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Problemas Química General
Materia, Concentración, Gases, Leyes ... | | | |
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Capítulo III: Disoluciones. Propiedades coligativas. |
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(NA = num. de Avogadro= 6.023*10^23 átomos o moléculas)
3.4. Se mezclan 200 cc de una disolución 3M de H2SO4 con 400 cc de otra 0.2 N del mismo ácido. ¿Qué cantidad de agua se debe añadir a la solución resultante para que sea 0.1N? Usar S=32 O=16 H=1 Propuestas:
a) 7.68 l b) 6.8 l c) 16.1 l d) 12.2 l
Sol. La d)
Num. equiv-g de H2SO4 presentes en cada una de las disoluciones (desde ahora disolu) es: 200 ml disolu * (1L disolu/1000 ml disolv) * (3 moles H2SO4/L disolu) * (2 Eq-g/mol H2SO4) = 1.2 Eq-g H2SO4 400 ml disolu * (1L disolu/1000 ml disolv) * (0.2 Eq-g H2SO4/1L disolv) = 0.08 Eq-g H2SO4
Al mezclar se cumple V * N = V' * N'
(1.2 + 0.08) Eq-g H2SO4/(0.2 + 0.4 + V) L disolu=0.1N ==> V = 12.2 L
3.5. Un mineral de caliza se hace reaccionar con 75 ml de una disolución 2N de a.clorhídrico, comprobándose que son atacados por el ácido 15 g de mineral. ¿ Cual será la riqueza en carbonato cálcico del citado mineral? Usar C = 12 Cl = 35.5 O = 16 Ca = 40 H = 1 Propuestas:
a) 40% b) 50% c) 60% d)
70%
Sol. La d)
0.075 L HCl *(2Eq-g/mol HCl) = 0,150 Eq-g HCl, los cuales reaccionan con otros tantos 0.150 Eq-g de CaCO3, que equivalen a 0.075 moles de CaCO3
0.075 mol CaCO3 *(100 g de CaCO3/1 mol CaCO3) = 7.5 g CaCO3 en 15 de mineral ==> 50%
3.6.
Cuando se queman 120 g de Carbono para dar CO2, afirmaremos: Propuestas:
a) 10 moles de C reaccionan con 10 moles de O2 para dar 20 moles de CO2
b) Se necesitan 160 g de O2
c) Se obtienen 440 g de CO2
d) El gas obtenido, en CN, ocupa un volúmen de 448 L.
Sol. La c)
a) Falsa C + O2 ==> CO2 120 g C* (mol O2/mol C)*(32 g O2/mol O2) = 10 moles C ==>10 moles O2 ==>10 moles CO2
b) Falsa 10 moles C* (mol O2/mol C)*(32 g O2/mol O2) = 320 g CO2
c) Cierta 10 moles C* (mol CO2/mol C)*(44 g CO2/mol CO2) = 440 g CO2
d) Falsa 10 moles CO2* (22.4 L CO2/mol CO2) = 224.14 L CO2
3.7. La constante crioscópica molalk del agua es 1.853 Kg/ºC/mol. La masa de glicerina (C3H8O3) que debe añadirse a 2 kg de agua para conseguir que el punto de congelación sea 263ºK es: Propuestas:
a) 10.73 g b) 496.5 g c) 5.39 g d) 993 g
Sol. La d)
descenso p.cong. tf=kf*m ==> m = 10/1.853
Molalidad m = n moles/2 kg = (m*g/92(g/mol))/2 kg ==> M = 992.98 g
3.8. Señale el volúmenm de H2SO4 conc. de 1.84 g/cm3 de densidad y 98% de riqueza en peso necesario para preparar 100 ml de disolución 2N. Propuestas: a) 5.2 ml b) 5.4 ml c) 10.4 ml d) 10.8 ml
Sol. La b)
V = 100 ml
disolu*(Ldisolu/1000 L disolu)* (2 Eq-h H2SO4/L disolu)*(49 g H2SO4/Eq-h H2SO4)* (100 g disolu conc./98 g H2SO4)*(1 ml disolu conc/1.84 g disolu con.) = 5.43 ml
3.9. Indique la propuesta verdadera entre las citadas: Propuestas:
a) Con el calor disminuye la presión de los neumáticos
b) Un g de
agua vapor a 100 ºC nos quemará menos que un g de agua líquida a 100ºC
c) El punto de fusión del agua de mar disminuye proporcionalmente a congelarse el líquido
d) En 0.30 L de una disolución 0.40M de cloruro amónico (Pm = 53.5 g/mol) hay 12 g del mismo
Sol. La c)
Al congelarse el agua aumenta concentrac. solutos y según tf = kf * m al aumentar m baja punto congelación
3.10. Puede obtenerse metano a partir de carburo de aluminio, tratándolo con agua. Si la presión de vapor del agua a 16ºC es de 13.60 mm y suponiendo pérdidas en el proceso de 1.8%, ¿Cuantos l de gas metano recogido sobre agua a 16ºC y 736 mm de presión podrán obtenerse a partir de 3.2 g de carburo de 91.30% en peso de riqueza. Propuestas: a) 2.45 b) 5.25 c) 1.49 d) 1.94
Sol. La c)
Al4C3 ==> 3 CH4 + 4 Al (OH)3 (Al4C3 = alu en adelante)
3.2 g alu *(91.30 g alu puro/100 g alu) * (mol alu/144g alu) * (3 mol CH4/mol alu) *
* 98.2 mol CH4 real/100 mol teor.) = 0.05977 moles CH4 = aprox 0.06
P*V = n*R*T ==> V = (0.06 moles * 0.082 (atm*L/mol*ºK) * 289)/((736-13.6)/760 atm) = 1.49 L
3.11. Indique la propuesta verdadera entre las citadas:
a) La concentración de una disolución es independiente de la cantidad de disolución que se considere. Se puede tomar una gota o un litro, pero la concentración será, en ambos casos, la misma.
b) La molaridad de una disolución que contiene 0.60 moles de soluto en 600 ml es 1.0 * 10^(-3) M
c) En 16 l de una disolución 0.10M hay 6.25 * 10'^23 moles de soluto
d) El valor de la concentración en g/l de un a. clorhídrico 0.1M es 2.74 * 10^(-3) g/l.
Sol. La a)
a) Cierta;
b) Falsa; M = 0.6 moles/0.6 L = 1 M
c) Falsa; (0.10 moles/L) * 16L = 1.6 moles
d) Falsa; 0.1 M = (0.1 moles HCl/L)*36.5 g HCl/mol HCXl = 36.5 g/L
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