Guia ejercicios quimica general y organica.

V. GUIA DE EJERCICIOS DE QUIMICA GENERAL Y ORGANICA, QUI 001

Compilado por: Prof. Juan Merchn Vels

Revisado por: Dr. William Tiznado V.

Departamento de Ciencias Qumicas

Versin Primer Semestre 2011

Esta gua de ejercicios fue elaborada y financiada a travs del PROYECTO DE MEJORAMIENTO DE LA CALIDAD DE LA DOCENCIA 2009 de la VICE-RECTORA ACADMICA (VRA), titulado Mejoramiento del material de apoyo al proceso de enseanza de los cursos de Primer Ao del Departamento de Ciencias Qumicas.

Gua de Ejercicios, Curso de Qumica General, primer Semestre 2011

INDICE TABLA PERIODICA 4

GUIA N 1 UNIDAD N 1: MATERIA TOMOS, MOLCULAS E IONES

Objetivos especficos de la Unidad N 1 5

Ejercicios resueltos 6

Ejercicios propuestos 7

Tabla de conversin de unidades 12

Respuestas 14

GUIA N 2 UNIDAD N 2: MATERIA TOMOS, MOLCULAS E IONES




Respuestas 21

GUIA N 3 UNIDAD N 3: ESTEQUIMETRA




Respuestas 32

GUIA N 4 UNIDAD N 4: GASES Y SUS PROPIEDADES




Respuestas 43

GUIA N 5 UNIDAD N 5: ESTEQUIMETRA EN SOLUCIONES ACUOSASY

PROPIEDADES FSICAS DE LAS SOLUCIONES




Departamento de Ciencias Qumicas 2


Respuestas 50

GUIA N 6 UNIDAD N 5: ESTEQUIMETRA EN SOLUCIONES ACUOSASY

PROPIEDADES FSICAS DE LAS SOLUCIONES




Respuestas 57

GUIA N 7 UNIDAD N 6: EQUILIBRIO QUMICO Y EQUILIBRIO CIDO-BASE




Respuestas 66

GUIA N 8 UNIDAD N 5: EQUILIBRIO QUMICO Y EQUILIBRIO CIDO - BASE




Respuestas 71

GUIA N 9 UNIDAD N 5: EQUILIBRIO QUMICO Y EQUILIBRIO CIDO - BASE




Respuestas 81

GUIA N 10 UNIDAD N 7: INTRODUCCIN A LA QUMICA ORGNICA


Nomenclatura de compuestos orgnicos 84

Ejercicios 86

Respuestas 91



GUIA N 1

UNIDAD N 1

MATERIA, ATOMOS, MOLECULAS E IONES

Objetivos especficos de la Unidad 1 1. Se espera que el estudiante logre los siguientes objetivos: 2. Clasificacin y Propiedades de la Materia

3. Unidades de medicin. Sistema Internacional de medicin

4. Escalas de Temperatura

5. Uso de prefijos, conversin de unidades (factor unitario)

LAS RESPUESTAS DEBEN ESTAR CORRECTAMENTE JUSTIFICADAS EN LOS CASOS EN QUE SE SOLICITA. (RESPUESTAS SIN JUSTIFICACIN NO TIENEN VALIDEZ)

BIBLIOGRAFIA:

1. Captulo 2. Qumica. R. Chang McGraw Hill. 7 Edicin, 2002. 2. Captulos 2 y 3. Qumica y Reactividad Qumica. J. C. Kotz, P. M. Treichel. Thomson.

5 Edicin, 2003. Traducido del material de soporte en los Cds del Test Bank. Manual Instructor

3. Captulo 1. Qumica. La Ciencia Central. Brown, Le May, Bursten Pearson. Prentice

Hall. 9 Edicin, 2004.



EJERCICIOS RESUELTOS

Una vasija de vidrio tiene una masa de 20,2376 g cuando est vaca y 20,3102 cuando se llena

con agua a 10 C. La vasija con una solucin tiene una masa, ahora, de 20.3300 g. cul es la densidad de la solucin? Densidad del agua 1 g/cm3

Justificacin: colocar los datos que nos dan en el ejercicio masa vasija vaca = 20,2376 masa vasija con agua = 20,3102 densidad del agua = 1 g/cm3 Masa de agua = 20,3102 20,2376 = 0,0726 g Colocar la formula a emplear y sustituir los valores que tenemos y despejamos la incgnita

volumenmasad =

volumengcmg 0726,0/ 3/1

0726,0cmg

g Si la eficacia del combustible de un automvil es 27 millas por galn, cul es su eficacia de

combustible en kilmetros por litro? (1 kilmetro = 0,621 millas, 1,000L= 1,057 cuartos de galn, 4 cuartos de galn = 1 galn)

1 3 = Volumen =

30726,0 cmvolemen = Calculamos los datos necesarios dados en el ejercicio masa vasija vaca = 20,2376 masa vasija con solucin = 20,3102 masa de la solucin = 20,3300 20,2376 = 0,0924 g

volumen

masa 33 /272,10726,0

0924,0 cmgcm

gd ==d =

Justificacin: utilice factor unitario para el cambio de unidades, colocando la unidad que desea cambiar en el sentido opuesto y la nueva en el que se va a reemplazar

galnkilmetros

millaskilmetrox

galnmillas 478,43

621,0127 =

alncuartokilmetros

alncuartosgalnx

galnkilmetros

deg870,10

deg41478,43 =

litrokilmetrosR 11=

litrokilometros

litrosalncuartox

alncuartokilmetros 48,11

000,1deg057,1

deg870,10 =



EJERCICIOS PROPUESTOS 1. De los materiales que Usted conoce de ejemplos de: a) sistemas heterogneos b) soluciones c) sistemas homogneos d) compuestos e) elementos

2. Considere un sistema compuesto por un vaso que contiene agua con hielo. a) Indique si el sistema es homogneo o heterogneo.

b) Si el hielo se disuelve en el agua y elimina al vaso como componente del sistema, indique si el sistema es o no una solucin.

Justificacin:

Justificacin:

3. Cul es la diferencia entre una propiedad intensiva y extensiva y de un ejemplo de cada una? 4. Cuando 24 pedazos de cobre se sumergen en agua, los pedazos desplazan 8,26 cm3 de

agua. Si la masa combinada de los pedazos es 73,86 g, cul es la densidad del cobre?

Justificacin:

Justificacin:



5. La densidad del cido actico es 1,05 g/mL. Cul es el volumen de 327 g de cido actico?

6. Un cubo del hierro tiene una masa de 29,31 g. Si cada lado del cubo tiene dimensiones

de 1,55 centmetros, cul es la densidad del hierro? 7. A 0C, una botella contiene 325 mL de agua lquida. Cul es el volumen del agua

despus de que se congele (a 0 C)? Las densidades del agua y del hielo lquido a 0C son 1,000 g/mL y 0,917 g/mL, respectivamente.

Justificacin:

Justificacin:

Justificacin:

8. Cul es la densidad en g/cm3 de un disco de bronce de 25 cm de dimetro y 8 mm de

espesor y pesa 3450 g? Volumen = rea x espesor = r2h = (d/2)2h

Justificacin:



9. Los cidos grasos se extienden espontneamente en el agua formando una pelcula monomolecular. Una solucin de benceno que contiene 0,1 mm3 de cido esterico se vierte en una bandeja con agua. El cido es insoluble en agua pero se extiende en la superficie formando una zona de pelcula continua de 400 cm2 despus de haberse evaporado todo el benceno. cul es el espesor de la pelcula en Angstrom?

Justificacin:

10. A que temperatura coinciden los grados Fahrenheit con los Celsius?

Justificacin: 11. Cul de las siguientes masas es ms grande 2,3 x 109 pg, 1,5 x 108 ng, 6,6 x 105 g, 8,4

x 102 mg o 3,0 x 10-1 g?

Justificacin: 12. La presin de vapor de una atmsfera es igual a 1033 g/cm2. Exprese esta presin en libras

por pulgada cuadrada.

Justificacin:

=22

2 )lg()(1033adapu

cmxg

librasxcm

g



13. Un galn (3,78 L) de pintura de ltex puede cubrir 385 pies2 de la superficie de una pared. Cul es el grosor promedio de una capa de pintura (en micrmetros)?

14. Cul es la respuesta correcta en cifras significativas de la siguiente expresin: (72,61

68,59) x 18,76?

Justificacin:

Justificacin: 15. Cul es la respuesta correcta en cifras significativas de la siguiente expresin: (18 + 95) x

0,077351? Justificacin: 16. El radio de un tomo del litio es 152 pm. Cul es el volumen de un tomo del litio

expresado en cm3, si se considera que el tomo es una esfera? El volumen de una esfera es (4/3) r3.

Justificacin:



17. Al convertir 5,000 x 10-2 metros a milmetros y expresar la respuesta en la notacin

estndar usando el nmero correcto de cifras significativas 18. Si un atleta hace 100 yardas en 10 segundos, cul es su velocidad? a) en millas por hora b) en kilmetros por hora

Justificacin:

Justificacin:



Tablas de Conversin de Unidades Longitud

Superficie

Volumen

Masa



Densidad

Presin

Energa



RESPUESTAS

1. Respuesta: Hormign, madera, cazuela a la chilena, agua y aceite Aire, gasolina, sal en agua, latn Aire, agua de mar, gasolina Sal, mrmol, carbonato de calcio, dixido de carbono

Oro, oxgeno, hidrgeno, cloro 2. Respuesta: a) heterogneo

b) no, ya que el hielo es agua en estado slido y si se disuelve sigue siendo agua

3. Respuesta: Intensiva: aquella propiedad que es independiente de la cantidad de materia presente, color Extensiva: aquella propiedad que depende de la cantidad de materia presente, volumen

4. Respuesta: 8,94 g/cm3

5. Respuesta: 3,11 x 102 mL


7. Respuesta: 354 mL


9. Respuesta: 25

10. Respuesta: -40

11. Respuesta: 8,4 x 102 mg

14. Respuesta: 14,68 libras/pulgada cuadrada

13 Respuesta: 106 m

14. Respuesta: 75,42

15. Respuesta: 8,7

16. Respuesta: 1,47 x 10-23 cm3

17. Respuesta: 50,00 mm



18. Respuesta: a) 20,4 millas/h b) 32,9 Km/h



GUIA N2

UNIDAD N2

MATERIA, ATOMOS, MOLECULAS E IONES

Objetivos especficos de la Unidad N2 1. Estructura del tomo: ncleos y electrones. Istopos, nmero atmico, nmero de masa.

2. Introduccin a la tabla peridica: grupos (nombres de algunos grupos), periodos,

metales, no metales y metaloides. Smbolos qumicos.

3. Definiciones de frmulas moleculares y empricas, representacin de molculas,

formacin de iones, iones y compuestos inicos

4. Nomenclatura de compuestos inorgnicos: estados de oxidacin ms comunes, funciones

inorgnicas.


BIBLIOGRAFIA:

1. Captulo 2. Qumica. R. Chang McGraw Hill. 7 Edicin, 2002. 2. Captulos 2 y 3. Qumica y Reactividad Qumica. J. C. Kotz, P. M. Treichel. Thomson.

5 Edicin, 2003. Traducido del material de soporte en los Cds del Test Bank. Manual Instructor






En la naturaleza, el plomo se presenta como 4 istopos, cuyos datos son:

Istopo masa (u.m.a.) Abundancia relativa (% )

204 Pb 202,973 1,48 206 Pb 205,9745 23,60 207 Pb 206,9759 22,60 208 Pb 207,9766 52,30

Calcule la masa atmica promedio del plomo.

promediomasa =Justificacin:

100 = abundanciamasamasa

100)30,529766,207()60,229759,206()60,239745,205()48,1973,202( +++=masa

10028272,20620

10017618,1087765534,46779982,4860453,204 =+++=masa

umamasa 2028,206= Identifique los iones presentes en los siguientes compuestos KHCO3, Na2SO4, KCl, C6H12O6 y

Ba(OH)2.

Justificacin: como la mayora de los compuestos son sales (compuestos inicos), se les descompone en su in metlico con su estado de oxidacin y en su contrain, por lo tanto tendremos:

+ + 33 HCOKKHCO

+ + 2442 2 SONaSONa

+ + ClKKCl

6126 OHC no se disocia por no ser un compuesto inico

+ + )(2)( 22 OHBaOHBa



EJERCICIOS PROPUESTOS 1. Ordene las partculas subatmicas neutrones, protones y electrones en orden creciente de

masa. Justificacin: 2. Cuntos protones, neutrones, y electrones estn en un tomo de oxgeno-18 y cul es el

smbolo atmico para un elemento con 28 protones y 31 neutrones?

Justificacin:

3. Cul pareja entre los tomos siguientes tiene el mismo nmero de neutrones? , , , 6830

6428 Ni

6329Cu

6430 Zn Zn

4. Los istopos de un elemento dado tienen el mismo nmero de ________, pero diferente

nmero de ________ en su ncleo.

Justificacin:

Justificacin:



5. Cul de los siguientes tomos son istopos? , 48 , 50 , 50 4521Sc 22Ti 22Ti 23V Justificacin:

6. Un elemento consiste en dos istopos. La abundancia de un istopo es 95,72% y su masa

atmica es 114,9041 uma. La masa atmica del segundo istopo es 112,9043 uma. Cul es la masa atmica media del elemento?

Justificacin:

7. Complete la siguiente Tabla:

Smbolo 54 226 Fe

+

Protones 5 79 86 Neutrones 6 16 117 136 Electrones 5 18 79 Carga

neta -3 0

8. El oxgeno tiene dos istopos: O-16 y O-17. Calcula el porcentaje de cada uno de ellos

sabiendo que la masa atmica del oxgeno es 15, 9994 u. Datos: masa de O-16 = 15,9949 u; masa de O-17 = 16,9991 u.

Justificacin:



9. Escribir las frmulas para los compuestos constituidos por los siguientes pares de iones: a) Na+ y CO32- b) Ca2+ y ClO3- c) Sr2+ y S2- d) Cr3+ y Cl- e) Ni2+ y ClO-4 f) Fe3+ y BrO3- g) K+ y ClO- h) Ba2+ y NO-3 i) Cu2+ y SO42- j) Ba2+ y SO32- k) Al3+ y NO3- l) Li+ y NO2- 10. Escriba las frmulas de los siguientes compuestos: a) Bromuro de sodio b) Sulfuro de plomo c) Oxido de zinc d) Yoduro de calcio e) Hidrxido de potasio f) Hidrxido de Cu (II) g) Hidrxido de hierro (III) h) Clorato ferroso i) Nitrato de aluminio j) Carbonato de bario k) cido sulfrico l) Amonaco 11. Escriba el nombre de los siguientes compuestos: a) KMnO4 b) H3PO4 c) Na2CrO4 d) HBrO3 e) HCl f) FeCO3 g) SnSO4 h) NH4OH i) FePO4 j) Al2(SO4)3

Justificacin:

Justificacin:

Justificacin:



RESPUESTAS 1. Respuesta: Electrones < protones < neutrones

2. Respuesta: 8 protones, 10 neutrones y 8 electrones

Ni5928

3. Respuesta: y Cu6329 Zn6430

4. Respuesta: Protones neutrones

5. Respuesta: y Ti4822 Ti5022

6. Respuesta: 114,8 uma

7. Respuesta:

Smbolo B115331

15P Au12679 Rn

22286

Protones 26 15 Neutrones 28 Electrones 24 86 Carga neta 0 +2 0

8. Respuesta: De O-16 hay 99,55% y O-17 hay 0,45%

9. Respuesta: a) Na2CO3 b) Ca(ClO3)2 c) SrS d) CrCl3 e) Ni(ClO4)2 f) Fe(BrO3)3 g) KClO h) Ba(NO3)2 i) CuSO4 j) BaSO3

NH3

k) Al(NO3)3 l) LiNO2

10. Respuesta: a) NaBr b) PbS c) ZnO d) CaI2 e) KOH f) Cu(OH)2 g) Fe(OH)3 h) Fe(ClO3)2 i) Al(NO3)3 j) BaCO3

k)H2SO4 l)

11. Respuesta: a) permanganato de potasio b) cido fosfrico c) cromto de sodio d) cido brmico e) cido clorhdrico f) carbonato ferroso g) sulfato de estao (II) h) hidrxido de amonio i) fosfato ferroso j) sulfato de aluminio



GUIA N3

UNIDAD N3:

ESTEQUIOMETRA

Objetivos especficos de la Unidad N3

1. Ecuaciones qumicas: Escritura y balanceo de ecuaciones

2. Pesos atmicos y moleculares. Escala de masas atmicas

3. El mol y nmero de Avogadro

4. Masas molares. Frmulas moleculares y empricas

5. Clculos con frmulas qumicas y ecuaciones

6. Reactivo limitante, rendimiento de una reaccin.


BIBLIOGRAFIA:

1. Captulo 3. Qumica. R. Chang McGraw Hill. 7 Edicin, 2002. 2. Captulos 2, 3 y 4. Qumica y Reactividad Qumica. J. C. Kotz, P. M. Treichel.

Thomson. 5 Edicin, 2003. Traducido del material de soporte en los Cds del Test Bank. Manual Instructor





EJERCICIOS

Un condimento artificial, cuya masa molecular es aproximadamente 170 g/mol tiene los porcentajes en masa siguientes: Na: 13,60%; O: 37,84%; H: 4,76%; N: 8,29% y el resto es carbono. Proponga la frmula emprica y molecular del condimento.

Justificacin: Justificacin: suponemos que el porcentaje equivale a los gramos de cada elemento El carbono hallamos por diferencia ya que la suma de los porcenjates debe ser 100

C++++= 29,876,484,3760,13CNHONa %%%%%100 ++++= 100 51,3549,64100)29,876,484,3760,13(100 ==+++=C g

Calculamos los moles de cada elemento por medio de su masa molar

mol

gmolgNa 5916,09897,22

160,13 == molg

molgO 3651,29994,15

184,37 ==

molmolgH 7227,4

0079,1176,4 == mol

gmolgN 5919,00067,14

129,8 ==

molg

molgC 9565,2011,12

151,35 == Procedemos a dividir todos los resultados obtenidos por el valor ms pequeo

1

5916,05916,0 ==

molmolNa 49978,3

5916,03651,2 ==

molmolO

89828,75916,07227,4 ==

molmolH 10005,1

5916,05919,0 ==

molmolN

59975,45916,09565,2 ==

molmolC

Los valores obtenidos corresponden a los subindices de cada elemento para su frmula emprica

NNaOHC 485 Para el clculo de la frmula molecular se procede a calcular la masa molar de la formula emprica

molgmasa /1122,169)9897,22(1)0067,14(1)9994,15(4)0079,1(8)011,12(5 =++++= Procedemos a calcular el valor numrico por el cual debemos multiplicar los subindices y para ello se realiza dividiendo la masa molar del compuesto para el peso de la frmula emprica

10052,1/1122,169

/170 ==molg

molgn por tanto la formula molecular es la misma

C NNaOH 485



El carbonato de sodio reacciona con el cido clorhdrico dando como productos cloruro de

sodio, dixido de carbono y agua; escriba correctamente las frmulas de la ecuacin y balancee

__Na2 CO (s) + __H Cl (ac) __Na Cl (ac) + __C O2 (g) + __H2 O (l)

Qu masa de dixido de carbono se produce a partir de la reaccin de 2,94 g de carbonato de sodio con un exceso de cido clorhdrico?

Justificacin: Primero procedemos a balancear la ecuacin (ley de conservacin de la masa) por

cualquiera de los mtodos; ejemplo algebraico, a cada compuesto le colocamos una letra y planteamos las ecuaciones para cada elemento.

A

B C D E Na2CO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O

Na: 2A = C C: A = D O: 3A = 2D + E

H: B = 2D Como se puede ver hay mas incognitas que ecuaciones se coloca un valor a la incognita que ms se

repite, en este caso A y le damos un valor de 1, resolviendo tendremos: A = 1 en pa primera ecuacin tendremos 2(1) = C de donde C = 2 de la segunda ecuacin tenemos D = 1 y reemplazando en la cuarta ecuacinel valor de D obtenido anteriormente tendremos B = 2 y por ltimo con la tercera ecuacin encuentro elvalor de E 3(1) = 2(1) + E donde E = 1; siendo estos los coeficientes estequimtricos que coloco en la ecuacin balanceada

Na2CO3(s) + 2 HCl (aq) 2 NaCl (aq) + CO2(g) + H2O (l)

Una vez balanceada la ecuacin se procede a calcular la masa molecular del compuesto: molgCONa /9886,105)9994,15(3)011,12(1)9897,22(232 =++=

Ahora pasamos la masa del compuesto dado en el ejercicio a moles

( ) 3202774,09886,105

194,2 COmolNag

molgmol ==

Por estequiometra (ecuacin balanceada) pasamos de carbonato de sodio a dixido de carbono

232

232 02774,01

102774,0 molCOCOmolNa

molCOCOmolNa = Calculamos la masa molar del dixido de carbono

molgCO /0098,44)9994,15(2)011,12(12 =+=

Por ltimo pasamos los moles de dixido de carbono a gramos

ggmol

gmolgCO 22,12208,110098,4402774,02 ==



1. El cianuro de hidrgeno, HCN, es un lquido incoloro, voltil, con el olor de ciertos huesos

de frutas (por ejemplo los huesos del durazno y cereza). El compuesto es sumamente venenoso. Cuntas molculas hay en 56 mg de HCN, siendo esta la dosis txica promedio?.

2. La hemoglobina, una protena que se encuentra en los eritrocitos, transporta el O2 de los

pulmones hasta las clulas de los tejidos. El hierro (como in Fe2+) es el 0,33% de la masa de la hemoglobina. Si la masa molar de la hemoglobina es 6,8 x 104 g/mol. Cuntos moles de iones Fe2+ hay en un mol de la molcula?

Justificacin:

Justificacin:

3. La frmula de cierto contaminante incluye C, H, O y N. Los porcentajes en masa de cada elemento son: C, 19,8%; H, 2,5% y N, 11,6%. Proponga la frmula emprica de la sustancia.

Justificacin:



4. Una muestra de 1,367 g de un compuesto orgnico se quem en corriente de aire y dio 3,002 g de CO2 y 1,640 g de H2O. Si el compuesto slo contena C,H y O: a) Cul es su frmula emprica?. b) Si su masa molar determinada experimentalmente es 60 g/mol. Cul es su frmula

molecular?. Justificacin:

5. Una muestra de 7,61 g de cido p-aminobenzoico (compuesto utilizado en los cosmticos con filtros solares) se quem en corriente de oxgeno y se obtuvo 17,1 g de CO2, 3,50 g de H2O y 0,777 g de N2. El compuesto contiene carbono, hidrgeno, nitrgeno y oxgeno. a) Cuntos moles de tomos de carbono, hidrgeno y nitrgeno contena la muestra? b) Qu masa de C, H y N contena la muestra? c) Basado en la masa de la muestra original, qu masa de oxgeno contena la

muestra?. d) Cul es la frmula emprica del cido p-aminobenzoico?

Justificacin:

6. El anlisis de una muestra de cido ascrbico (vitamina C) cuya masa es 1,274 g di la

siguiente composicin: C 0,521 g; H 0,058 g y el resto es oxgeno. Determinar la frmula molecular de la vitamina C si se conoce que su masa molar es de 176g/mol.

Justificacin:



7. Una muestra de 4,450 g del yoduro hidratado del litio, LiIxH2O, se seca en un horno. Cuando la sal anhidra se quita del horno, su masa es 3,170 g. Cul es el valor de x?

8. Bajo ciertas condiciones la reaccin de formacin de amonaco a partir de nitrgeno e hidrogeno tiene un rendimiento de 38.2%. Cuntos gramos de amonaco deben reaccionar con un exceso de oxigeno para producir 17,5 g de monxido de nitrgeno?; escriba correctamente las frmulas de la ecuacin y balancee

__N H (g) + __O (g) __N O (g) + __H O (g)

9. A partir de la oxidacin del amonaco se fabrica el xido ntrico (monxido de nitrgeno) y

se obtiene como subproducto vapor de agua. Cuntos moles de xido ntrico pueden obtenerse de la reaccin de 3,80 mol de amonaco con 5,15 mol de oxgeno?, escriba correctamente las frmulas de la ecuacin y balancee

__N H (g) + __O (g) __N O (g) + __H O (g)

Justificacin:

Justificacin:

Justificacin:



10. El trixido de azufre se obtiene de la reaccin del dixido de azufre y oxigeno. Cuntos gramos de trixido de azufre pueden producirse de la reaccin de 3,00 g dixido de azufre con 2,02 g de oxgeno?, escriba correctamente las frmulas de la ecuacin y balancee

__S O (g) + __O (g) __S O (g) 11. La reaccin de 10,0 g de hidrgeno con 10,0 g de oxgeno dan 8,43 g de agua gaseosa.

Cul es el porcentaje de rendimiento de de esta reaccin?, escriba correctamente las frmulas de la ecuacin y balancee

__H (g) + __O (g) __H O (g)

12. La aspirina es producida por la reaccin del cido saliclico (M = 138,1 g/mol) y anhdrido

actico (M = 102,1 g/mol).

_

miento?

_C7H6O3(s) + __C4H6O3(l) __C9H8O4(s) + __C2H4O2(l) a) Si usted mezcla 5,00 gramos de cada reactivo, cuntos gramos de aspirina (M =

180,2g/mol) pueden ser obtenidos tericamente? b) Si 2,04 g de C9H8O4 (M = 180,2 g/mol) se producen de la reaccin de 3,00 g de

C7H6O3 y 5,40 g de C4H6O3 cul es el porcentaje de rendi

Justificacin:

Justificacin:

Justificacin:



13. El vidrio comn se obtiene fundiendo en hornos una mezcla molida de arena de cuarzo (SiO2), carbonato de sodio (Na2CO3) y carbonato de calcio (CaCO3) a 1500-1600C:

Calcular cuntos gramos de SiO2, Na2CO3 y CaCO3 se necesitan para obtener 1 Kg de vid

14. La ecuacin para la reaccin de obtencin de fsforo en un horno elctrico es:

Na CO2 3

CaCO3

Na2O + CO2 (g)

CaO + CO2 (g)calor

El Na2O y el CaO reaccionan con el SiO2 obtenindose:

Na2O + CaO + 6SiO2 Na2O . CaO . 6SiO2

vidrio

calor

rio.

Justificacin:

P4CO +CaSiO 3 +C+SiO 2+Ca3 (PO 4 ) 2

) La masa de fsforo (P4) obtenidos por cada gramo de Ca3(PO4)2 utilizado. ) de SiO2 y C que se necesitan por cada mol de Ca3(PO4)2 utilizado.

Determinar: a) Los coeficientes estequiomtricos de la ecuacin planteada bc Los gramos Justificacin:



1 El gas acetileno (C5.

Si 2550 Kg de carburo de calcio se tratan con un exceso de agua se obtienen 867 Kg de acetileno. Cul ser el porcentaje de rendimiento de la reaccin?.

6. En un experimento, un estudiante calienta una mezcla de 5,52 g de cobre en polvo con 10,1 g de azufre en polvo. La reaccin que se verifica es:

__Cu + __S8 __Cu2S a) Cuntos gramos de Cu2S se obtienen? b) Cunto queda sin reaccionar del reactivo que est en exceso?.

2H2) se prepara por reaccin de carburo de calcio (CaC2) con agua (H2O), de acuerdo con la siguiente reaccin:

1

CaC2 + 2H2O 2 2C H + Ca(OH)2

Justificacin:

Justificacin:



1 Una muestra de 10,50 g de una mezcla de carbonato de calcio (CaCO7. cin:

3) y sulfato de calcio se calent para descomponer el carbonato, de acuerdo a la siguiente ecua

CO2+CaOCaCO3

El CO2 gaseoso escap y el CaSO4 no se descompone por el calentamiento. La masa final de la muestra es 7,64 g Qu porcentaje de la mezcla original es CaCO3?

Justificacin:



RESPUESTAS 1. Respuesta: 1,25 x 1021 molculas de HCN

2. Respuesta: 4 iones de hierro

3. Respuesta: C2H3NO5

4. Respuesta: a) C3H8O b) C3H8O

5. Respuesta: a) 0,389 moles de tomos de C; 0,389 moles de tomos de H y 0,0555 moles de tomos de N b) 4,6 g de C; 0,39 g de H y 0,78 g de N c) 1,78 g de O d) C7H7NO2

6. Respuesta: C6H8O6

7. Respuesta: 3

8. Respuesta: 4 NH3(g) + 5 O2(g) 4 NO(g) + 6 H2O(g) 26,0 g

9. Respuesta: 4 NH3(g) + 5 O2(g) 4 NO(g) + 6 H2O(g) 3,80 mol

10. Respuesta: 2 SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g) 3,80 mol

11. Respuesta: 2 H2 (g) + O2 (g) 2 H2O (g) 74,9 %

12. Respuesta: a) 1C7H6O3(s) + 1C4H6O3(l) 1C9H8O4(s) + 1C2H4O2(l)

b) 6,52 g c) 52,1 %

13. Respuesta: 753,1 g SiO2 209,2 g CaCO3 221,8 Na2CO3

14. Respuesta: 2 Ca3(PO4)2; 6SiO2; 10C; 6CaSiO3; 10 CO y 1P40,2 g P4 180,26 g SiO2 y 60 g C



15. Respuesta: 83,7 %

16. Respuesta: 16Cu; 1S8; 8Cu2S 8,65 g Cu2S 8,71 g S8




GUIA N4

UNIDAD N4:

GASES Y SUS PROPIEDADES


1. Caractersticas generales de los gases

2. Presin de gases y el manmetro

3. Leyes de los gases. Ley de Boyle. Ley de Charles. Ley de Avogadro

4. Ecuacin de los gases ideales y su relacin con las leyes de los gases

5. Peso Molecular y densidad de los gases

6. Mezclas de gases y presiones parciales. Ley de Dalton

7. Estequiomtricos simples de reacciones que involucren gases ideales (e.g., reactivos

limitantes, rendimientos).


BIBLIOGRAFIA:

1. Captulo 5. Qumica. R. Chang McGraw Hill. 7 Edicin, 2002. 2. Captulo 10. Qumica. La Ciencia Central. Brown, Le May, Bursten Pearson. Prentice

Hall. 9 Edicin, 2004. 3. Captulo 12. Qumica y Reactividad Qumica. J. C. Kotz, P. M. Treichel. Thomson. 5

Edicin, 2003. Traducido del material de soporte en los Cds del Test Bank. Manual Instructor




Se tiene un cilindro de 30,0 L con Helio en una presin de 132 atm y a una temperatura de 24

C. Dicho cilindro se utiliza para llenar globos de 3,00 L a 1,07 atm y 29 C. Cuntos globos se podrn llenar? Asuma que el cilindro puede proporcionar helio hasta que su presin interna alcanza 1,00 atm (es decir, hay 131 atmsferas de He disponible en el cilindro).

Justificacin: Se calcula el volumen que se dispone en la segunda condicin:

21

2112 PT

TVP

2

22

1

11

TVP

TVP = V = de donde

Se transforman las temperaturas a grados Kelvin (absolutos)

KCT 297273241 =+=

KCT 302273292 =+= Reemplazando los datos que se tiene

LatmK

KatmLV 73,3734)07,1)(297(

)302)(131)(0,30(2 ==

Como cada globo ocupa 3 litros por tanto el nmero de globos sera la razon del volumen total para el volumen de cada globo

globo

Totalglobos V

VN = reemplazando 91,12443

73,3734 ==L

LN globos

El nmero de globos en cifras significativas es 1,24 x 103



Qu volumen de O2(g) medido a 91,2 C y 743 mm de Hg, ser producido por la

descomposicin de 4,88 g de KClO3?

__KClO3 (s) __KCl(s) + __O2(g)

El volumen de O2 producido es de 1,82 litros

Latm

KKmolLatmmol

V 82,18247,19776,0

2,364__082,005973,0

=

=

P

nRTV = nRTPV =

Como ahora tenemos los moles del gas, la temperatura y la presin empleamos la ley general de los gases para calcular el volumen

KCT 2,3642732,91 =+=

atmmmatmmm

HgHg 9776,0760

1743 =

Ahota transformamos la presin a atmosferas y la temperatura a kelvin

2

3

2

305973,0

23

03982,0 OKClO

OKClO molmol

molmol =

Por estequiometra pasamo de moles de KClO3 a moles de O2

3

3

3

303982,0

5492,1221

88,4)(

)()( KClO

KClO

KClOKClO molg

molg =

Justificacin: primero se equilibra la reaccin por cualquiera de los mtodos:

2 KClO3 (s) 2 KCl(s) + 3 O2(g) Procedemos a calcular la masa molar (M) del (KClO3) y transformar la masa de la muestra slida (KClO3) en moles

molgM /5492,122)9994,15(3)4527,35(1)0983,39(1 =++=



EJERCICIOS PROPUESTOS

1. A 0,984 atmsferas, la altura del mercurio en un barmetro es de 74,8 cm. Si el mercurio

fuera substituido por agua, qu altura de agua (en cm) soportara esta presin? Las densidades del Hg y de H2O son 13,5 g/cm3 y 1,00 g/cm3, respectivamente.

Justificacin:

2. Un cilindro rgido que contiene 3,50 L de H2 a 17 C y 0,913 atm se cierra

hermticamente. a) Si el cilindro se calienta a 71 C, cul es la presin en el cilindro? b) Si se duplica la presin, cul ser la temperatura del gas?

3. Un globo se llena con He (g) hasta un volumen de 3,22 L a 32 C. El globo se coloca en

nitrgeno lquido hasta que su temperatura alcanza -132 C. Asumiendo que la presin permanece constante, Cul ser el volumen de este globo enfriado?

4. A temperatura constante, 14,0 L de O2 a 0,882 atm se comprimen hasta 1,75 L. Cul es la

presin final de O2?

Justificacin:

Justificacin:

Justificacin:



5. a) Qu volumen de CO2 a 15 C y 1.50 atm contiene el mismo nmero de molculas que 0,410L de O2 a 35 C y 3.00 atmsferas?

b) Si un cilindro de 3,44 L de SO2 a 1,65 atm contiene el mismo nmero de molculas que un cilindro de 5,00 L de H2 -7C y 1,00 atm, cul es la temperatura (en C) del SO2?

Ley del gas ideal (R = 0.08205 Latmmol-1 K-1)

6. Un cilindro de 50,0 L con Ar (g) tienen una presin de 137 atm a 25 C.

a) Qu masa de Ar est dentro del cilindro? b) Cuntas molculas de Ar hay dentro del cilindro? 7. a) Si la densidad del oxgeno en aire es 0,263 g/L a 25C, cul es su presin? b) si la presin permanece constante y su temperatura disminuye a 10 C,cul ser su

densidad? 8. Una masa de 1.663 g de un gas desconocido se introduce en un cilindro vacio de 2.00 L.

Si la presin en el cilindro es de 0.544 atmsferas a 78C, cul de los siguientes gases N2, NH3, C2H2 o N2O, podra estar en el cilindro?

Justificacin:

Justificacin:

Justificacin:

Justificacin:



Leyes de los gases y reacciones qumicas 9. Qu volumen de N2(g) reaccionar totalmente con 22,2 L de H2(g) a 453 K y 755 mm Hg,

para producir NH3(g)?

__N2 (g) + __H2(g) __NH3(g)

Justificacin: 10. Si 6,46 L de etanol gaseoso se queman en un exceso de oxigeno, cul es el volumen

mximo de dixido de carbono producido? Asuma que la temperatura de los reactivos y productos es de 425C y la presin permanece constante a 1,00 atm

__CH3CH2OH (g) + __O2(g) __CO2(g) + __H2O (g)

Justificacin: 11. La sntesis de amonaco se lleva a cabo segn la siguiente ecuacin:

__N2(g) + __H2(g) __NH3(g) Si 2,75 L de N2 (g) reaccionan con 7,75 L H2(g), cul es la produccin terica (en litros) de

NH3(g)? Asuma que los volmenes de reactivo y de productos estn medidos a las mismas temperatura y presin.

Justificacin:



12. Si 4,00 g de azufre (S8) reaccionan con 4,25 L O2 a 39 C y 1.00 atm, cul es la masa mxima de SO3 producido?

__S8(s) + __O2(g) __SO3(g)

13. El cido clorhdrico reacciona con cinc para producir hidrgeno segn la reaccin:

__HCl (aq) + __Zn (s) __ZnCl2(aq) + __H2(g) Si 750,0 ml de HCl 0,250 M se combinan con 5,98 g de Zn (s), qu volumen de gas de

hidrgeno seco puede ser producido? Asuma que la temperatura y la presin del gas son 25 C y 742 mm Hg, respectivamente.

14. La frmula emprica de cierto hidrocarburo es CH2. Cuando 0,120 moles de dicho

hidrocarburo se queman por completo en un exceso de oxgeno, se producen 17,7 L de CO2 (g) a 27 C y 1,00 atm. Cul es el frmula molecular del hidrocarburo?

Justificacin:

Justificacin:

Justificacin:



15. Un hidrocarburo gaseoso desconocido contiene un 85,63% de C. Si su densidad es 0,426g/L a 0,465 atmsferas y 373 K. Cul es la frmula molecular de dicho hidrocarburo?

Mezclas de gases ideales y presiones parciales

16. La nitroglicerina (227,1 g/mol) se descompone segn la reaccin:

_ _C3H5N3O9(l) __N2(g) + __CO2(g) + __H2O (g) + __O2(g) Qu volumen total de gases se produce a 65 C y 744 mm Hg por descomposicin 5,00 g

de nitroglicerina? 17. Un cilindro de 1,00 L a 298 K contiene una mezcla de Kr y de N2 a una presin total de

0,940 atm. Si la fraccin molar de Kr es 0,455 cul es la fraccin en masa del Kr?

Justificacin:

Justificacin:

Justificacin:



20. El oxido ntrico, NO (g), precursor en la preparacin industrial del cido ntrico, HNO3, se forma al reaccionar amoniaco, NH3 (g), con oxigeno, O2(g), en presencia de un catalizador, de acuerdo a la siguiente ecuacin:

____NH3 (g) + ___O2 (g) ____NO(g) + ____H2O(g)

Equilibre la ecuacin y encuentre cuantos litros de NH3(g) son necesarios para reaccionar

con 1,76 moles de O2 (g) a 5,38 C y 3,55 atm.

Justificacin:



RESPUESTAS

1. Respuesta: 1,01 x 103 cm 2. Respuesta: a) 1,08 atm

b) 307 C 3. Respuesta: 1,49 L 4. Respuesta: 7,06 atm 5. Respuesta: a) 0,767 L

b) 29 C 6. Respuesta: a) 1,12 x 104 g

b) 1,69 x 1026 molculas 7. Respuesta: a) 0,201 atm

b) 0,277 g/L 8. Respuesta: N2O 9. Respuesta: N2 (g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)

7,40 L 10. Respuesta: CH3CH2OH (g) + 3 O2(g) 2 CO2(g) + 3 H2O (g)

12,9 L 11. Respuesta: N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)

5,17 L 12. Respuesta: S8(s) + 12 O2(g) 8 SO3(g)

6,64 g 13. Respuesta: 2 HCl (aq) + Zn (s) ZnCl2(aq) + H2(g)

2,25 L 14. Respuesta: C6H12 15. Respuesta: C2H4 16. Respuesta: 4 C3H5N3O9(l) 6 N2(g) + 12 CO2(g) + 10 H2O (g) + O2(g)

4,83 L 17. Respuesta: 0,838 18. Respuesta: 4 NH3 (g) + 5 O2 (g) 4 NO(g) + 6 H2O(g)

9,05 L



GUIA N5

UNIDAD N5

ESTEQUIOMETRA EN SOLUCIONES ACUOSAS Y PROPIEDADES FISICAS DE LAS SOLUCIONES


1. Composicin de soluciones.

2. Unidades de concentracin de las disoluciones % m/m, % m/v, ppm, M, m.

3. Diluciones.

4. Electrlitos fuertes y dbiles: Bases, cidos y sales.

5. Reacciones en solucin: Reacciones de precipitacin, Concepto de solubilidad.

6. Reacciones de mettesis, Reacciones cido-base.


BIBLIOGRAFIA:







Una solucin se prepara mezclando 66,7 g de H2O con 33,3 g de HOCH2CH2OH (etilenglicol).

Cul es la concentracin del etilenglicol en unidades de molalidad, molaridad, porcentaje en peso a peso y fraccin molar de agua? Las masas molares del agua y etilenglicol son 18,02 g/mol y 62,07 g/mol, respectivamente; la densidad es de 1,105 g/mL.

Justificacin: Molalidad es el nmero de moles en un kilogramo de solvente

Para lo cual pasamos los gramos de etilenglicol a moles y la masa del agua a kilogramos

oletilenglicoletilenglic

oletilenglicoletilenglic molg

molg 5365,0

07,621

3,33 =

aguaagua KgxgKgg 21067,6

100017,66 =

Reemplazando en molalidad tenemos

molalKgx

molMolalidad

agua

oletilenglic 10,81042,81067,6

5365,02 ==

Molaridad es el nmero de moles contenidos en un litro de solucin La solucin es el soluto mas el solvente como tenemos gramos los sumamos y pasamos a volumen con

la densidad solucinsolventesolutosolucin gggmasa 1007,663,33 =+=

Vmd =

dmV = mL

mLggV 4977,90

105,1

100 ==

El volumen lo expresamos en L

LxmL

LmL 21004977,91000

14977,90 =

Reemplazando en la molaridad

molarLx

molMolaridad

solucin

oletilenglic 93,59283,51004977,9

5365,02 ==

Porcentaje peso a peso es la masa del soluto para la masa de la solucin

%3,33100100

3,33% ==

solucin

oletilenglic

gg

La Fraccin molar es los moles del agua para los moles de agua mas moles de soluto, pero primero pasamos los gramos de agua a moles

molg

molg

agua

aguaagua 7014,302,18

17,66 =

oletilenglicagua

agua

molesmolesmoles+=

873,08734,0

5365,07014,37014,3 =+=



Cuntos litros de KCl 0,1107 Molar (ac) se pueden preparar con 15,00 g de KCl?

Justificacin: por definicion de molaridad, se necesita los moles que hay en los 15 g de KCl donde M es masa molar

molgM 551,74)4527,35(1)0983,39(1 =+=

KClKCl

KClKCl molg

molgn 2012,0

551,741

15 ==

L

LmolmolL

KCl

KClsolucin 818,181756,1

1107,0

2012,0 == solucinL

nMolaridad =


1. Cul es la ecuacin equilibrada molecular, inica e inica neta para la reaccin de nitrato

de plomo (II) acuoso con bromuro de sodio acuoso? Justificacin: 2. Cul es la ecuacin inica neta para la reaccin de nitrato de plata acuoso con cloruro de

calcio acuoso? Justificacin:



3. Escriba la ecuacin molecular equilibrada para la reaccin de hidrxido de litio acuoso y cido ntrico acuoso, adems, escriba la ecuacin inica, la ecuacin inica neta, cuales son los iones espectadores y que tipo de reaccin es?

4. Escriba la ecuacin molecular equilibrada para la reaccin de hidrxido de bario acuoso

y sulfato de sodio acuoso, adems, escriba la ecuacin inica, la ecuacin inica neta, cuales son los iones espectadores y que tipo de reaccin es?

5. Se desea preparar 1,000 kilogramos de KCl (ac) al 5,5% en masa, Cunto se necesita de

soluto y solvente? 6. El hidrxido de sodio concentrado es 19,4 molar y 50,5% en masa de NaOH. Cul es la

densidad del NaOH concentrado?

Justificacin:

Justificacin:

Justificacin:

Justificacin:



7. Cul es la molaridad, molalidad, partes por milln y fraccin molar de cido sulfrico al 13,82% en masa y de densidad 1,093 g/mL? La masa molar de H2SO4 es 98,08 g/mol.

8. Cul es la molalidad de iones Cl- en una solucin al 5,11% en masa de CaCl2 (ac)? La

masa molar del cloruro de calcio es 110,98 g/mol. 9. Un depsito cilndrico de agua tiene un radio de 75 m y una profundidad de 16 m. Qu

masa de in fluoruro est presente en el depsito si su concentracin es 2,3 ppm (Volumen = r2h; asuma que la densidad de la solucin es 1,00 g/mL)

10. Qu masa de Cu (NO3)2 debe ser agregada a 1,00 kilogramo de H2O para preparar una

solucin que contenga 97 ppm de Cu2+ (ac)?

Justificacin:

Justificacin:

Justificacin:

Justificacin:



11. Si 5,15 g de FeCl3 se disuelven en suficiente agua para hacer exactamente 150,0mL de una solucin, cul ser la concentracin molar del ion cloruro?

Justificacin:



RESPUESTAS

1. Respuesta: Pb(NO3)2(ac) + 2 NaBr(ac) PbBr2(s) + 2 NaNO3(ac)

Pb2+(ac) + 2 NO3-(ac) + 2 Na+(ac) + 2 Br-(ac) PbBr2(s) + 2 Na+(ac) + 2 NO3-(ac) Pb2+(ac) + 2 Br-(ac) PbBr2(s)

2. Respuesta: 2 Ag+(ac) + 2 Cl-(ac) 2 AgCl(s)

3. Respuesta: HNO3(ac) + LiOH(ac) H2O(l) + LiNO3(ac) H+(ac) + NO3-(ac) + Li+(ac) + OH-(ac) H2O(l) + Li+(ac) + NO3-(ac) H+(ac) + OH-(ac) H2O(l) NO3- y Li+ Reaccin cido - base

4. Respuesta: Ba(OH)2(ac) + Na2SO4 BaSO4(s) + 2 NaOH(ac)Ba2+(ac) + 2 OH-(ac) + 2 Na+(ac) + SO42-(ac) BaSO4(s) + 2 Na+(ac) + 2 OH-(ac) Ba2+(ac) + SO42-(ac) BaSO4(s) OH- y Na+ Reaccin de precipitacin

5. Respuesta: 55,0 g de KCl y 945 g de agua

6. Respuesta: 1,54 g/mL

7. Respuesta: 1,540 molar 1,636 molal 1,511 x 105 ppm 2,862 x 10-2

8. Respuesta: 0,921 molal

9. Respuesta: 6,5 x 105 g de F-

10. Respuesta: 0,29 g

11. Respuesta: 0,606 molar



GUIA N6

UNIDAD N5:

ESTEQUIOMETRA EN SOLUCIONES ACUOSAS Y PROPIEDADES FISICAS DE LAS SOLUCIONES


1. Utilice las unidades de concentracin en problemas estequiomtricos simples de

reacciones que ocurren en solucin acuosa.

2. Propiedades Coligativas: Descenso del punto de Congelacin, Descenso de la presin de

vapor. Aumento del punto de ebullicin, Presin Osmtica: Soluciones isotnicas e

hipotnicas.


BIBLIOGRAFIA:

1. Captulo 4. Qumica. R. Chang McGraw Hill. 7 Edicin, 2002.

2. Captulo 4. Qumica. La Ciencia Central. Brown, Le May, Bursten Pearson. Prentice Hall. 9 Edicin, 2004.

3. Captulo 5. Qumica y Reactividad Qumica. J. C. Kotz, P. M. Treichel. Thomson. 5





Qu volumen de NaCl 0,300 molar se requiere para precipitar todo el ion Pb2+ presente en 25,0 ml de Pb(NO3)2 0,440 molar?

__Pb(NO3)2(ac) + __NaCl (ac) __PbCl2(s) + __NaNO3(ac)

Justificacin: primero se procede a equilibrar la ecuacin qumica planteada Pb(NO3)2(ac) + 2 NaCl (ac) PbCl2(s) + 2 NaNO3(ac)

Procedemos a continuacin obtener el nmero de moles que existen en la solucin 0,440 molar en el volumen de 25,0 mL,para esto empleamos la definicin de molaridad

)()(

LVmolesnMolaridad = xMolaridadLVMoles )(=

El volumen pasamos a litros y sustituimos los datos en la ecuacin

LxmL

LmL 21050,21000

10,25 =

2323 )(22

)( 1010,1440,01050,2 NOPbNOPb molesxLmolLxmoles ==

Por estequiometra (ecuacin qumica balanceada) pasamos de moles de Pb(NO3)2 a moles de NaCl

NaClNOPb

NaClNOPb molxmol

molmolx 2)(

)(2 1020,2

12

1010,123

23

= Por ltimo empleando la definicin demolaridad hallamos el volumen

mLL

LmolmolxLV NaCl 3,73073333,0

300,0

1020,2)(

2

==

)()(

molesnMolaridadLV =

Cul es el punto de ebullicin, congelacin y su presin osmtica a 25 C, de una solucin que

contiene 2,33 g de cafena, C8H10N4O2, disuelta en 15,0 g de benceno? El punto de ebullicin del benceno puro es 80,1 C y su constante ebulloscpica, Keb, es 2,53 C/molal, El punto de congelacin del benceno puro es 5,50 C y su constante crioscpica, Kf, es 5,12 C/molal y la densidad de la solucin es de 0,905 g/mL.

Justificacin: para calcular la variacin del punto de ebullicin y congelacin se debe calcular primero la molalidad y por difinicin tenemos

)()(

solventeKgmolesnmolalidad = por lo que debemos pasar los gramos de cefeina (soluto) a

moles y los gramos de solvente (benceno) a kilogramos, primero calculamos la masa molar de la cefeina por medio de su frmula qumica




molgmolarmasa 19316,194)9994,15(2)00674,14(4)00794,1(10)011,12(8_ =+++=

bencenobenceno KgxgKggKg 21050,1

100010,15 ==

Ahora podemos calcular el nmero de moles ya que tenemos todos los datos

soluto

soluto

molarmasamasa

molesn_

)( =

cefeinamolx

molg

1gmolesn 2101998,19316,194

33,2)( ==

A continuacin la molalidad

molalKgxmolx

molalidadbenceno

cafeina 79987,01050,1101998,1

2

2

==

Luego, empleamos la formula de variacin de la temperatura de ebullicin para su clculo

CCmolalxmolal

Cteb 02,2024,279987,053,2 ==xmolalidadKt ebeb =

Para calcular el punto de ebullicin de la solucin empleamos la variacin de la temperatura la siguiente frmula

0ebebeb ttt = donde t es la temperatura de ebullicin del solvente puro y 0eb

t es la temperatura deebullicin de la solucin ebPor tanto ebebeb ttt += 0 CCcteb 1,8212,8202,21,80 =+= Para determinar la variacin en el punto de congelacin empleamos la frmula de esta, pero si nos fijamos en los clculos anteriores vemos que tenemos todos los valores y solo nos queda por reamplazarlo en la frmula

xmolalidadKt ff = CCmolalx molalCt f 09,40953,479987,0

12,5 == Para calcular el punto de congelacin de la solucin empleamos la variacin de la temperatura la siguiente frmula

fff tt = 0 t donde t es la temperatura de congelacin del solvente puro y 0f

ft es la temperatura de congelacin de la solucin

CCCt f 41,109,450,5 == fff ttt = 0



Para calcular la presin osmtica empleamos la frmula RTmolaridadx= y para esto debemos calcular la molaridad que por definicin tenemos los moles calculados al principio lo que nos falta es el volumen de la solucin expresada en litros y para ello calculamos los gramos de solucin

solucinsolventesolutosolucin gggg 33,1740,1533,2 =+=+= Ahora pasamos a volumen por medio de la densidad

volumenmasad = donde mL

mLgg

dmasavolumen 1492,19

905,0

33,17 ===

Ahora pasamos a litros el volumen

LxmL

LmL 2109142,11000

11492,19 =

Estequiometra de reacciones en solucin acuosa 1. Si 0,3000 g de ceniza impura de carbonato de soda (Na2CO3) se titula con 17,66 mL de

HCl 0,1187 molar, cul es el porcentaje de pureza de dicha ceniza de soda?

__Na2CO3 (s) + __HCl (ac) __NaCl (ac) + __H2O (l) + __CO2(g) 2. El jugo gstrico humano contiene cido clorhdrico (HCI). Cuando una muestra de 26,2 g

de jugo gstrico se diluye con agua hasta un volumen final de solucin de 200 mL, se obtiene una solucin 5,28x10-3 molar en HCI. Calcular el % peso/peso de HCI en el jugo gstrico.

Justificacin:

Justificacin:



3. Cuntos mL de solucin de H2SO4 al 80% peso/peso y densidad de1,74 g/mL se necesitan para que reaccionen completamente 50 g de zinc?

__Zn(s) + __H2SO4(ac) __ZnSO4(ac) + __H2(g)

4. Se quiere determinar la pureza de una piedra de caliza (carbonato de calcio), para lo cual

5 g del mineral se disuelven en 325 mL de una disolucin de HCl 0,2 molar, quedando exceso de cido. El cido sobrante se valora con NaOH 0,05 molar , del que se gastan 75 mL. Seale cul es la riqueza en carbonato clcico del mineral.

__CaCO3 + __ HCl __CaCl2 + __CO2 + __H2O

Propiedades coligativas

5. Cul es la presin parcial de equilibrio del vapor de agua sobre una mezcla de 24,0 g de

H2O y 48,0 g de CH3CH2OH en 25C? La presin parcial del agua pura a 25,0 C es 23,8 mmHg. Asuma comportamiento ideal para la solucin.

Justificacin:

Justificacin:

Justificacin:



6. Qu masa de etilenglicol se necesita, cuando se mezcla con 90,5 g H2O, para reducir la presin de vapor de equilibrio del H2O desde 1,00 atm a 0,500 atm a 100 C. Las masas molares del agua y etilenglicol son 18,02 g/mol y 62,07 g/mol, respectivamente. Asuma comportamiento ideal para la solucin.

7. Cul es la masa molar y el punto de congelacin de un compuesto, si 6,21 gramos del

compuesto se disuelven en 8,07 gramos de etanol para formar una solucin que tiene un punto de ebullicin de 84,74C? El punto de ebullicin de etanol puro es 78,40 C y su constante ebulloscpica, Keb, es 1,22 C/m, El punto de congelacin del etanol puro es -114,9 C y su constante crioscpica, Kf, es 3,00 C/m.

8. La presin osmtica de la sangre es 7,65 atmsferas a 37 C. Qu masa de glucosa

(C6H12O6, masa molar = 180,2 g/mol) es necesaria para preparar 5,00 L de solucin para inyeccin intravenosa? La presin osmtica de la solucin de glucosa debe igualar la presin osmtica de la sangre. (R = 0,08206 Latm/molK)

9. Una solucin se prepara disolviendo 4,78 g de un no electrolito desconocido en suficiente

agua para tener 0,500 L de solucin. La presin osmtica de la solucin es 1,98 atmsferas a 27 C. Cul es la masa molar del soluto? (R = 0,08206 Latm/molK)

Justificacin:

Justificacin:

Justificacin:

Justificacin:



RESPUESTAS 1. Respuesta: Na2CO3 (s) + 2 HCl (ac) NaCl (ac) + H2O (l) + CO2(g)

37,03 %


3. Respuesta: 53,03 mL

4. Respuesta: CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + CO2 + H2O 61,25 %

5. Respuesta: 13,4 mm de Hg

6. Respuesta: 312 g

7. Respuesta: 148 g/mol

Tf = -130,5 C

8. Respuesta: 271 g

9. Respuesta: 119 g/mol



GUIA N7

UNIDAD N6:

EQUILIBRIO QUMICO Y EQUILIBRIO CIDO-BASE


1. Naturaleza y las caractersticas de los equilibrios qumicos. 2. Significado de la constante de equilibrio, K. 3. Como utilizar K en estudios cuantitativos de equilibrios qumicos.


BIBLIOGRAFIA:

1. Captulo 14. Qumica. R. Chang McGraw Hill. 7 Edicin, 2002.

2. Captulo 14. Qumica. La Ciencia Central. Brown, Le May, Bursten Pearson. Prentice Hall. 9 Edicin, 2004.

3. Captulo 16. Qumica y Reactividad Qumica. J. C. Kotz, P. M. Treichel. Thomson. 5




EJERCICIOS RESUELTOS Un exceso de Ca(IO3)2(s) se adicionan a 1,5 L de agua. En el equilibrio, la solucin contiene

0,011 molar de iones de IO3-(ac). Cul es la constante de equilibrio para la reaccin siguiente?

__Ca(IO3)2(s) ' __Ca2+(ac) + __IO3-(ac)

Justificacin: Lo primero es balancear la ecuacin por cualquiera de los mtodos:

Ca(IO3)2(s) ' Ca2+(ac) + 2 IO3-(ac)

La constante de equilibrio ser igual a la concentracin de los productos en el equilibrio elevados a sus coeficientes estequiomtricos dividido para la concentracin de los reactantes en el equilibrio elevados a sus coeficientes estequiomtricos, en este caso el reactante es slido no entra en la ecuacin de la

constante dndonos:

[ ][ ]232 += IOCaK

Planteamos la tabla ICE quedndonos:

Ca(IO3)2 ' Ca2+ + 2 IO3-

Inicio ----- 0 0 Cambio ------ X 2 X

Equilibrio --------- 0,011 Como sabemos que al equilibro es la suma algebraica del inicio mas el cambio tendremos. 0 + 2 X = 0,011 de donde X = 5,5 x 10-3 Reemplazando los valores en la ecuacin de la constante tendremos:

77 107,610655,6 = xxK23 )011,0)(105,5( = xK

Dados los siguientes equilibrios qumicos: N2(g) + 3 H2(g) ' 2 NH3(g) K1 4 NH3(g) + 5 O2(g) ' 4 NO(g) + 6 H2O(g) K2 H2(g) + 1/2 O2(g) ' H2O(g) K3 Determine la constante de equilibrio para la reaccin de abajo (K4): N2(g) + O2(g) ' 2 NO(g) K4



Justificacin: primero se suma las dos primera ecuaciones, multiplicando por la segunda ecuacin y la constante sera la raiz cuadrada quedandonos

N2(g) + 3 H2(g) ' 2 NH3(g)

1K 2K 2 NH3(g) + 5/2 O2(g) ' 2 NO(g) + 3 H2O(g)

N2(g) + 3 H2(g) + 5/2 O2(g) ' 2 NO(g) + 3 H2O(g) 21 KK Ahora procedemos a invertir la ecuacin 3 y multiplicar todo por 3 y sumar a la anterior, mientras que la constante queda el inverso elevado al cubo quedando:

N2(g) + 3 H2(g) + 5/2 O2(g) ' 2 NO(g) + 3 H2O(g)

21 KK

3 H2O(g) ' 3 H2(g) + 3/2 O2(g) 31K

N2(g) + O2(g) ' 2 NO(g) 321

4 KKK

K=


Constante de equilibrio y cociente de la reaccin 1. Escriba una ecuacin qumica equilibrada que corresponda a la siguiente expresin de

constante de equilibrio: 3

2 2

NHp 1/2 3/ 2

N H

= P

KP P

2. Escriba una ecuacin qumica equilibrada que corresponda a la siguiente expresin de

constante de equilibrio: - +

3[F ][H O ] = [HF]

K

Justificacin:

Justificacin:



3. El tetraoxido de dinitrogeno se descompone para producir dixido de nitrgeno:

__N2O4(g) ' __NO2(g) Calcule el valor de Kp, conociendo que Kc = 5.88 x 10-3 a 273 K. (R = 0,08206 Latm/molK) Justificacin: 4. Un recipiente de 4,00 L se llena con 0,75 mol de SO3, 2,50 mol de SO2, y 1,30 mol de O2,

permitindose que alcance el equilibrio. Usando el cociente de la reaccin Q, prediga el efecto sobre las concentraciones de SO3 cuando el equilibrio es alcanzado. Asuma que la temperatura de la mezcla se escoge de tal forma que Kc=12.

__SO3(g) ' __SO2(g) + __O2(g)

Determinacin de la constante de equilibrio 5. La reaccin siguiente se estudia a temperaturas altas:

PCl5(g) ' PCl3(g) + Cl2(g) Si en el equilibrio, las presiones parciales de los gases son las siguientes: PCl5 = 1,8x10-2

atmsfera, PCl3 = 5,6 x 10-2 atmsfera, y Cl2 = 3,8 x 10-4 atmsfera. Cul es el valor Kp para la reaccin?

Justificacin:

Justificacin:



6. A una temperatura dada, una mezcla del equilibrio contiene las concentraciones siguientes de gases: [SO3] = 0,054 M, [SO2] = 0,0047 M, y [O2] = 0,58 M. Cul es la constante de equilibrio, Kc, para la siguiente reaccin?

__SO3(g) ' __SO2(g) + __O2(g)

7. Se adicionan 0,0774 moles de N2O4 (g) a un recipiente de 1,00 L a una temperatura dada.

Despus de que se alcanza el equilibrio, la concentracin de NO2 (g) es 0,0068 M. Cul es el valor de Kc para la reaccin siguiente?

N2O4(g) ' 2 NO2(g)

8. Cuando 0,20 moles de NH4Cl se disuelven en agua hasta un volumen de 1,00 L, el

0,0053% de NH4+ se disocia para formar NH3. Cul es el valor de la constante de equilibrio para la siguiente reaccin?

NH4+(ac) + H2O (l) ' NH3(ac) + H3O+(ac)

Justificacin:

Justificacin:

Justificacin: 9. A un tubo se adicionan 1,07 atmsferas de PCl5 a 500 K y se cierra hermticamente. El

PCl5 se descompone hasta que se establece el equilibrio siguiente:

__PCl5(g) ' __PCl3(ac) + __Cl2(g) La presin del equilibrio en el tubo es 1,54 atmsferas. Calcule Kp.



Justificacin: 10. Una mezcla de 0,200 mol de NO2 y 0.200 mol de CO se adiciona a un recipiente de 1,00 L

y se espera hasta que se alcanza el equilibrio. El anlisis de la mezcla del equilibrio indica que 0,134 mol de CO2 estn presentes. Calcule Kc para la reaccin:

NO2(g) + CO (g) ' NO(g) + CO2(g)

Justificacin:

Uso de constantes de equilibrio en clculos simples 11. A 2010 K, la constante de equilibrio, Kc, para la siguiente reaccin es 4,0 x 10-4:

__N2(g) + __O2(g) ' __NO(g) Si las concentraciones de N2 y O2 en el equilibrio son 0,28 mol/L y 0,38 mol/L a 2010 K,

cul es la concentracin de equilibrio de NO? Justificacin: 12. A 25C, la descomposicin del tetrxido del dinitrogeno:

__N2O4(g)' __NO2(g) tiene una constante de equilibrio (Kp) de 0,144. En el equilibrio, la presin total del sistema

es 0,48 atmsferas. Cul es la presin parcial de cada gas en equilibrio?



13. La constante de equilibrio a 25 C para la disolucin de bromuro de plata en agua es 5,4 x

10-13.

AgBr (s) + H2O (l) ' Ag+(ac) + Br-(ac) Si un exceso de AgBr (s) se agrega a agua, cul ser la concentracin en el equilibrio del

Ag+? 14. El yoduro de hidrgeno puede descomponerse en hidrgeno y yodo gaseosos.

__HI (g)' __H2(g) + __I2(g) Kp = 0.016 Si 0,820 atmsferas HI (g) se adicionan a un recipiente, cul es la presin de cada gas

cuando se establece el equilibrio?

Justificacin:

Justificacin:

Justificacin:

16. El bromuro de carbonilo se descompone para producir monxido de carbono y bromo

gaseosos:

__COBr2(g)' __CO (g) + __Br2(g) Kc es igual a 0,19 a 73 C. Si una concentracin inicial de COBr2 de 0,63 M se calienta a

73C hasta que alcance el equilibrio,cules son las concentraciones de equilibrio de COBr2, CO, y Br2?



Justificacin:



RESPUESTA 1. Respuesta: 1/2 N2(g) + 3/2 H2(g) ' NH3(g)

2. Respuesta: HF(ac) + H2O(l) ' F-(ac) + H3O+(ac)

3. Respuesta: N2O4(g) ' 2 NO2(g) 0,132

4. Respuesta: 2 SO3(g) ' 2 SO2(g) + O2(g) [SO3] disminuir porque Q < K

5. Respuesta: 1,2 x 10-3

6. Respuesta: 2 SO3(g) ' 2 SO2(g) + O2(g) 4,4 x 10-3

7. Respuesta: N2O4(g) ' 2 NO2(g) 6,5 x 10-4

8. Respuesta: NH4+(ac) + H2O (l) ' NH3(ac) + H3O+(ac)

5,6 x 10-10

9. Respuesta: PCl5(g) ' PCl3(ac) + Cl2(g)) 3,8 x 10-1

10. Respuesta: NO2(g) + CO (g) ' NO(g) + CO2(g) 4,1

11. Respuesta: N2(g) + O2(g) ' 2 NO(g) 6,5 x 10-3 molar

12. Respuesta: N2O4(g)'2 NO2(g)0,20 atm NO2(g) y 0,28 N2O4(g)

13. Respuesta: 7,3 x 10-7 molar

14. Respuesta: 2 HI (g)' H2(g) + I2(g) HI = 0,654 atm, H2 = 0,0828 atm, I2 = 0,0828 atm

15. Respuesta: COBr2(g)' CO (g) + Br2(g) [COBr2] = 0,37 molar, [CO] = 0,26 M, [Br2] = 0,26 molar



GUIA N8

UNIDAD N6:



1. Disociacin del agua. Producto inico del agua.

2. Concepto de pH. Escalas de pH. Otras escalas p

3. cidos y bases fuertes y dbiles


BIBLIOGRAFIA:






EJERCICIOS RESULTOS A 25C, cul es la concentracin de H3O+ en una solucin de NaOH 0,044 molar (ac), su pH y

pOH? (KW=1.0 10-14) Justificacin: Como sabemos el NaOH es una base fuerte por tanto su disociacin es al 100%

Por tanto: + + )()()( acacac OHNaNaOH Por estequiometra nos dice que por un mol de NaOH tenemos un mol de OH- y como el volumen no vara se mantiene la concentracin; por lo que podemos calcular el pOH

]log[ = OHpOH 36,1044.0log ==pOH Ahora como que sabemos

14==+ wpKpOHpH Luego

64,1236,114 ==pH

Y por definicin sabemos que

[ ] [ ]++ == OHHpH 3loglog empleando el antilogaritmo del pH negativo tenemos la concentracin de H3O+

[ ] [ ] 13133 103,21029,264,12log ++ === xxantiHOH El pH de la trimetillamina acuosa 0,050 molar es 11,24. Cul es el valor de Kb de esta base?

molar

Justificacin: como la trimetilamina es una base y me dan el pH puedo calcular el pOH y por definicin tengo la concentracin molar de OH- en el equilibrio

14=+ pOHpH 76,224,1114 ==pOH [ ] 3107378,1 x =OH 76 =,loganti 2 molar

Planteamos la reaccin estequiomtrica de hidrlisis de la trimetilamina y la tabla del ICE

+ + ' NCH 33 )( OH 2 +NHCH 33 )( OH I 0,050 ------ 0 0 C - X -------- +X + X E 0,050 - X --------- X 1,7378x10-3

Como en el equilibrio es la suma algebraica tenemos para OH-

3107378,10 =+ xX de donde 3107378,1 = xX

Como Kb es [ ][ ]

[ ]NCHNHCHOHKb

33

33

)()( += reemplazando los valores al equilibrio y

X tenemos

553

)333

103,61026,6)107378,1050,0(

107378,1)(107378,1()050,0(

))(107378,1(

=== xxx

xxX

XxKb



EJERCICIOS PROPUESTOS 1. En las siguientes reacciones, identificar el cido, la base, el cido conjugado y la base

conjugada:

a) HCO3-(ac) + H2O (l) ' CO32-(ac) + H3O+(ac)

b) HF (ac) + HPO42-(ac) ' F-(ac) + H2PO4-(ac) Justificacin:

Agua y la escala del pH 2. A 15C, la constante de la ionizacin del agua, KW, es 4,5 x 10-15. Cul es la concentracin

de H3O+ en agua neutra a esta temperatura?

Justificacin: 3. Cul es la concentracin de H3O+ y OH en una solucin acuosa con un pH de 12,17?

Justificacin: 4. Cul es el pH una solucin 5,0 10-3 molar de HF? Si el valor de Ka para HF es 7,2 10-4.

Justificacin:



5. Una solucin acuosa con un pH de 10,60 se diluye desde 1,0 L hasta 1,5 L. Cul es el pH de la solucin diluida?

Justificacin:

Constantes de equilibrio para cidos y bases 6. a) Cul es la ecuacin qumica correspondiente a la constante cida de la ionizacin, Ka,

para el cido frmico (HCO2H)? b) Cul es la ecuacin qumica correspondiente a la constante bsica de la ionizacin, Kb, para el ion nitrito (NO2-)?

Justificacin:

7. El cido brico tiene un pKa de 9,14. Cul es el valor de Kb para el borato de sodio? Justificacin: 8. Una solucin se prepara diluyendo 0,500 mol de NaClO en un volumen de 3,00 L con

agua. Cul es el pH de la solucin? (Kb de ClO- = 2,9 x 10-7) Justificacin:



RESPUESTAS

1. Respuesta: a b cido HCO3- HF Base H2O HPO42- cido conjugado H3O+ H2PO4- Base conjugada CO32- F-


3. Respuesta: [H3O+] = 6,761 x 10-13 molar [OH-] = 1,479 x 10-2

4. Respuesta: 2,8

5. Respuesta: 10,8

6. Respuesta: a) HCO2H (ac) + H2O (l) ' HCO2-(ac) + H3O+(ac) b) NO2-(ac) + H2O (l) ' HNO2(ac) + OH-(ac)

7. Respuesta: 1,38 x 10-5

8. Respuesta: 10,3



GUIA N9

UNIDAD N6:



1. Propiedades cido base de las soluciones salinas. 2. Efecto del in comn: soluciones amortiguadoras. 3. Titulaciones cido base, curvas de titulacin.


BIBLIOGRAFIA:






EJERCICIOS RESUELTOS Cul es el pH de una solucin que resulta de agregar 25 mL de NaOH 0,50 molar a 75mL de

CH3CO2H 0,50 molar? (Ka del CH3CO2H = 1,8 x 10-5) Justificacin: planteamos la reaccin qumica que sucede

OHCOONaCHNaOHCOOHCH 233 ++

De acuerdo con la reaccin calculamos el nmero de moles de cido actico que fueron empleandos para ello empleamos la definicin de molaridad

)(LVn

Molaridadsolucin

NaOHNaOH = )(LV

nMolaridad

solucin

cidocido =

NaOHNaOH

NaOH molxLxLmol

n 22 1025,1105,250,0 ==

22 1075,3105,750,0 == xLxL

moln acidoacido

Por estequiometra (ecuacin balanceada) sabemos que la reaccin es 1:1 por tanto nos quedar cido en exceso y calculamos pasando los moles de hidrxido de sodio a moles de cido que consume

acidoNaOH

acidoNaOH molxmol

molmolx 22 1025,1

11

1025,1 =

Por diferencia sacamos el cido restante

acidomolxxx222 105,21025,11075,3 =

Procedemos a calcular la nueva molaridad, como los volmenes son aditivos estos se suman y se tiene 100 mL de solucin, por tanto su concentracin sera:

molarL

molxmolaridadsolucin

acidoacido 25,0100,0

105,2 2 ==

Ahora planteamos la ecuacin de hidrlisis del cido y aplicamos el ICE

+ ' COOHCH 3 COOCH 3 +H I 0,25 0 0 C - X

+ X + X

E 0,25 - X X X



De la definicin de la constante de equilibrio tenemos [ ][ ]

[ ]COOHCHHCOOCHK a

3

3+

=

reemplazando los valores

5108,125,0

)( == xXXXK a

Comprobamos si la X de la parte 0,25 X es despreciable o no para ello realizamos

1000K

Cinicial

25000108,125,0

5 =x

como es mayor de 1000 se desprecia X y nos queda

25,0108,1

25 Xx = 6105,4 = xX

a) Cul es el pH de la solucin buffer que resulta cuando 4,0 g de NH3 y 8,0 g de NH4Cl se

diluyen con agua hasta un volumen de 0,50 L? (Ka del NH4+ = 5,6 x 10-10) b) Si tomamos 50 mL de la solucin buffer y agregamos 50 mL de cido clorhdrico 2,5 x 10-2

molar, Cul es el pH de la solucin?

62 105,4 = xX 31012,2 = xX Donde X es iguala la concentracin molar de protones (H+) y por lo tanto se calcula directamente el pH [ ] 67,21012,2loglog 3 === + xHpH

Justificacin: a) primero calculamos la concentracin molar de la base (NH3) y su cido conjugado (NH +) y para esto debemos calcular los pesos moleculares del cido y base 4

molgNH 03056,17)00794,1(3)00674,14(13 =+=

molgClNH 4912,53)4527,35(1)00794,1(4)00674,14(14 =++=



Ahora podemos calcular su el nmero de moles de cada uno

molmol

ggnNH 2349,0

03056,17

0,43

==

molmol

ggn ClNH 1469,0

4912,53

0,84

==

Procedemos a calcular las molaridades de cada compuesto [ ]

34698,0

50,02349,0

3 NHmolarLmolNH ==

[ ] ClNHmolarLmolClNH

42938,0

50,01469,0

4 == ya que nos dan K Calculamos el pKa a 2518,9106,5loglog 10 === xKpK aa

empleamos la ecuacin de Henderson-Hasselbach Como tenemos el pKa [ ]

[ ]cidobasepKpH a log+=

46,94557,92039,02518,92938,04698,0log2518,9 =+=+=pH

b) planteamos la reaccin qumica que tiene lugar, si agrego un cido este reaccionar con la base del buffer por tanto se tiene

++ + 43 NHHNH

Por la ecuacin se ve que por cada molde cido (HCl) se pierde un mol de base (NH3) y se gana un mol del cido conjugado (NH 4Cl) por lo que debemos calcular el nmero de moles del cido que hay en los 50 mL que estn reaccionando y calcular la molaridad en el volumen final, ya que el volumen es aditivo vara la concentracin.

molxLxL

molxnHCl32 1025,105,0105,2 ==

[ ] molarx

LmolxHCl 2

3

1025,1100,01025,1 ==

De acuerdo a la reaccin qumica esta concentracin, ya que es la relacin molar 1:1, se resta a la base

y la misma concentracin se suma al cido y se reemplaza en la ecuacin del pH



EJERCICIOS PROPUESTOS 1. Se tiene una disolucin que contiene 2,00 g de NaCN en 250 mL de agua, sabiendo que

el pKa del HCN es 9,21. Calcular:

a) El pH de la disolucin. b) Los moles de NaCN hidrolizados. c) El tanto por ciento de sal hidrolizada.

Justificacin: 2. Cul es la concentracin de OH- en CH3CO2-(ac) 0,51 molar y el pH de la solucin?. Si

Kb del CH3CO2- es 5,6x10-10

Justificacin:

3. Cul es el pH de la solucin que resulta de mezclar 35 mL 0,50 molar de NH3 (ac) y

35mL 0,50 molar de HCl (ac) a 25 C? (Kb para el NH3 = 1,8 x 10-5)? Justificacin: 4. Cul es el pH de la solucin que resulta de mezclar 25 mL de HF 0,30 molar (ac) y 25mL

de NaOH 0,30 molar (ac) a 25 C? (Ka de HF = 7,2 x 10-4)

Efecto del in comn: soluciones amortiguadoras

Justificacin:



5. Pretendemos preparar una solucin amortiguadora. Para ello preparamos un litro de disolucin de un cido HA cuyo Ka=5 x 10-6. La concentracin es 0,2 molar. queremos obtener una disolucin con pH=5. Cuantos moles de NaA deberemos aadir?:

Justificacin: 6. Cul es el pH de una solucin acuosa que es 0,50 molar en CO32- y 0,20 molar en HCO3-?

(Kb del CO32- = 2,1 x 10-4)

Justificacin: 7. Cuando se aaden 0,50 moles de cido actico (pKa=4,75) y 2,50 moles de acetato

sdico (electrolito fuerte) a la cantidad de agua pura necesaria para hacer 1 litro de disolucin, estamos preparando una disolucin reguladora. Despreciando H+ y OH- procedentes de la disociacin acuosa, seale el pH de la disolucin.

Justificacin: 8. a) Cul es el pH de la solucin buffer que resulta cuando 11 g de NaCH3CO2 se

mezclan con 85 mL de CH3CO2H 1,0 molar y se diluyen con agua hasta 1,0 L? (Ka del CH3CO2H = 1,8 x 10-5) b) Si tomamos 25 mL de la solucin buffer y agregamos 10 mL de cido clorhdrico 1,5 x 10-3 molar, Cul es el pH de la solucin?

Justificacin:



9. Cul es el pH de la solucin buffer que resulta cuando 12,5 g de NaH2PO4 y 22,0 g

Na2HPO4 se mezclan y se diluyen con agua hasta 0,500 L? (Las constantes cidas de disociacin para el cido fosfrico son Ka1 = 7,5 x 10-3, Ka2 = 6,2 x 10-8, y Ka3 = 3,6 x 10-13)}

10. de HF 0,25 molar para hacer una solucin buffer con un pH de 3,14? (pKa para HF = 3,14)

11. la relacin [ClO-]/ [HClO] necesaria para preparar una solucin buffer con un pH de 7,71?

12. l de HPO42- y

? b) Cuntas moles de HCl deben ser agragados para disminuir el pH a 6,21?

Justificacin:

Qu masa de KF slido (masa molar = 58,1 g/mol) se debe agregar a 2,0 L

Justificacin:

La constante Ka del cido hipocloroso, HClO, es 3,5 x 10-8. Cul ser

Justificacin:

Una solucin buffer se prepara mezclando 0,250 mol de H2PO4- y 0,250 modiluyendo con agua hasta un volumen de 1,00 L. El pH del buffer es 7,21. a) Cuntos moles de NaOH deben ser agregados para aumentar el pH a 8,21

Justificacin:



Hallar el pH resultante de disolver 4 g de hidrxido de sodio en 250 mL de agua y calcule el volumen de una disolucin de cido s

13. ulfrico 0,025 molar necesario para neutralizar

completamente 50 mL de esta disolucin.

14. amos de la misma precisan 50 mL de cido sulfrico 3 molar para su neutralizacin total.

15. L de HCl 0,1 molar. Calcula el pH al aadir las siguientes cantidades de ar:

Indique el pH en el punto de equivalencia. Datos: Ka (CH3COOH) = 1,8 x 10-5

Justificacin:

Calcula la riqueza de una sosa comercial, si 30 gr

Justificacin:

Tenemos 50 mNH3 0,2 mola) 20 mL b) 25 mL c) 26 mL d) 40 mL

Justificacin:



Tenemos 50 mL d16. e HCl 0,1 molar. Calcula el pH al aadirle las siguientes cantidades de

olar:

Indique el pH en el punto de equivalencia.

NaOH 0,1 ma) 40 mL b) 49 mL c) 51 mL d) 90 mL

Justificacin:



RESPUESTAS 1. Respuesta: a) 11,2

b) 4,04 x 10-2 moles c) 9,97x10-3 %


9,2

3. Respuesta: 4,9

4. Respuesta: 8,2

5. Respuesta: 0,1

6. Respuesta: 10,7

7. Respuesta: 5,45

8. Respuesta: a) 4,94 b) 4,93

9. Respuesta: 7,38

10. Respuesta: 29 g

11. Respuesta: 1,8

12. Respuesta: a) 0,205 moles b) 0,205 moles

13. Respuesta: 13,61 0,4 L

14. Respuesta: 40%

15. Respuesta: a) 1,84 b) 5,21 c) 7,85 d) 9,05

16. Respuesta: a) 1,95



b) 3,00 c) 11,0 d) 12,46



GUIA N10

UNIDAD N7:

INTRODUCCIN A LA QUMICA ORGNICA Objetivos especficos de la Unidad N7 1. Identifique elementos estructurales simples que le permita comprender la naturaleza de

compuestos orgnicos comunes. 2. Nombre y dibuje las estructuras de compuestos orgnicos comunes. LAS RESPUESTAS DEBEN ESTAR CORRECTAMENTE JUSTIFICADAS EN LOS CASOS EN QUE SE

SOLICITA. (RESPUESTAS SIN JUSTIFICACIN NO TIENEN VALIDEZ) BIBLIOGRAFIA: 1. Captulo 24. Qumica. R. Chang McGraw Hill. 7 Edicin, 2002. 2. Captulo 25. Qumica. La Ciencia Central. Brown, Le May, Bursten Pearson. Prentice





NOMENCLATURA DE COMPUESTOS ORGANICOS En el Sistema IUPAC, el Nombre de un Alcano Complejo o Ramificado no cclico se nombra como se indica en la tabla 1:

1. 1- Encuentre la cadena principal en el compuesto. En este caso, nueve carbonos => nonano. Seccin 1.2.1

2- Numere la cadena principal desde un extremo al otro de tal forma que se asigne el nmero ms pequeo posible al "primer punto de diferencia". Seccin 1.2.2

3- Nombre cada sustituyente o ramificacin diferentes en la cadena principal. Nombre los sustituyentes que sean iguales una sola vez. En este caso: metil, etil, propil. Seccin 1.2.3

4- Alfabetice los sustituyentes. Seccin 1.2.4

5- Escriba el nombre completo del compuesto como una sola palabra insertando prefijos de posicin, multiplicativos, etc. antes de cada sustituyente y agregando el nombre padre y sufijo al final del nombre. Seccin 1.2.5

4-etil-2,3-dimetil-5-propilnonano

Prioridad de grupos funcionales principales. La prioridad ms elevada se encuentra en la parte superior de la tabla 2.

Grupo funcional Nombre como sufijo Nombre como prefijo

cido carboxlico cido oico cido -carboxlico

carboxi

cido sulfnico cido -sulfnico sulfo

Anhdrido anhdrido -oico anhdrido -carboxlico

ster -oato de -carboxilato de

alcoxicarbonil



halogenuro de acilo Halogenuro de -oilo halogenuro de -carbonilo

halocarbonil

Amida -amida -carboxamida

amido

Nitrilo -nitrilo -carbonitrilo

ciano

Aldehdo -al -carbaldehdo

oxo

Cetona -ona oxo

Alcohol -ol hidroxi

Fenol -ol hidroxi

Tiol -tiol mercapto

Amina -amina amino

Imina -imina imino

Alqueno -eno alquenil

Alquino -ino alquinil

Alcano -ano alquil

Algunos grupos funcionales pueden ser citados slo como prefijos. Ellos son los grupos subordinados que se indican en la Tabla 3 y ninguno de ellos tiene prioridad alguna.

Grupo funcional Nombre como sufijo Nombre como prefijo

ter alcoxi

halogenuro halo (cloro, bromo, etc.)

nitro nitro

sulfuro alquiltio

azida azido

diazo diazo



EJERCICIOS 1. Cul es el nombre de los siguientes compuesto

Guia ejercicios quimica general y organica.

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