ÁCIDOS Y BASES a) Cuál es el PH de 50 ml de una disolución de HCl 0,5 M? b) Si añadimos agua a los 50 ml de la disolución anterior hasta alcanzar un volumen de 500 ml, cuál será el nuevo PH? c) Describa el procedimiento a seguir y el material necesario para preparar la disolución más diluida. a) 0,30 b) 1,30 Se disuelven 5 g de NaOH en agua suficiente para preparar 300 ml de disolución. Calcule: a) La molaridad de la disolución y el valor del PH. b) La molaridad de una disolución de HBr, de la que 30 ml de la misma son neutralizados con 25 ml de la disolución de la base. Masas atómicas: H =1;O =16; Na =23. a) 0,42 y PH =13,6 b) 0,35 Se preparan 100 ml de una disolución de amoníaco diluyendo con agua 2 ml de amoníaco del 30,0 % en peso y de densidad 0,894 g/ml. Calcular: a) la concentración de la disolución diluida b) el PH de esta disolución. Datos: masas atómicas: Nitrógeno =14; hidrógeno =1. K b (amoníaco) =1,8 x 10-5. a) 15,8 M b) 11,4 El agua de lluvia más ácida que se ha medido tenía un PH de 2,4. a) Cuántas veces era mayor su [H + ] que su [OH - ]? b) Explique por qué se forma este tipo de lluvia. Se precisa una disolución acuosa de PH =8. Para prepararla se decide diluir con agua una disolución de ácido clorhídrico hasta obtener [H Cl] = 10-8 M. Se trata de un procedimiento correcto? Razonar la respuesta. a) 1,6 x 10 9 Se dispone de una disolución acuosa 0,001 M de ácido 2-cloroetanoico cuya constante K a es 1,3 x 10-3. Calcule: a) El grado de disociación del ácido. b) El PH de la disolución c) Los gramos de ácido que se necesitarán para preparar dos litros de esta disolución. Datos: Masa atómicas: C =12,0; O =16,0; Cl =35,5; H =1,0. a) 66% b) PH =3,2 c) 0,189 g 1
Explique porqué una disolución de cloruro de amonio tiene un PH menor que 7 y, en cambio, una disolución de acetato de sodio tiene un PH mayor que 7. Se añaden 7 g de amoniaco en la cantidad de agua necesaria para obtener 500 ml de disolución. Calcule: a) El PH de la disolución resultante (K b (NH 4 OH) =1,85 x 10-5 M). b) El volumen de ácido sulfúrico 0,1 N necesario para neutralizar 250 ml de la disolución anterior. a) PH =11,6 b) 2040 ml a) Hidrólisis del cloruro amónico. K b NH 3 =1,8 x 10-5. b) Calcule el PH de una disolución 0,4 M de cloruro amónico a) NH 4 + + H 2 O ------ NH 3 + H 3 O + b) PH= 4,8 Diariamente una planta industrial vierte a un río 40.000 litros de aguas residuales de PH =1,3.. a) Cuál es la concentración de iones H + (H 3 O + ) de las aguas residuales? b) Cuántos moles de iones H + (H 3 O + ) se viertan cada día al río? c) Cuántos moles de hidróxido de sodio se precisan? Y de hidróxido de calcio? d) Si se utiliza Na OH sólido, cuyo precio es 1 euro/kg, calcule el coste diario de la neutralización. Datos: Masas atómicas: H =1; O =16; Na =23. a) 0,005 M b) 2000 moles de iones H 3 O + c) 2000 moles de Na OH y 1000 moles de Ca (OH) 2 d) 80 euros En el laboratorio se preparó una disolución de ácido yódico, HIO 3, disolviendo 3,568 g de este ácido en 100 ml de agua. Teniendo en cuenta que el PH de la disolución resultante fue 1,06 calcule: a) La constante de disociación, K a, de ácido. b) El grado de disociación del ácido. c) Si, tras llegar al equilibrio, se añaden 1,256 g de HIO 3 cuál será el PH de la disolución resultante? Datos: Masas atómicas: H =1; O =16; I =127. a) 0,16 b) 0,64 c) 0,96 2
Un ácido débil HA tiene una constante de equilibrio de K de 3 por diez elevado a menos 6. a)calcula las concentraciones de equilibrio de A-, Ha y H3O en una disolución de 0,02M del ácido.(a-= 2.4 por diez elevado a menos 4, HA=0.01976 M) b) que PH tiene esta disolución.(3.6) Se hacen reaccionar 250 ml de una disolución 0,5M de hidróxido sódico con 50 ml de una disolución 1.5M de ácido sulfúrico. a) Existe algún reactivo en exceso? EN caso afirmativo, indíquelo y determine la cantidad del mismo que no ha reaccionado.(0.075 moles) b) Cuántos gramos de sulfato sódico se origina en esta reacción?(8.88 g) a) Se tienen 50 ml de una disolución 0.5 M de etilamina. Cuál es el ph de la solución? La constante de disociación básica de la etilamina a 25ºC es 3.98 por diez elevado a menos 4.(12.15) b) Si los valores de las constantes de disociación ácida a 25ºC de los ácidos HCLO y HCHO2 son 3 por diez elevado a menos 8 y 1.82 por diez elevado a menos 4, respectivamente deduzca y justifique qué base conjugada es la más debil.(5.5 por diez elevado a menos11 y 3.3 por diez elevado a menos 7) La constante del producto de solubilidad del hidróxido de magnesio a 25ºC es 5.61 por diez elevado a menos 12. a) calcula la solubilidad en g/l, en agua pura de este compuesto.(1.12 por 10 elevado a menos 4) b) Calcula la solubilidad, en g/l, en una disolución de hidróxido de sodio de ph=12.(3.27 por 10 elevado a menos 6) c) Explica de que manera se podría conseguir la disolución del precipitado. A 100cm3 de una disolución de ácido nítrico de concentración 0.01M de ácido nítrico se le añaden 100cm3 de otra disolución de hidróxido de bario de concentración 0.01M. a) Escribe la reacción que tiene lugar entre los dos compuestos. b) Determina si la reacción será competa o, por el contrario, quedará algún reactivo en exceso.( 10 elevado a menos 3) c) Calcula el ph de las dos disoluciones iniciales y la disolución final(12.3 y 11.7) Se tienen 500mL de una disolución de ácido clorhídrico del 5 % en peso y densidad 1.05 g/cm3. Se añaden 28g de hidróxido sódico sólido, y se agita hasta una disolución total. Suponiendo que no hay variación de volumen, calcula el ph 3
una vez completada la reacción ácido-base ente el ácido clorhídrico y el hidróxido sódico añadido.(1.4) Una disolución de ácido benzoico, C6H5COOH, ácido monoprótico, está ionizada un 1.2%. Calcula la concentración inicial y el ph, sabiendo que K= 6.6 por 10 elevado a menos 5.(concentración 0.45M y ph 2.3) 4
EQUILIBRIO QUÍMICO 1.En un matraz de 2 litros se introducen 2 moles de N2 y 6 moles de H2, calentándose la mezcla hasta 327 ºC. A esta temperatura se establece el equilibrio: N2 (g) + 3H2 (g) 2 NH3 (g) Si la reacción tiene lugar en un 60%, calcula: a)la concentración de cada especie en el equilibrio. b)las constantes Kc y Kp para ese equilibrio. c) Cómo le afecta al equilibrio un aumento de la presión? Justifica la respuesta. Datos: R=0,0082 atm*l/k*mol 1 Solución: a)(n2)=0.4 mol/l; (H2)=1.2 mol/l; (NH3)=1.2 mol/l. b) Kc=2.1; Kp=8.7*10-4 Extremadura.- A 185 C y 1 atm de presion, el pentacloruro de antimonio gaseoso se disocia en un 30% para dar tricloruro de antimonio y cloro molecular, ambos gaseosos. Determine el valor de Kp y a partir de este el valor de Kc a 185 C Cataluña.- Un recipiente de 100L contiene una mezcla de He y de N2, cuya densidad es de 0,5 kg/m3. El recipiente se encuentra en condiciones normales de presion i temperatura a)determina el numero de moles de cada gas en la mezcla b)calcula la presion parcial que ejerce en ella cada gas c)si el recipiente en el que se encuentran los gases tiene un pequeño agujero, justifica cualitativamente si variaria la composicion de la mezcla Galicia.- En un matraz de 1 L se encuentran, en estado gaseoso y a una temperatura dada, hidrogeno, bromo y bromuro de hidrogeno, y en equilibrio correspondiente a la reaccion: H2(g) + Br2(g) 2HBr(g) H=-68 kj Indique como afectarian los siguientes cambios a la situacion de equilibrio y a la constante de equilibrio a) Aumento de la temperatura b) aumento de la presion parcial del bromuro de hidrogeno c) Aumento del volumen del recipiente Islas Baleares.- Dentro de un recipiente de 10 L de capacidad se hacen reaccionar 0,5 moles de H2(g) y o,5 moles de I2(g). A 448 C es Kc = 50. Calcular: a) El valor de Kp b) Los moles de yodo que quedan sin reaccionar cuando se ha alcanzado el equilibrio c) Si partimos inicialmente de 0,25 moles de H2(g) y 0,25 moles de I2(g) y cuatro moles de HI(g) cuántos moles de yodo habra ahora en el equilibrio? Islas Canarias.- A 473C y 2 atm de presion, el PCl5 se disocia en un 50% según la siguiente reaccion: PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) 5
a) Cuánto valdran Kp y Kc? b) Calcule las presiones parciales de cada gas en el equilibrio c) Justifique como influiria en el grado de disociacion un aumento de la presion Madrid.- Calcula Kp y Kc para los siguientes equilibrios: a)2n2o5 4NO2 + O2 b)n2 + 3H2 2NH3 c)h2co3 H + HCO3 d)caco3 CaO + CO2 Navarra.- En un recipiente de 10L, se introdujeron 0,530 moles de nitrogeno y 0,490 moles de hidrogeno. Al calentarse la mezcla a 527 C se establecio el equilibrio: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) Obteniendose 0,06 moles de este gas, calcule la presion total de la mezcla gaseosa asi como el valor de Kc Pais Vasco.- En un recipiente de 20 L se introducen 2 moles de hidrogeno y 2 moles de yodo y se calienta la mezcla a 763 K. Al alcanzarse el equilibrio, se observa que se han formado 3 moles de yoduro de hidrogeno a)calcula el valor de la constante Kc para el equilibrio b)manteniendo constantes el volumen y la temperatura, se añaden a la mezcla 0,5 moles de hidrogeno. Explica que ocurrira y calcula la nueva ccomposicion de la mezcla al restablecerse el equilibrio Andalucía 1.En un recipiente cerrado y vacío de 20 litros se introducen 480 g de pentacloruro de antimonio. Se eleva la temperatura a 180 ºC y se establece el equilibrio: SbCl5 (g) SbCl3 (g) + Cl2 (g). El valor de Kp para el equilibrio a 180ºC es de 0.093. Calcular: a) El valor de Kc para este equilibrio a 180ºC.(0.5 puntos) b) El grado de disociación del pentacloruro de antimonio.(1 punto) c) Los gramos de tricloruro de antimonio en el equilibrio.(0.5 puntos) Masas atómicas: Cl= 35.5; Sb=122; R= 0.082 atm. L/mol.K Solución: a)kc= 2.5*10-3 b)α= 0.16 c)59.4 g Cantabria 2.Se introducen una mezcla de 0.5 moles de H2 y 0.5 moles de I2 en un recipiente de 1 litro y se calienta a una temperatura de 430ºC. Calcule: a) Las concentraciones de H2, I2 y HI en el equilibrio Kc es 5403 para la reacción: H2 (g) + I2 (g) - 2 HI (g) 6
b) El valor de la constante Kp a la misma temperatura. Solución: a) ( HI)= 0.786 mol/l b) (H2)= 0.107 mol/l 7