Kps, equilibrio de precipitación y efecto de ión común

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1 Material recopilado por Victoria Chan Page 1 of 6 Kps, equilibrio de precipitación y efecto de ión común 1. Escriba las ecuaciones balanceadas que representan la disociación ó la ionización de las siguientes sustancias en agua y la expresión de la Kps: a) AgSCN e) Cu(OH) 2 i) Tl 2 S m) Ba(IO 3 ) 2 b) ZnS f) Ni 3 (PO 4 ) 2 j) CaCO 3 n) Zn 3 (AsO 4 ) 2 c) SrC 2 O 4 g) Fe(OH) 3 k) Ag 2 SO 4 o) La(IO 3 ) 3 d) Ag 2 CrO 4 h) BaSO 4 l) Al(OH) 3 p) SrCO 3 Selección múltiple Cada una de las siguientes preguntas puede tener una o más respuestas correctas. Lea con atención cada ítem y marque con una equis dentro del paréntesis la(s) respuesta (s) correcta (s). 2. Respecto del equilibrio de solubilidad, se afirma correctamente que 1 : I. ( ) Si el proceso es endotérmico, la solubilidad y el valor de la Kps de una sal aumenta al aumentar la temperatura. II.( ) La solubilidad del CuCl en agua disminuye si se le añade CuSO 4. III.( ) Entre dos sales iónicas diferentes, la sal cuyo valor de Kps sea mayor, será más soluble en agua. IV.( ) Si el P.I. es mayor que la Kps será un sistema formado por una disolución saturada y un precipitado. V. ( ) Al añadir un exceso de la sal a la disolución saturada, el equilibrio se desplaza y produce más iones en el sistema. 3. Con respecto del equilibrio de solubilidad, se afirma que: I. ( ) Al agitar y agregar más cantidad de sal a una disolución saturada, aumenta la cantidad de sólido disuelto. II. ( ) La solubilidad de una sal poco soluble disminuye cuando se agrega un ión común a esta sal. III. ( ) En una disolución insaturada el valor de la Kps da una medida de la cantidad de sólido que se disuelve. IV. ( ) Si el valor numérico de la Kps es mayor que el del producto iónico (PI), se formará un precipitado. V. ( ) Si el producto iónico (PI) es menor que Kps, es posible aumentar la concentración de los iones en la disolución. 4. Respecto del equilibrio de solubilidad, se afirma correctamente que 2 : I. ( ) Al adicionar 0,1 mole de PO 4 3- a una disolución saturada de Ca 3 (PO 4 ) 2, el valor de Kps de esta sal disminuye. II. ( ) La expresión de la Kps para el Ni 3 (PO 4 ) 2 es [Ni 2+ ] 3 [PO 4 3- ] 2 / [Ni 3 (PO 4 ) 2 ]. III.( ) Si la solubilidad de una sustancia aumenta al incrementar la temperatura, el valor de su Kps también aumenta. IV.( ) Si el producto iónico es igual que el valor de la Kps, el sistema está en equilibrio y no se produce precipitado. V. ( ) A 25 C, la solubilidad del CdS (Kps = 1,4x10-29 ) es menor que la del CoS (Kps = 9,7x ). 5. Con respecto del equilibrio de solubilidad, se afirma correctamente que: 3 I. ( ) Si el producto iónico es igual que el valor de la Kps, la disolución está saturada. II. ( ) El valor de la Kps disminuye al agregar un ión común al sistema. III.( ) Para la sal Ni 3 (PO 4 ) 2, la expresión de la Kps en términos de solubilidad es 108 s 5 IV.( ) El Ce(OH) 3 presenta el mismo valor de Kps en agua pura que en una disolución acuosa de KOH. V. ( ) A 25 C, la solubilidad del AgBr (Kps = 5,3x10-13 ) es menor que la del CoS (Kps = 9,7x ) 1 I 2 III, IV,V 3 I, III, IV

2 Material recopilado por Victoria Chan Page 2 of 6 6. Sobre el equilibrio de solubilidad, se afirma correctamente que: 4 I. ( ) Se establece en disoluciones sobresaturadas de sales poco solubles. II. ( ) Para la sal poco soluble: Zn 3 (AsO 4 ) 2, la expresión de K ps en términos de solubilidad igual a 108s 5 III.( ) Al adicionar un ión común a una disolución insaturada de una sal poco soluble, se da un aumento en la solubilidad de la sal. IV.( ) Si el proceso de solubilidad de una sal en agua es exotérmico, un aumento en la temperatura disminuye el valor numérico de su K ps V. ( ) Un aumento en la cantidad de la sal aumenta la concentración de los iones disueltos 7. Sobre equilibrios de solubilidad, se afirma correctamente que 5 : I. ( ) A 25ºC, el CaCO 3 (Kps=6,2x10-12 ) presenta una solubilidad molar menor que la del BaCO 3 (Kps=2,6x10-9 ). II.( ) Si una sal en disolución acuosa presenta un valor de PI mayor que su K ps, implica que la disolución se encuentra insaturada. III.( ) Los valores de solubilidad y de Kps del CdF 2 son mayores en agua pura que en una disolución 0,02 molar de Cd(NO 3 ) 2. IV.( ) La expresión de la Kps para el oxalato de plata ( Ag 2 C 2 O 4 ) es igual al producto [Ag 1+ ] 2 [C 2 O 4 2- ] 2. V. ( ) Si el proceso de disolución de la sal es endotérmico, el valor de la Kps de esta sal disminuye al aumentar la temperatura 8. Con respecto de los equilibrios de solubilidad, se afirma correctamente que: 6 I. ( ) Dos compuestos iónicos cualesquiera con el mismo valor de Kps, tienen la misma solubilidad. II. ( ) La Kps de un compuesto iónico permite estimar la concentración de su disolución saturada. III. ( ) Para cualquier disolución saturada de un compuesto iónico, se cumple que PI = Kps. IV. ( ) Para todo compuesto iónico, un aumento de la temperatura produce un aumento de su Kps V. ( ) El efecto de ión común produce siempre un aumento en la solubilidad 9. Sobre equilibrios de solubilidad, el producto iónico P.I. y la constante de equilibrio Kps, se afirma correctamente que: 7 I. ( ) El valor de la Kps disminuye al agregar un ión común. II. ( ) A 25 C, si la Kps del NiS es1,4 x y la del ZnS es 3,0x10-23, entonces el ZnS es más soluble. III. ( ) Cuando el valor de Kps es mayor que el del PI, se forman dos fases. IV. ( ) En procesos de disolución endotérmico, un aumento de temperatura aumenta la solubilidad y el valor de Kps. V. ( ) Se puede obtener un precipitado agregando un ión común a una disolución insaturada. 10. Con respecto del equilibrio de solubilidad, se afirma correctamente que: 8 I. ( ) Cada vez que reaccionen dos sales, se produce un precipitado. II. ( ) Al agregar Al(OH) 3(ac) a una disolución de PbCl 2(ac) ; disminuye la solubilidad del PbCl 2. III. ( ) A 25 C, la solubilidad del Sr 3 (AsO 4 ) 2 (Kps = 4,29 x10-19 ) es mayor que la del Zn 3 (AsO 4 ) 2 (Kps = 3,12 x ). IV. ( ) El valor de Kps del AgCN en agua pura es la misma que en una disolución acuosa de NaCN. V. ( ) En una disolución acuosa saturada de La(IO 3 ) 3, la [IO 3 1- ] es 3 veces la [La 3+ ]. 4 II, IV 5 I 6 II, III 7 II, IV 8 III, IV, V

3 Material recopilado por Victoria Chan Page 3 of La Kps para el Ag 2 CrO 4 es 1,1 x Se afirma correctamente que: 9 I. ( ) La solubilidad molar de esa sal es 6,5 x 10 5 mol/l. II. ( ) La concentración el ión plata y el ión cromato son iguales en el equilibrio. III. ( ) La solubilidad disminuye a 1,1 x mol/l si se agrega AgNO 3 0,1 mol/l. IV. ( ) La expresión de Kps es igual [Ag + ] 2 [CrO 4 2- ]. V. ( ) Es una sal que disocia poco. 12. Sobre los equilibrios de solubilidad, se afirma correctamente que: 10 I. ( ) Si Kps del BaF 2 es 1,84x10-7 y la del MgF 2 es 7,42x10-11, la solubilidad molar del MgF 2 es mayor que la del BaF 2 II. ( ) Si el valor del PI es mayor que el de la Kps, se formará un precipitado. III. ( ) El valor de Kps del Ce(OH) 3 en agua pura es igual que en una disolución acuosa de NaOH. IV ( ) Si el proceso de disolución es endotérmico, al aumentar la temperatura aumenta la concentración de los iones disueltos. V. ( ) La solubilidad molar del PbSO 4 aumenta al adicionar una disolución de Pb(NO 3 ) 2 0,1molar. Ejercicios. Debe aparecer todo el procedimiento que le permitió obtener el resultado. 13. A 25 C, 1 litro de disolución saturada de fosfato de plata (Ag 3 PO 4 ) contiene 0,01 g de Ag 3 PO 4. disuelto. Determine el valor de la Kps para esta sal. MM Ag 3 PO 4 = 419,6 g/mol R/ Kps= 8,66 x La constante del producto de solubilidad del fluoruro de magnesio (MgF2) en agua es 3,2x Calcule la solubilidad del MgF 2 en g/ml. MM MgF 2 = 62,3 g/mol 15. Calcule la solubilidad molar del Al(OH) 3 en agua pura. Kps Al(OH) 3 = 3,7x Una disolución saturada de fosfato de níquel (II), Ni 3 (PO 4 ) 2, MM = 366,1 g/mol; posee una concentración de PO 4 3 de 0,13 mol/l. Calcule la solubilidad molar y el valor de Kps para este compuesto. R/ Solubilidad = 0,065 mol/l; Kps = 1,25x La solubilidad del CaSO 4 (MM = 136 g/mol) en agua es 2,09 g/l a 30 C. Calcule el valor de la Kps. R/ 2,25x Una disolución acuosa saturada de Ce(IO 3 ) 3 a 25 C, contiene 1,10 mg/ml de esta sal. Calcule el valor de la Kps para el Ce(IO 3 ) 3. MM Ce(IO 3 ) 3 = 315 g/mol R/ Kps = 4x Determine la concentración mínima de ión PO 4 3- que puede causar la precipitación de Ca 3 (PO 4 ) 2 en una disolución acuosa 0,10 mol/l de Ca 2+ a 25 C. Kps Ca3(PO4)2 = 2,07 x R/ más de1,44x10-15 mol/l 20. Se disuelve PbCl 2 (Kps = 1,7x10 5 ) en una disolución acuosa de CaCl 2. a) Cuál será la concentración máxima de Pb 2+ si la concentración de CaCl 2 es 0,1 mol/l?; b) Cuál debe ser la concentración de CaCl 2 para garantizar una concentración máxima de Pb 2+ de 2x10 6 mol/l? a) R/ 4,25x10 7 mol/ll; b) 2,91 molar 9 I, III, IV 10 II, III, IV

4 Material recopilado por Victoria Chan Page 4 of 6 Equilibrio de precipitación 21. A 25 C, se tiene una disolución que contiene 0,8 molar de iones Ag + y 0,5 molar de iones Ba 2+ ; si se agregan iones CrO 4 2 cuál precipitado se formará primero, el de Ba 2+ o el de Ag 1+?. Kps Ag 2 CrO 4 = 1,1x10 12 ; Kps BaCrO 4 = 2x La constante de solubilidad Kps para el fosfato de calcio; Ca 3 (PO 4 ) 2 es 2,07x10-33 a 25 C. MM= 310 g/mol. a) Si en una disolución, las concentraciones de Ca 2+ y de PO 4 3- es 8x10-11 molar (cada una), se produce precipitación? Justifique su respuesta con los cálculos respectivos R/ PI= 3,5x10-52 < Kps no. b) Calcule la concentración molar de la disolución saturada de Ca 3 (PO 4 ) 2 a 25 C R/ [Ca 3 (PO 4 ) 2 ]= 1,15x10-7 molar. c) Cuál es la solubilidad en g/ml del Ca 3 (PO 4 ) 2 en una disolución 0,25 molar en Na 3 PO 4? R/ 3,32x10-12 g/ml 23. Un pozo de agua quiere emplearse para abastecer de agua potable a una comunidad rural, en el análisis químico de ésta se encuentra que tiene un alto contenido de iones Fe3+ que le da un sabor y un color no aceptable según la normativa nacional. En las pruebas que se hacen para potabilizar el agua se mezclan 200 ml de muestra de agua de pozo que tiene una concentración de iones hierro (III) 0,01 mol/l con 100 ml de NaOH 0,02 mol/l. Se eliminará por precipitación alguna cantidad de iones Fe3+? Considere un volumen final de 300 ml. Kps de Fe(OH)3=2,7x R/ PI = 1,98x10-9 > Kps= 2,7x10-39 por lo que sí se elimina una cantidad de iones hierro (III) por precipitación de Fe(OH) Se desea eliminar iones calcio (Ca 2+ ) del agua potable de una ciudad. Se decide realizar en el laboratorio la siguiente prueba: se mezclan 500 ml de muestra de agua potable, la cual tiene una concentración de iones calcio (Ca 2+ ) 0,05 molar, con 100 ml de Na 2 CO 3 0,07 molar. Se formará o no precipitado en esta prueba? Considere un volumen final de 600 ml. K ps CaCO 3 =6,2x10-12 a 25 C. PI= 5x10-4 > Kps sí 25. Indique si se formará o no un precipitado cuando se mezclan dos disoluciones acuosas, una de 0,002 molar Na 3 PO 4 con otra de Ca(NO 3 ) 2 0,001 molar. Demuestre su respuesta con los cálculos y ecuaciones necesarias. Kps Ca 3 (PO 4 ) 2 = 2,07 x Se formará un precipitado cuando se mezcla NaF 2x10-4 molar con Sr(NO 3 ) 2 9x10-4 molar? Respalde su respuesta con cálculos. KpsSrF 2 = 2x Se formará precipitado si se mezcla SrSO 4 0,035 molar y Na 3 AsO 4 0,02 molar? Respalde su respuesta con cálculos. Kps Sr 3 (AsO 4 ) 2 = 4,29x Se formará un precipitado de Cu(OH) 2 en un sistema donde se mezcla NaOH 0,023 molar y CuSO 4 0,0018 molar? Kps Cu(OH) 2? 1,6x10-19 R/ PI= 9, Kps sí 29. Precipitará el BaSO 4 al mezclar una disolución que contiene BaCl 2 5,62x10-5 molar con otra disolución de K 2 SO 4 8,75x10-3 molar?. Suponga que el volumen no cambia al hacer la mezcla. Kps BaSO 4 = 1x10-10 R/ PI = 4,92x10-7 sí 30. Precipitará el Ag 3 PO 4 cuando se mezcla Ag 2 SO 4 0,035 molar con (NH 4 ) 3 PO 4 0,015 molar? Suponga que el volumen no cambia al hacer la mezcla. Kps Ag 3 PO 4 = 8,88x Respalde su respuesta con las ecuaciones balanceadas y los cálculos apropiados. R/ PI= 5,15x10-6 sí 31. Mediante cálculos apropiados indique si al mezclar 250 ml NaOH 1,0x10-4 molar y 200 ml de Pb 3 (AsO 4 ) 2 5,0x10-5 molar se formará o no un precipitado. Considere un volumen final de 450 ml. Kps Pb(OH) 2 = 1,4x10-20 R/ PI = 2,05x10-13 sí 32. Indique si se formará o no precipitado cuando se mezclan 15 ml de Na 2 SO 4 5x10-2 mol/l y 100 ml de AgNO 3 0,050 mol/l. Demuestre su respuesta con los cálculos y las ecuaciones necesarios. Considere un volumen final de 115 ml. Kps Ag 2 SO 4 = 1,5 x 10-5

5 Material recopilado por Victoria Chan Page 5 of Se formará precipitado si se mezclan 200 ml de Pb(NO 3 ) 2 0,015 molar y 100 ml de NaCl 0,033 molar? Considere un volumen total de 300 ml. Respalde su respuesta con los cálculos necesarios? Kps PbCl 2 =1,7x Se formará un precipitado cuando se mezclan 100 ml de Pb(NO 3 ) 2 3x10-3 molar con 400 ml de Na 2 SO 4 5x10-3 molar. Considere un volumen total de 500 ml. Kps PbSO 4 = 1,8x10-8. Respalde su respuesta con los cálculos necesarios. 35. Se formará un precipitado cuando se mezclan 150 ml de NaF 0,015 molar con 100 ml de Ca(NO 3 ) 2 0,2 molar? Considere un volumen final de 250 ml. Kps CaF 2 = 3,9x Precipitará el Ag 3 PO 4 cuando se mezclan 300 ml de Ag 2 SO 4 0,20 molar con 200 ml de (NH 4 ) 3 PO 4 0,40 molar. Considere un volumen total de 500 ml. Kps Ag 3 PO 4 = 8,88x Respalde su respuesta con los cálculos necesarios. 37. Se mezclan 200 ml de una disolución de NaOH 0,003 molar con 200 ml de otra disolución de Al 2 (CO 3 ) 3 0,0005 molar. Considere un volumen total de 400 ml. (Kps de Al(OH) 3 = 3,7x10-15 ). Se formará un precipitado de Al(OH) 3 en el sistema? Respalde su respuesta con los cálculos necesarios. Ión común 38. El yodato de aluminio (Al(IO 3 ) 3 ) posee un valor de Kps en agua a 25 C igual a 9,8 x Calcule la solubilidad molar del Al(IO 3 ) 3 en una disolución 0,03 mol/l de Al 2 (SO 4 ) El arsenato de zinc (Zn 3 (AsO 4 ) 2 ) posee un valor de Kps en agua a 25 C igual a 3,12x Calcule la solubilidad molar del Zn 3 (AsO 4 ) 2 en una disolución 0,035 mol/ L de Zn(NO 3 ) La Kps para el fosfato de cadmio Cd 3 (PO 4 ) 2 es 2,55x10-33 a 25 C, para esta sal determine la solubilidad molar en una disolución acuosa de Cd(NO 3 ) 2 0,015 molar. R/ 1,4 x nol/l 41. Calcule la solubilidad molar del arsenato de zinc, Zn 3 (AsO 4 ) 2, en una disolución de Zn(NO 3 ) 2 0,025 molar. Kps Zn 3 (AsO 4 ) 2 = 3,12x10-28 R/ 2,23x10-12 molar 42. Calcule la solubilidad molar del PbCl 2 en una disolución de AuCl 3 0,12 molar. Kps PbCl 2 = 1,7x10-5 R/1,3 x10-4 mol/l 43. Calcule la solubilidad molar del Ag 3 AsO 4 en una disolución de Ca 3 (AsO 4 ) 2 0,025 molar. Kps de Ag 3 AsO 4 = 1,03x10-22 R/ 4,24x10-8 mol/l 44. A una misma temperatura, se tienen dos disoluciones saturadas de Ba(IO 3 ) 2. Preparadas de la siguiente forma: Una disolviendo el Ba(IO 3 ) 2 en agua pura y la otra disolviendo el Ba(IO 3 ) 2 en una disolución acuosa de BaCl 2 0,05 molar. Es correcto afirmar que en ambas disoluciones el valor de la Kps del Ba(IO 3 ) 2 es el mismo?. Sí; No. Justifique su respuesta. 45. Determine la solubilidad molar del Co(OH) 2 en una disolución acuosa 0,010 mol/l KOH. Kps del Co(OH) 2 = 1,09x10-15 R/ 1,09x10-11 molar 46. Determine la solubilidad (en g/ml) del Al(OH) 3 en una disolución acuosa de Ba(OH) 2 0,04 molar a 25 C. Kps Al(OH) 3 = 3,7x MM Al(OH) 3 = 78 g/mol R/ s = 5,64x10-13 g/ml 47. El arsenato de estroncio (Sr 3 (AsO 4 ) 2 ) posee un valor de Kps en agua a 25 C igual a 4,29x Calcule la solubilidad del arsenato de estroncio en una disolución 0,05 mol/l de Sr(NO 3 ) 2. R/ S= 2,9x10-8 mol/l 48. La solubilidad del PbCl 2 en agua a 25ºC es 4,51 x 10-3 g/ml. MM PbCl 2 = 278,1 g/mol Calcule: a) el valor de la Kps R/ Kps = 1,7 x 10-5 b) la solubilidad molar del PbCl 2 en una disolución acuosa de AlCl 3 0,025 molar R/ 3,02x10-3 molar

6 Material recopilado por Victoria Chan Page 6 of Se disuelve la cantidad máxima de hidróxido de hierro (III), Fe(OH) 3 en una disolución de NaOH 0,05 molar. Datos para el Fe(OH) 3 : Kps = 2,7x10-39 ; MM = 107 g/mol. Determine la solubilidad molar del Fe(OH) 3 : a) en agua pura, b) en la disolución de NaOH 50. Calcule la solubilidad molar del fosfato de plata (Ag 3 PO 4 ) en una disolución acuosa de sulfato de plata (Ag 2 SO 4 ) 0,03 molar. Kps= 8,88x R/ 4,11x10-14 solubilidad del Ag 3 PO 4 en Ag 2 SO 4 0,03 molar 51. Calcule la solubilidad en g/ml del SrCO 3 en una disolución acuosa 0,15 molar de SrCl 2. MM SrCO 3 = 147,6 g/mol y Kps = 1,6x10-9 R/ 1,57x g/ml 52. La solubilidad molar en agua del iodato de lantano (III), La(IO 3 ) 3, es 6,9 x 10-4 mol/l a 25 C. Determine: a) el valor de Kps a esa temperatura R/ Kps= 6,1x10-12 b) la solubilidad molar del iodato de lantano (III) en una disolución acuosa de Ca(IO 3 ) 2 0,05 mol/l R/ S del La(IO 3 ) 3 en Ca(IO 3 ) 2 6,1x10-9 mol/l 53. Calcule la solubilidad molar a 25 C del: a) PbF 2 (Kps = 4,1x10 8 ) en una disolución de NaF 0,01 molar. b) PbI 2 (Kps = 1,4x10 8 ) en una disolución de KI 0,03 mol/l. c) La(IO 3 ) 3 (Kps = 6,1x10 12 ) en una disolución de NaIO 3 0,15 molar. d) CuI (Kps = 1,3x10 12 ) en una disolución de CuSO 4 0,03 molar. e) PbCl (Kps = 2 1,7x10 5 ) en una disolución de KCl 0,2 molar. f) Fe(OH) (Kps = 3 2,7x10 39 ) en una disolución de Ba(OH) 2 0,05 molar. g) Zn(OH) 2 (Kps = 7,7x10 17 ) en una disolución de NaOH 0,05 molar. h) Ag 2 CO 3 (Kps= 8,6x10-9 ) en una disolución 0,3 mol/l de Na 2 CO 3 R/ 8,47x 10 5 mol/l i) CdS (Kps= 1,4x10-29 )en una disolución de Cd(NO 3 ) 2 0,1 molar j) AgBr (Kps= 5,3x10-13 )en una disolución de AlBr 3 0,03 mol/l. R/5,89x10 12 molar k) PbI 2 (Kps = 1,4x10 8 ) en una disolución de MgI 2 0,02 molar vch, abril 2012