2O)=1,86°C/mol. a × 1000 × ∆c A × Ms a × 1000 × 1,86 1 = A × 60 a × 1000 × 1,86 0,5 = A × 60. δe =. (3)a | A = 100. a = 0,032215 (1) A a = 0,01613 (2) A. 100 − A = 0,03225 A °A = 36,875grH 2O (3)en(1). 17. El radiador de un automóvil contiene 10 litros de agua. Calcular la cantidad de etilen - glicol, C2H6O2, o de glicerina, C3H8O3, que debería añadirse para que el líquido no empezase a congelar hasta -10 °C. ∆e(H2O)=1,86°C/mol..

(40) V = 18ltosH 2O. m H 2O = 18000gr.. C 2H 6O 2 = 62gr / mol C 3H 8O 3 = 92gr / mol 10 =. a × 1000 a × 1000 × 1,86 = 1,86 A × 62 18000 × 62. 10 =. a × 1000 × 1,86 = 18000 × 92. a = 6000gr.etilenglicol. a = 8903,2gr.glicerina. 18. El benceno congela a 5,5 °C y hierve a 80,2 °C. Los calores latentes de fusión y de ebullición del benceno son, respectivamente, 30,3 y 94,2 cal/g. Calcular las constantes molales de los puntos de congelación y de ebullición del benceno. Los valores experimentales son 5,12 y 2,67 °C/mol, respectivamente. Tc = 5,5°C. C6 H 6. Te = 80,2°C. lf = 30,3cal / gr le = 94,2cal / gr. ∆c = ? ∆e = ?. 1,58cal / °K × mol(353,2)2 °K 2 = 2,62°K / mol 1000 × 30,3cal / gr = 5,068°K / mol ∆c =. ∆e =. 1,98cal / °K × mol(353,2)2 °K 2 = 2.62°K / mol 1000 × 94,2cal / gr. 19. Se disuelven 3,96 g de ácido benzoico, C6H5COOH, en 80,6 g de benceno y la disolución congela a 4,47 °C. El benceno puro congela a 5,5 °C. Hallar el peso molecular y la fórmula del ácido benzoico disuelto en el benceno. ∆c(C6H6)=5,12°C/mol. δc = m∆c =. a × 1000 × ∆c A × M. 3,96 × 1000 × 5,12 80,6 × M M = 244,2gr / mol. δc = 1,03 =. 20. El fenol purísimo funde a 40,8 °C, y su constante molal del punto de congelación es 7,3 °C/mol. Calcular la proporción de agua que lleva un fenol que empieza a congelar a 18 °C. a × 1000 × ∆c A × M a × 1000 22,8°C = × 7,3 (100 − a) × 18 22,8(1800 − 18a) = 7300a 41 − 40 − 410,4a = 7300a. δc = 40,8 − 18 = 22,8°C =. despejando : a = 5,32%.

(41) 21. Calcular el punto de congelación de un fenol impurificado con un 1% de agua. El fenol puro solidifica a 40,8 °C. ∆c(fenol)=7,3 °C/mol. fenol = solvente agua = soluto(1%) 1 × 1000 × 7,3 99,18 δc = 4,096. δc =. Tc = 40,8 − 4,096 = 3,7°C. 22. Se disuelve 0,469 g. de ácido acético, CH3COOH, en 23,15 g. de agua y la disolución congela a 0,63 °C. Una disolución de 0,704 g. de ácido acético en 29,54 de benceno desciende el punto de congelación de éste en 1,02 °C. Hallar los pesos moleculares del ácido acético en la disolución acuosa y en la disolución de benceno. ¿Qué estructura molecular tiene el ácido acético en el benceno? Las constantes molales de los puntos de congelación del agua y del benceno son, respectivamente, 1,86 y 5,12 °C/mol. 0,469 gr. CH3COOH. →. 23,16gr. H2O. →. Tc = -0,63 °C. 0,704gr. CH3COOH. →. 29,54 gr. H2O. →. Tc = 1,02 °C. 0,63 =. 0,469 × 1000 × 1,86 23,16 × M. 1,02 =. 0,704 × 1000 × 5,12 29,54 × M. M = 59,78gr / mol. M = 115,62gr / mol. 23. El magnesio funde a 651 °C y su calor latente de fusión es igual a 88 cal/g. Calcular el punto de fusión de una aleación de magnesio - plata que contiene un 6% de plata. Tf = 651°C lf = 88cal / gr. a = gr.soluto = 6gr.(Ag) A = gr.solvente = 94gr.(Mg). a × 1000 a × 1000 R × Tf 2 ∆c = × 1000lf A × M A × M 2 6 × 1000 1,98(924) δc = × = 11,366°C(descenso) 94 × 107,88 1000 × 88. δc = m∆c =. Tf = 639,63°C. 24. Se funde una mezcla de 0,436 g de acetanilida con 14,06 g de alcanfor de punto de fusión 176,2 °C. La mezcla se deja solidificar y enfriar, se reduce a polvo, se mezcla íntimimamente y se calienta. En el momento en que termina de fundir su temperatura es de 167,0 °C. Hallar el peso molecular de la acetalinida. ∆c(alcanfor)=40,0°C/mol..

(42) δc = 176,2 − 167,0 = 9,2°C 0,436 × 1000 × 40 14,06 × Ms acetanilida = soluto Alcanfor = solvente. δc = m • ∆c =. Ms =. 0,436 × 40000 = 134,82gr / mol 14,061 × 9,2. 25. 100 g. de una disolución diluída de alcohol etílico, C2H5OH en agua empieza a congelar a -1,0 °C. La disolución se enfría hasta -3, 0 °C. Calcular: a), la concentración de la disolución inicial; b) , la concentración de la disolución final; y c); la cantidad de hielo que se ha separado. a) 1 =. 100 × 1000 × 1,86 A × 46 A = 4043,47gr.. %2,413. b) 3 =. 100 × 1000 × 1,86 A × 46 A = 1347,82gr. 100 % = × 100 = 6,9% 1447,82. 26. Al disolver 1,43 g. de azufre en 21,1 g de sulfuro de carbono el punto de ebullición de éste aumenta en 0,63 °C. La constante molal del punto de ebullición del CS2 es 2,37 °C/mol. Hallar la fórmula molecular del azufre disuelto en el sulfuro de carbono. δe = ascenso del punto de ebullición = m ∆e δe = 0,63 °C 0,63°C =. =. a × 1000 A × Ms. 1,43 × 1000 21,1 × M. S1 = 32gr / mol S2 = 64gr / mol S3 = 255gr / mol. M = 255gr / mol. X = 7,96 ≈ 8. Fórmula = Sf. 27. El sulfuro de carbono hierve a 46,4 °C, y su calor latente de ebullición es de 86,2 cal/g. Una disolución de 4,202 g. de iodo en 100g. de CS2 hierve a 46,79 °C. Calcular la constante molal del punto de ebullición del sulfuro de carbono, el peso molecular del iodo en este disolvente y su formula molecular..

(43) δe = m∆e =. ∆e =. δe. =. a × 1000 R × Te × A × M 1000 × le. (1). δe × A × M. a × 1000 1,98 × (46,4 + 273)2 (1)∆e = = 2,34°C / mol 1000 × 86,2 M =. m. ∆e × a × 1000 2,34 × 4,202 × 1000 = 255gr / mol = 0,39 × 100 δe × A Fórmula = I2. 28. El punto de congelación de la leche normal es de -0,56 °C. Calcular la concentración de una disolución de lactosa, C12H22O11, que congela a la misma temperatura. ∆c(H 2O) = 1,86°C / mol. δc = m∆c 0,56 = m∆c =. 0,56 =. a × 1000 × ∆c A × M. a + A = 100. a × 1000 a × 1860 × 1,86 − (100 − a) × M (100 − a)342. donde : 0,56(34200 − 342a) = 1860a 19152 = 9,33% a = 2051,52. 29. Una disolución de 1,436 g. de un hidrocarburo en 29,3 de benceno tiene un punto de congelación de 2,94 °C. hidrocarburo contiene un 14,37% de hidrógeno; hallar fórmula molecular. El punto de congelación del benceno 5,5 °C, y su constante molal del punto de congelación 5,12 °C/mol. δe = m∆c = 5,5 − 2,94 = 2,56 2,56 = m5,12 m = 0,5 =. de donde 14,37%H 85,63%C. 1,436 × 1000 a × 1000 = 29,3 × M A × M. M = 98,02 gr/mol 14,37 = 14,37 1 85,63 = 7,13 12. 14,37 = 2 7,13 7,13 = 1 ; 7,13 ;. g. El su es es.

(44) Fórmula empírica : 98 M × cal = = 7 14 Me. CH 2 Mc = 14. Fórmula : C 7 H 14. 30. Calcular la presión osmótica a 20 °C de una disolución de ácido fórmico, HCOOH, que contiene 1 g. de sustancia por litro. HCOOH. M = 46 gr/mol. m πV = RT M. π =. ;π =. m × R ×T M ×V. mm × lto × 293°K °K × mol = 397,46mmHg 46gr / mol × 1lto. 1gr × 62,4. 31. Calcular la presión osmótica de una disolución acuosa que contiene 2,5 g. de glicerina, C3H8O3, por litro es igual a 46,2 cm a 0 °C. Calcular: a) , el peso molecular de la glicerina; y b), la presión osmótica a 30 °C. m RT M. a) πV =. m × R ×T = π ×V M = 92,18gr / mol. mmHg × lto × 273°K °K × mol 462mm × 1lto. 2,5gr × 62,4. M =. b) π =. m × R ×T mmHg × lto = 2,5gr. × 62,4 × 303°K M ×V °K × mol. π = 512,78 mmHg = 513cmHg. 32. Hallar el peso molecular del alcanfor su una disolución de 1g. de sustancia en 500 cc. de benceno tiene un presión osmótica de 1,55 atm. a 15 °C. πV =. m RT M. m × R ×T = πV. M =. atm × lto × 298°K °K × mol 1,55atm × 0,1ltos. 1gr. × 0,082. M = 152,36 gr/mol 33. La presión osmótica de una disolución de lactosa, C12H22O11 a 18 °C es de 3,54 atm. La densidad de la disolución es 1,015 g/cc. Calcular la molaridad de la misma así como su punto de congelación y la molalidad. η V. =. π R ×T. =. 3,54atm = 0,148M atm × lto × 291°K 0,082 °K × mol.

(45) 0,148moles × 342 gr / 1mol × 1000 = 0,1534 964,384 × 342 gr / mol δc = m∆c m=. Si∆c = 1,86°C / mol δc = 0,1534 × 1,86 = 0,285°C. ; Tc = −0,285°C. 34. Se prepara una disolución de nylon en metacresol, la cual contiene 13,7 g. de nylon por litro. A 20 °C la presión osmótica de la disolución es de 19,4 mm. Hallar el peso molecular del nylon. πV =. m RT M. M =. m × R ×T π ×V. mmHg × lto × 293°K ° × K mol M = 19,4mmHg × 1lto M = 12903gr / mol 0,148gr × 62,4. 35. A 23 °C la presión osmótica de una disolución al 1% de dextrina es de 16,9 cm . Hallar el peso molecular de la dextrina. πV =. m RT M. M =. m × R ×T π × V. mmHg × lto × 296°K K mol ° × M = 169mmHg × 0,1ltos M = 109,2923 1gr × 62,4. 36. La presión de vapor de una disolución acuosa de urea, CO(NH2)2, a 100 °C es de 743,1 mm. Hallar la presión osmótica de la disolución a 20 °C y la temperatura a la cual empieza a congelar. La densidad de la disolución es igual a 1,023 g/cc. ∆c(H2O) = 1,86°C/mol. Xd = Pv Pv * (Raoult) 743,1mm Xd = = 0,977 760mm. n Xd = H 2O = 0,977 nT. Supongo tener. O. Urea. NH 2 − C − NH 2. nt = 100 moles..

(46) nH 2O = 97,7moles = 1758,6gr nurea = 2,223moles = 133,42gr 1892,02gr.(masa.total) 133,42 × 1000 a × 1000 = × 1,86 = 2,35 1758,6 × 60 A × M Tc = −2,35°C ∆Tc =. Pdisol = 1,023gr.disol / cc.disol. %Urea =. 133,42 × 100% = 7,05 1892,02. gr.disol 7,05gr.Urea 103cc.disol 1mol.Urea × × × = cc.disol 100gr / disol 1lto.disol 60gr.Urea M = 1,202molesUres / lto.disol. 1,023. π =. n RT = MRT = 1,202 × 0,082 × 293 V π = 28,87atm..