Normalidad (definición, problemas y estequiometría), fracción molar, molalidad e interconversión de unidades. Química General II 2011

Transcripción

1 Normalidad (definición, problemas y estequiometría), fracción molar, molalidad e interconversión de unidades. Química General II 2011

2 Normalidad Unidad de concentración del soluto en una disolución. No expresa la cantidad de soluto presente utilizando unidades de materia (moles), sino utiliza número de unidades de reacción (equivalentes).

3 Concepto de equivalente Es la cantidad de una sustancia que representa una unidad de reacción en un proceso químico en particular. La ventaja de trabajar con equivalentes, es que las relaciones siempre son de 1:1, al contrario de cuando se trabaja con moles.

4 Concepto de equivalente En esta reacción: 2 moles de hidróxido de sodio reaccionan con 1 mol de ácido sulfúrico para producir un mol de sulfato de sodio y dos moles de agua. Sin embargo si el análisis se hace en equivalentes: Un equivalente de hidróxido de sodio reacciona con 1 equivalente de ácido sulfúrico para producir un equivalente de sulfato de sodio y un equivalente de agua.

5 Concepto de equivalente Dado que el concepto de equivalente le señala como unidad de reacción, el mismo dependerá del tipo de reacción en el cual la disolución tome parte. No es lo mismo el papel del ácido nítrico en las siguientes reacciones: HNO 3 + NaOH NaNO 3 + H 2 O HNO 3 + Cu CuNO 3 + H 2

6 Concepto de equivalente El nombre real de los equivalentes de reacción es: número de equivalentes gramo pero se suele llamar simplemente como equivalentes. Peso en gramos de la sustancia número de equivalentes - gramo Peso equivalente de la sustancia Peso en gramos de la sustancia equivalentes Peso equivalente de la sustancia

7 Peso equivalente Es la cantidad de sustancia efectiva que participa en una reacción en particular. Es LA UNIDAD de reacción por excelencia. Peso fórmula Peso equivalente o molecular de n la sustancia Donde n dependerá del tipo de reacción en la cual esté participando la disolución en particular.

8 Reacciones de neutralización Peso equivalente: Es la cantidad de sustancia que cede o reacciona con un mol de iones H + Por tanto en la ecuación: Peso fórmula o molecular de Peso equivalente n la sustancia Si el soluto es un ácido, n será la cantidad de iones hidronio que cede. (Ojo con los ácidos polipróticos en neutralizaciones parciales y totales) Si el soluto es una base, n será la cantidad de iones hidronio que es capaz de aceptar.

9 Reacciones de precipitación o reacciones que involucran sales. Peso equivalente Es la cantidad de sustancia que cede o reacciona con un catión monovalente. En la práctica, en la ecuación: Peso fórmula o molecular de Peso equivalente n la sustancia n es el número total de cargas positivas o negativas que tenga una unidad de fórmula del soluto.

10 Reacciones de óxido reducción. Peso equivalente Es la cantidad de sustancia que gana o pierde un mol de electrones. En la ecuación: Peso fórmula o molecular de Peso equivalente n la sustancia n es el número TOTAL de electrones que el soluto gana o pierde en la reacción de óxido-reducción.

11 Ejercicios En las siguientes reacciones calcule el peso equivalente de cada uno de los reactivos:

12 Ejercicios Cuántos gramos hay en 3.67 equivalentes (equivalentes-gramo) de sulfato cúprico que se utiliza en una reacción de precipitación? Cuántos miliequivalentes hay en 1.36 g de hidróxido de magnesio si se utiliza en una reacción de neutralización completa?

13 Ejercicios Cuál es el peso equivalente gramo de las siguientes sustancias: H 2 S (oxidado a H 2 SO 4 ) AgCl (oxidado a Cl 2 ) I 2 (se reduce a I - ) H 2 O 2 (se reduce a H 2 O)

14 Definición de Normalidad La normalidad equivale a Normalidad Número de equilentes - gramo (equivalentes) (N) Litros de disolución Es necesario siempre conocer en que reacción se utiliza la disolución para poder calcular el número de equivalentes a partir del peso equivalente del soluto.

15 Ejercicios Calcule el volumen de ácido sulfúrico concentrado (densidad = g/ml y 93.2% p/p) que se necesita para preparar 500 ml de ácido 3.00 N para neutralización completa. P.F. Ácido sulfúrico = g/ml

16 Ejercicios Calcular la masa de permanganato de potasio que se necesita para preparar 80.0 ml de permanganato de potasio N cuando este actúa como agente oxidante en disolución ácida y el manganeso (II) es el producto de la reacción. P.F. Del permanganato de potasio = g/mol.

17 Ejercicios Calcule el volumen del ácido clorhídrico concentrado (densidad = 1.19 g/ml y 38% p/p) que se necesita para preparar 18 L de ácido clorhídrico 0.02 N (neutralización completa) P.F. del HCl = g/mol

18 Estequiometría Cuántos ml de cloruro de bario 0.25 M se necesitan para precipitar todo el ión sulfato de 20 ml de una disolución que contiene 100 g de sulfato de sodio por litro? P.F. del cloruro de bario = g/mol P.F. del sulfato de sodio = g/mol

19 Estequiometría Exactamente 400 ml de una disolución ácida, al actuar sobre un exceso de zinc, desprendieron L de hidrógeno medido sobre agua a 21ºC y torr. Cuál es la normalidad del ácido? La presión de vapor del agua a 21ºC es 18.6 torr.

20 Estequiometría Qué volumen de dicromato de potasio 0.40 N se necesita para liberar el cloro de 1.20 g de cloruro de sodio en una solución acidificada con ácido sulfurico? Cr 2 O Cl - + H + Cr 3+ + Cl 2 + H 2 O Cuántos gramos de dicromato se necesitan? Cuántos gramos de cloro se liberan? PM del cloruro de sodio = g/mol PM del dicromato de potasio = g/molo PM del cloro = g/mol