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EXAMEN DE REPOSICIÓN UNIDAD 1 QUÍMICA GENERAL II. GRUPOS 4 Y 18. SEMESTRE 2014-2.

Se pesan 30 g de reactivo A y se afora con agua destilada hasta 250 mL de disolución en un matraz

aforado de ese volumen (Disolución X). Se toma una alícuota de 20 mL de la disolución X y se le

agrega agua destilada hasta llegar a 100 mL en otro matraz aforado de ese volumen (Disolución

Y).

Posteriormente, se toma una alícuota de 30 mL de la disolución X y otra alícuota de 40 mL de la

disolución Y. Ambas alícuotas se vierten en un vaso de precipitado (Disolución Z) y se agregan 15 g

de reactivo B al vaso. Al agregar este reactivo B comienza la reacción que está representada por la

siguiente ecuación química:

2A + 5B 3C

Se sabe que el rendimiento de la reacción es del 77%.

1- Haz un dibujo que muestre las operaciones que harías para hacer esta disoluciones y

diluciones.

2- ¿Cuál es la concentración de A en la disolución X?

3- ¿Cuál es la concentración de A en el vaso de precipitado (disolución Z) antes de agregar el

reactivo B? (¡Mucho cuidado, es en el vaso de precipitado!).

4- ¿Cuál es la concentración del producto C en el vaso de precipitado?

Datos:

MA = 78g/molMB = 42g/mol

Resolución

nA=30 g

78gmol

=0.3846mol A

(1) Concentración de A en el matraz aforado de 250mL (disolución X)

C A=0.3846mol0.25L

=1.54M

(2) Concentración de A en el vaso de precipitado antes de agregar B

Primero es necesario conocer la concentración del matraz de 100mL.

Calculamos los moles que transferimos del matraz de 250mL al de 100mL, sabemos que tomamos una alícuota de 20mL

nA=0.020 L( 1.54molL )=0.0308mol de A transferidos almatraz de100mLLa concentración de A en el matraz aforado de 100mL (disolución Y)

C A=0.0308mol0.1L

=0.308M

Para poder conocer la concentración de A en el vaso de precipitados necesitamos conocer el número de moles que va a poseer esa disolución.

Se conoce que se tomó una alícuota de 30mL del matraz de 250mL

nA=0.030 L( 1.54molL )=0.0462mol A tomados delmatraz de250mLAhora hay que calcular los moles tomados del matraz de 100mL y se conoce que se tomó una alícuota de 40mL

nA=0.040 L( 0.308molL )=0.01232mol A tomados delmatraz de 100mLEntonces ya tenemos el número total de moles que habrán en el vaso de precipitados

nAtotal=0.0462molA+0.01232molA=0.05852mol ATambién conocemos el volumen final de la disolución ya que tomamos una alícuota de 30mL y otra de 40mL

V t=0.03 L+0.04 L=0.07 L

La concentración de A antes de agregar el reactivo B es (disolución Z)

C A=0.05852mol0.07 L

=0.836M

(3) Conocer la concentración del producto C en el vaso de precipitado

Para poder resolver este problema hay que realizar los cálculos para la reacción química

2A + 5B ↔ 3C

Inicial 0.836 M Reacciona Se produce Equilibrio

Necesitamos calcular la concentración de B en el vaso de precipitado. Ya conocemos que masa agregaremos al vaso la cual es de 15g y el volumen ya lo conocemos

Cb=( 15 gB0.07 L )(1molb42 gB )=5.1M B 2A + 5B ↔ 3C

Inicial .836M 5.1M Reacciona Se produce Equilibrio

Calculamos el reactivo limitante

Para A

0.3862

=0.193

Para B

5.15

=1.02

Entonces el reactivo limitante es A.

Ahora hay que conocer cuánto reacciona de A ya que la reacción tiene un rendimiento del 77%. Si fuera al 100%, todo A reaccionaría pero no es así.

M Areacciona=0.836M ( 77100 )=0.64372M

2A + 5B ↔ 3C

Inicial .836M 5.1M

Reacciona0.64372M

Se produce Equilibrio

Ahora hay que calcular cuánto reacciona de B

MBreacciona=0.64372M A( 5B2 A )=1.6093Mde B

2A + 5B ↔ 3C

Inicial .836M 5.1M

Reacciona0.64372M 1.6093M

Se produce Equilibrio

Entonces ahora podemos calcular cuánto se produce de C

MC produce=0.64372M A ( 3C2 A )=0.96558M deC

2A + 5B ↔ 3C

Inicial .836M 5.1M Reacciona 0.64372 1.6093M

MSe produce 0.96558MEquilibrio

En el equilibrio es simplemente lo que había inicialmente menos lo que reaccionó

2A + 5B ↔ 3C

Inicial .836M 5.1M Reacciona 0.64372M 1.6093M Se produce 0.96558MEquilibrio 0.19228M 3.4907 M 0.96558M

La concentración de C es de 0.965M