ECBTI QUIMICA GENERAL Semestre I 2016

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1 Fase III (actividad grupal) DESARROLLO EJERCICIOS FASE GRUPALES Desarrollo tomado del grupo 361con ajuste: Enunciados de los ejercicios. 1. Cuál es el porcentaje en masa (peso) de una solución que se preparó mezclando 50 g de Carbonato de calcio con 600 g de agua?

2 Enunciados de los ejercicios. Desarrollo grupo 361. tomado del 2. Qué masa de cloruro de sodio se necesita para preparar 1250 g de solución al 3,5% en masa? Datos: %(m/m) = 3,5% m (soluto) =? g m (solución) = 1250 g m (soluto) 3,5% = x 100% 1250g se despeja m (soluto) m (soluto) = 3,5% x1250g 100% = 43.75g Masa del soluto= gramos de cloruro de sodio Enunciados de los ejercicios. Desarrollo grupo 361. tomado del 3. Cuál es la masa de una solución de propanol al 23% (m/m) que contiene 350 g de etanol? Datos: m (soluto) = 350 g m (solución) =?g %(m/m) = 23% De la fórmula obtenemos: 350g 23% = x100%, se despeja m (solución) m ( solución)

3 m (solución) = 350g x 100% = g 23% de solución Enunciados de los ejercicios. Desarrollo grupo 361. tomado del 4. Cuál es la masa de Ca(OH)2 que hay que disolver con suficiente agua hasta completar 200 ml de solución con una concentración al 2,7% m/v? Desarrollo del ejercicio No.4 Volumen de la solución= 200 ml %m/v =2,7% Masa soluto =? %m/v = masa soluto 100% Volumen de disolución 2,7% g/ml =? *100% 200 m (g de Ca(OH)2) = 2.7 g/ml *.200 ml= 5,4 g de Ca(OH)2 100 Desarrollo tomado del grupo 361 con ajustes: Enunciados de los ejercicios. 5. Calcule el porcentaje en volumen, en una solución que se prepara mezclando 45 ml de etanol y 55 ml de agua a 25 C. Considere los volúmenes aditivos.

4 Volumen de Soluto = 45 ml Volumen de Solución = 45ml + 55 ml = 100 ml %v/v = m L de soluto * 100% ml de %v/v = 45 ml * 100% = 45% 100 ml Enunciados de los ejercicios. 6. Cuántos miligramos de nitrato de potasio contiene 500 g de un alimento con una concentración de 250 ppm?

5 Desarrollo tomado del grupo 361 con ajustes Enunciados de los ejercicios. 7. Cuál es la concentración molar o Molaridad (M) de una solución de volumen 500 ml que contiene 23 g de NaCl? Se debe hallar las moles del soluto a partir de los 23 g de NaCl. Ahora podemos calcular la Molaridad solicitada:

6 Desarrollo tomado del grupo 361 con ajustes Enunciados de los ejercicios. 8. Cuál es la masa de NaClO4 necesaria para preparar 250 ml de una solución 0.32M? Calculando la moles de NaClO4 se puede obtener los gramos solicitados: Se debe convertir las moles de NaClO4 en gramos:

7 Desarrollo tomado del grupo 361 con ajustes Enunciados de los ejercicios. 9. Cuál es la concentración normal de una solución que se preparó disolviendo 4,7 gramos de H2SO4 en suficiente agua hasta completar 230 ml de solución? Determinado los equivalentes de H2SO4 nos proporciona información para hallar las moles de H2SO4: A partir de los gramos dados de H2SO4, se puede determinar las moles de H2S04: Retomamos: Recordar que la valencia del H2SO4 es 2:

8 Retomamos la ecuación de N: Desarrollo tomado del grupo 361 con ajustes Enunciados de los ejercicios. 10. Calcule la molalidad (m) de una solución que resulta de disolver 34 gramos de Ca(OH)2 en 400 gramos de H2O. Se debe calcular las moles de soluto, por lo tanto se puede analizar que: Se puede integrar en la ecuación de molalidad:

9 FASE V (actividad grupal) a. Escriba las expresiones de la constante de equilibrio para las siguientes reacciones: PCl5 (g) Cl2 (g) + PCl3 (g) NH3 (g) N2 (g) + H2 (g) I2 (g) + H2(g) HI(g) CH3 CHOH CH3 (g) CH3 CO CH3 (g) + H2(g) HI(g) I2 (g) + H2 (g) Reacción Desarrollo grupo 361. tomado del PCl5 (g) = Cl2 (g) + PCl3 (g) Constante de equilibrio. 1.La ecuación ya se encuentra balanceada 2.Es un equilibrio homogéneo 3. constante de equilibrio Reemplazamos:

10 Desarrollo tomado del grupo 361 con ajustes. Reacción NH3 (g) N2 (g) + H2 (g) Constante de equilibrio. 1.La ecuación no se encuentra balanceada, se balancea pro tanteo: 2NH3 (g) N2 (g) + 3 H2 (g) 2.Es un equilibrio homogéneo 3. constante de equilibrio Kc = [ N 2] * [ H 2] [ NH 3] 2 3 Reacción Desarrollo tomado del I2 (g) + H2(g) HI(g)

11 grupo 361 con ajustes Constante de equilibrio. 1.La ecuación no se encuentra balanceada, se balancea pro tanteo: I2 (g) + H2(g) 2 HI(g) 2.Es un equilibrio homogéneo 3. constante de equilibrio Kc = 2 [ HI ] [ I ] [ H ] 2 * 2 Reacción CH3 CHOH CH3 (g) CH3 CO CH3 (g) + H2(g) Constante de equilibrio. 1.La ecuación se encuentra balanceada 2.Es un equilibrio homogéneo

12 3. constante de equilibrio Kc = [ CH3 - CO - CH3 ]*[ H 2] [ CH3 - CH - OH - CH3 ] Reacción HI(g) I2 (g) + H2 (g) Constante de equilibrio. 1.La ecuación no se encuentra balanceada, se balancea pro tanteo: 2 HI(g) I2 (g) + H2 (g) 2.Es un equilibrio homogéneo 3. constante de equilibrio [I ]*[ H 2 2 Kc = [ ] 2 HI ]

13 Desarrollo tomado del grupo 361: b. Considere el siguiente equilibrio: 2A (g) + B (g) 2C (g) Se colocan en un recipiente de 2 L, 5 moles de A y 5 moles de B. Si en el equilibrio se encuentran 2 moles de A, calcule la constante de equilibrio para la reacción. Cálculos Keq Moles iniciales Moles que reaccionan Moles en equilibrio 2A(g) B(g) 2C(g) ,5 2 3,5 3 Hallamos las moles que reaccionan en B: n(b) =moles que reaccionan de A. 1 mol de B 2 moles de A n(b) = 3 moles de A. 1 mol de B 2 moles de B = 1,5 moles Aplicamos la fórmula

14 FASE VI (grupal) a. Cada estudiante elegirá un problema de cálculo de ph y lo resolverá (mostrar cálculos). Estudiante No 1. Desarrollo tomado del grupo 361 con ajustes Enunciado de ph Una solución se prepara con 0,5 g de NaOH hasta 500 ml de solución Cuál es el ph de la solución? Calculo del ph: En este ejercicio no nos proporcionan la concentración en Moles/L, así que antes de proceder a calcular el ph, se debe calcular la M: Se determinan las moles de NaOH a partir de 0.5 gramos. Se calcula la molaridad: Se calcula el ph, como se trata de una base fuerte, se procede a obtener el logaritmo negativo de la concentración en M:

15 Desarrollo tomado del grupo 361 con ajustes Enunciado de ph Cuál es el ph de una solución de hidróxido de sodio NaOH 0,03 M? Calculo del ph: Se calcula el ph, como se trata de una base fuerte, se procede a obtener el logaritmo negativo de la concentración en M:

16 Desarrollo tomado del grupo 361 con ajustes. Enunciado de ph Calcular el ph de una disolución 0,10 M DE HN0 2 sabiendo que la Ka=4, mol/l Calculo del ph 1. Es un Acido débil (ácido Nitroso) 2. se escribe la reacción de ionización: - HNO 2 H+ + NO 2 3. Determinar las concentraciones iniciales, en el equilibrio y finales: HNO 2 H+ NO2- Concentración [M] Inicial 0,10 0,0 0,0 Concentración equilibrio [M] Concentración [M] Final - X +X +X 0,10-X X X 4. con el análisis anterior, y, con las concentraciones finales se procede hallar el valor de X específicamente para la [H + ]. Se usa el valor de la Ka dada: Se parte que: Entonces, reemplazando valores:

17 HNO 2 = H+ NO2- Concentración [M] Final 0,10-X X X A C + D Dónde: 0,10 = 0,10-X M Ahora determinamos las concentraciones :

18 Enunciado de ph 4. Cuál es el ph de una solución 0,3 M de NH 3 si su constante de disociación es 1,75 x 10-5?. Es un base débil: 2. se escribe la reacción de ionización: NH 3 NH OH - 3. Determinar las concentraciones iniciales, en el equilibrio y finales: NH3 = NH 4 + OH - Concentración Inicial [M] Concentración equilibrio [M] - X + X +X Concentración Final [M] 0.3-X X X 4. con el análisis anterior, y, con las concentraciones finales se procede hallar el valor de X específicamente para la [OH - ]. Se usa el valor de la Kb dada: Se parte que: Donde; 0.3-X= 0.3

19 Ahora determinamos las concentraciones: Conociendo el valor de la [OH-]:

20 Enunciado de ph 5.Cuál será el ph de una solución 0,01 M de ácido acético? (ácido débil, Ka = 1, ) Calculo del ph: 1. Es un Acido débil (ácido Nitroso) 2. se escribe la reacción de ionización: CH3COOH = H + + CH3COO - 3. Determinar las concentraciones iniciales, en el equilibrio y finales: CH3COOH H+ CH3COO - Concentración [M] Concentración equilibrio [M] Concentración [M] Inicial Final 0,01 0,0 0,0 - X +X +X 0,01-X X X 4. con el análisis anterior, y, con las concentraciones finales se procede hallar el valor de X específicamente para la [H + ]. Se usa el valor de la Ka dada: Se parte que: Entonces, reemplazando valores:

21 Dónde: 0,01-X = 0.01 X= Ahora determinamos las concentraciones :

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