INGENIERIA MECÁNICA
Contenido 1
EJERCICIO EJERCICIOS S DE SOLUCION SOLUCIONES... ES....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ......... ............ ............... ............... .........2 ..2 1.1
2
EJERCICIO EJERCICIOS S DE NORMALID NORMALIDAD... AD....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... ............. .............. .........11 ..11 2.1
"
Ejercicios Ejercicios de exámenes.. exámenes...... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........... .............. ............... ............... .........6 ..6 Ejercicios Ejercicios de exmen.. exmen...... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... ............. ...........1! ....1!
EJERCICIO EJERCICIOS S DE REACCION REACCIONES ES EN SOLUCI#N. SOLUCI#N..... .......... ............. ............... ............... .............. ..........1$ ...1$
1
1 EJ EJER ERCI CICI CIOS OS DE SO SOLLUC UCIO IONE NES S 112% Considernd Considerndo o e& 'rá(co 'rá(co de de & )rici*n )rici*n de& coe(cien coe(ciente te de so&+,i& so&+,i&idd idd en -+nci*n de & temert+r/ reso&)er &os si'+ientes ejercicios0 I% Un Un so& so&+c +ci* i*n n de /!16 /!16 mo& mo&&& de C&O C&O " "3 "3 C es0 es0 % di&+ di&+id id4 4 ,% ,% concentrd4 c% st+rd4 d% so,rest+rd4 e% nin'+n res+est.
Datos: 5 "3C. m /!16m.
α =
g.soluto 100 g H 2 2 O
m=
α So&+,i&idd.
molesde molesde solut soluto o kg desolvent desolventee
Fórmulas: Solución: 7.C. 1' so&)ente 1' de so&)ente. ms ms so&+to. ms= 0,816 moles moles KClO KClO 3 ×
α =
100,04 g de KClO 3 1000 g H 2 2 O
=
122,6 g de KClO KClO 3 1 mol KClO KClO 3
=100,04 g de KClO KClO 3
10 gKClO 3 100 g H 20 20
Rpta. “C” saturada. 11"% Determinr & mo&&idd 8 & -rcci*n mo&r de so&+to de +n so&+ci*n c+os de +re/ CO 9N: 2% 2/ & 6; en eso. Solución:
deurea 6 g deurea 100 gsolución
7.C. 1' de so&+ci*n. 1' de so&+ci*n0
6 ' CO 9N: 2% 2 $= ' :2O
% m=
molesde molesde soluto soluto kg desol de solve vente nte
moles moles soluto soluto= 6 gurea×
1 mol mol deurea deurea 60 gdeurea
=0,1 molesde molesde urea urea .
2
1 EJ EJER ERCI CICI CIOS OS DE SO SOLLUC UCIO IONE NES S 112% Considernd Considerndo o e& 'rá(co 'rá(co de de & )rici*n )rici*n de& coe(cien coe(ciente te de so&+,i& so&+,i&idd idd en -+nci*n de & temert+r/ reso&)er &os si'+ientes ejercicios0 I% Un Un so& so&+c +ci* i*n n de /!16 /!16 mo& mo&&& de C&O C&O " "3 "3 C es0 es0 % di&+ di&+id id4 4 ,% ,% concentrd4 c% st+rd4 d% so,rest+rd4 e% nin'+n res+est.
Datos: 5 "3C. m /!16m.
α =
g.soluto 100 g H 2 2 O
m=
α So&+,i&idd.
molesde molesde solut soluto o kg desolvent desolventee
Fórmulas: Solución: 7.C. 1' so&)ente 1' de so&)ente. ms ms so&+to. ms= 0,816 moles moles KClO KClO 3 ×
α =
100,04 g de KClO 3 1000 g H 2 2 O
=
122,6 g de KClO KClO 3 1 mol KClO KClO 3
=100,04 g de KClO KClO 3
10 gKClO 3 100 g H 20 20
Rpta. “C” saturada. 11"% Determinr & mo&&idd 8 & -rcci*n mo&r de so&+to de +n so&+ci*n c+os de +re/ CO 9N: 2% 2/ & 6; en eso. Solución:
deurea 6 g deurea 100 gsolución
7.C. 1' de so&+ci*n. 1' de so&+ci*n0
6 ' CO 9N: 2% 2 $= ' :2O
% m=
molesde molesde soluto soluto kg desol de solve vente nte
moles moles soluto soluto= 6 gurea×
1 mol mol deurea deurea 60 gdeurea
=0,1 molesde molesde urea urea .
2
94 g H 2 2 O ×
m=
1 Kg H 2 2 O 1000 g H 2 2 O
0,1 molesdeurea 0,094 kg H 2 2 O
= 0,094 Kg H 2 2 O
=1,06 m .
,% mo&. 6 gurea m solut soluto o 60 g / mol PM soluto = =0,0817 Xn= 6 gurea 94 g H 2 2 O msoluto mdisolvente + + PM soluto PM disolvente disolvente 60 g / mol 19 g / mol
11=% Se me?c& 1 &itro de ácido n@trico de 62/; en eso 8 densidd 1/"! '>cm" con 1 &itro de ácido n@trico de 22/"!; en eso 8 densidd 1/1" '> cm ". Si & densidd de & so&+ci*n res+&tnte es 1/26 '>cm "/ determinr0 % & concentrci*n de& ácido res+&tnte en orcentje en eso4 ,% e& )o&+men de& ácido B+e se -orm4 c% s+ mo&ridd4 d% s+ mo&&idd4 e% & -rcci*n mo&r de& so&+to. :NO" 7 :NO" A
MEGCLA
Datos: “A”: 1 &4 ; <>< 62/;4 F 1/"! '>cm " “”! 1&4 ;<>< 22/"!;4 F 1/1" '>cm " “C”! F 1/26 '>cm" a" <r A ɗ =
m v
So&+ci*n c
<r 7 ɗ =
m v
m =ɗ × v
m= ɗ × v
m =1,38 g / cm 3 × 1000 cm 3 =1380 g
m=1,13 g / cm 3 × 1000 cm 3 =1130 g
"
<r A0
m5 so&+ci*n C mAHm7 1"!'H11"' 21 ' <r 70
P m soluto = × 100 P msolución 62,7 =
P m soluto = × 100 P msolución
m soluto × 100 1380 g
22,38=
m soluto=865,26 g
m soluto × 100 1130 g
m soluto=252,894 g
m.st msA H ms7 !6/26' H 22/!$=' 111!/1=' P m soluto = × 100 P msolución P 1118,154 g = × 100 P 2510 g P =44,55 P
#" ɗ =
m v
m 2510 g v = = ɗ 1,276 g / cm 3
$% &'() cm* % &+'() l. c" M =
moles de soluto volumende solución
1118,154 g HNO 3 ×
M =
17,75 moles 1,9667 l
1 mol 63 g HNO 3
=17,75 moles HNO 3
=9,02 M
d"
=
m=
moles de soluto kg de disolvente
msolución=m soluto+ mdisolvente
m disolvente=2510 g−1118, 154 g m disolvente=1391,846 g=1,3918 kg
m=
17,15 moles 1,3918 kg
=12,75 m
," Mo&es de diso&)ente4 1391,846 g H 2 O×
Xn=
Xn=
1 mol H 2 O . 18 g H 2 O
=77,32 Molesde H 2 O
molesdel soluto moles desoluto + molesde disolvente
17,75 moles
17,75 moles + 77,32 moles
=0,186.
11% Se me?c&n = cm " de +n so&+ci*n "M con i'+& )o&+men de +n so&+ci*n 1/ M de& mismo so&+to. Se o,tiene +n so&+ci*n de& 1$/"=; en eso 8 de densidd 1/1= '>cm ". Si se consider B+e &os )o&menes son diti)os/ c&c+&r & ms mo&r de so&+to. Datos: A0 =cm" "M 70 =cm" 1/ M ;<>< so&+ci*n 1$/"=; ɗ = 1,14 g / cm 3
Solución: “A” M =
m 1,2 moles
molesde soluto v dela solución
“” M =
3=
molesde soluto v dela solución
moles desoluto 0,4
1,5=
moles desoluto
m=0,6 moles
0,4
6
mtotales =1,8 moles
vt = 800 cm 3 ɗ =
m v
m solución=1,14 × 800 =912 g 19,34 =
m soluto × 100 m solución
19,34 =
m soluto × 100 912 g
m soluto= 176,38 g msoluto nt = PM soluto PM soluto =
176,38 g 1.8 moles
= 97,98 g / mol
1.1 Ejercicios de exámenes &" En = ' de '+ se dis+e&)en ' de ácido s+&-K@drico/ cm ". C&c+&r0 % e& orcentje en ms4 ,% & mo&&idd4 8 c% & mo&ridd. Datos: m diso&)ente ='. M so&+to '. ɗ = 1,08 g / cm 3
a" m. so&+ci*n ='. P 5 g = × 100 P 45 g P =11,11 P
#"
5 g H 2 S ×
40 g ×
M =
1 mol 34 gH 2 S
1 Kg 1000 g
=0,147 moles H 2 S
=0,040 kg .
moles de soluto 0,147 moles = =3,675 m 0,040 Kg kg de disolvente
c" ɗ =
v=
v=
m v
m ɗ
45 g 1,08 g
= 41,67 cm 3 =0,04167 l .
cm 3 M =
0,147 moles moles de soluto = =5,527 M 0,04167 l volumende solución
-" C&c+&r e& )o&+men de monico & 2; en eso/ densidd /$ '>cm" B+e se necesit r rerr &itros de so&+ci*n 1M de monico. Datos: ;<>< 2; ɗ
/$'>cm"
Solución: M =
1=
moles de soluto volumende solución
molesde soluto 5l.
molesde soluto =5 moles NH 3 5 moles NH 3 ×
17 g 1 mol NH 3
=85 g NH 3
P m soluto = × 100 P msolución 25 =
85 g NH 3
msolución
m solución=
× 100
85 0,25
=340 gsolución.
S! ɗ =
m v
Entonc,s! v=
m solución ɗ
=
340 g 0,907 g / cm 3
=374,862 cm 3 =0,375 l.
*" Un so&+ci*n de I & 12; tiene +n densidd de 1/! C&c+&r & mo&ridd 8 & mo&&idd de est so&+ci*n. ms n s= PM S n s=
δ =
12 g 166 g / mol
=0,0723 moles
m v
100 g m = 92,76 cm3 v = = 3 δ 1,078 g / cm 3
92,76 cm ×
1 litro 1000 cm
3
=0,093 litros
M =
moles de soluto volumende la solución
M =
0,0723 moles 0,093 litros
=0,777 M
g / cm
3
.
masa solución =masa soluto + masa disolvente masadisolvente= masasolución −masasoluto masadisolvente= 100 g −12 g masadisolvente= 88 g 1 Kg
88 g×
1000 g
=0,088 Kg
m=
moles de soluto Kgde disolvente
m=
0,0723 moles 0,088 Kg
=0,82 m
/" C&c+&r &s -rcciones mo&res 9 X s / X d % en +n so&+ci*n c+os de "m de +n so&+to desconocido. m=
moles de soluto Kgde disolvente
3 m=
3 moles de soluto 1 Kg de solvente ( H 2 O )
1 Kg ×
1000 g 1 Kg
×
1 mol 18 g / mol
=55,5 moles dedisolvente
nT =n S + ndisolvente nT =3 + 55,5 =58,5 moles X s=
nS nT
=
3 58,55
X disolvente =
=0,0512
ndisolvente nT
= 55,5 moles =0,9488 58,55 moles
0" Un diso&+ci*n de : 2SO= de& =; en eso tiene +n densidd de 1/" '>cm". Exrese & concentrci*n de & mism en0 Mo&ridd , Norm&idd c Mo&&idd d rcci*n mo&r de& so&+to e + )o&+men de est so&+ci*n será necesrio r rerr cm" de otr so&+ci*n /2N en ácido s+&-ricoP g mol
P . M . H 2 S 04 =98
40 g H 2 S 04 1,30 gSol 1000 cm3 1 mol H 2 S 04 =5,30 M M = . . . 3 100 g Sol 1l 98 g H 2 S 0 4 1 cm Sol
N =
m=
5,30 mol H 2 S 0 4 1 Sol
2 e! 1 mol H 2 S 0 4
=10,60 N
40 g H 2 S 04 1000 gd 1 mol H 2 S 0 4
.
60 g d
40
" s=
.
98
(
40 98
.
1 ld
98 g H 2 S 04
=6,80 m
mol H 2 S 0 4
+
60 18
)
=0.109 moles T
( 500 cm ) ( 0,2 N ) =( " cm )( 10,60 N ) 3
3
3
" = 9,4 cm
(" C&c+&r & mo&ridd de & so&+ci*n rerd me?c&ndo cm " de ácido s+&-rico /2 mo&r con cd +no de &os si'+ientes &@B+idos0 Con cm" de '+ , Con cm" de ácido s+&-rico /= mo&r 3
50 cm Sol.
0,2 moles H 2 S 04
#ol Total =0,1
3
1000 cm Sol
= 0,01 moles H 2 S 04
M =
moles H 2 S 0 4 Sol
3
50 cm Sol.
3
50 cm Sol.
M =
=
0,01 moles 0,1
0,2 moles H 2 S 04 3
1000 cm Sol 0,4 moles H 2 S 0 4 3
1000 cm Sol
moles H 2 S 0 4 Sol
=
=0,1 M
= 0,01 moles H 2 S 04
=0,02 moles H 2 S 04
( 0,01 + 0,02 ) moles 0,1
=0,3 M
)" Un m+estr de 11/2 ' de +n ácido s+&-rico concentrdo de densidd 1/$ '>cm" se me?c& con '+ 8 se &&e) +n )o&+men de 2 cm ". A& )&orr 2 cm" de est so&+ci*n se 'stn 21/" cm " de +n á&c&i 1 N/ -ctor /$"$. C&c+&r & concentrci*n de & m+estr inici& de ácido s+&-rico en tnto or ciento en eso P . M . H 2 S 04 =98
11,25 g .
1 cm
g mol
3
1,795 g
=6,267 cm3
25 cm N 2= ( 21,3 ) ( 1 N ) ( O $ 939 ) 3
N 2=
( 21,3 ) (O $ 939 ) 25
=0,8 N
N 1 . # 1= N 2 . # 2 N 1 . ( 6,267 cm ) = N 2 . ( 250 cm ) 3
N 2=
3
( 250 cm3 )( 0,8 )
31,913
6,267 cm
3
=31.913
e! 1 mol =15,956 mol . 2 e!
98 g 15,956
1563,68 g H 2 S 04 mol 1 mol = =0.871 . 1795 gSol. 1795 g
( 0.871 ) . ( 100 ) =87.113 E& orcentje en eso es
87.113
1" C&c+&r &s -rcciones mo&res 9Q n/ Qs% de +n so&+ci*n c+os de "m de +n so&+to desconocido 3 m=
3 moles desoluto 1 kg desolvente H 2 O
moles d=
1000 g 18 g
=55,5 moles
mol
nT =n s + nd nT =3 + 55,5 =58,5 moles
X s =
X d =
ns nT
=
nd nT
3 58,5
=0,0512
= 55,5 =0,9488 58,5
Se comr+e, B+e &os )&ores o,tenidos con correctos 8 B+e se de,e c+m&ir X s+ X d = 1 0,0512 + 0,9488 =1,00
2 EJERCICIOS DE NORMALIDAD &&(. C+ántos 'rmos de MnO = se necesitn r rerr 1 &itro de so&+ci*n .1 norm& B+e se K de +ti&i?r como oxidnte en &s si'+ientes reccionesP R% a" 2.*&(3! #" &.013 % 9MnO=%1 H eH2 MnH2 H eH" MnH He MnH2 ¿ e! ❑ ¿ e! =0.01∗1 =0.001 N = l
⇒
e!∗1 mol ∗158 g 5 e! =0.316 g KMnO 4 0.01 1 mol
,% MnO= H O: MnH H1e Mn H6
2MnO= H :2O
e!∗1 mol ∗158 g 1 e! =1.58 g KMnO 4 0.01 1 mol
&&). Un so&+ci*n de 2Cr2O 2.M ct como oxidnte r -ormr CrC& ". Determinr s+ concentrci*n en norm&idd. R% &-N CR2H6 H6e 2CrH" Sea N =¿ e!∗ M
¿ e! N =
N =
mol
∗mol l
¿ e! l 6 e!
N =
mol
se veri%icala igualdad
∗2 mol l
=12
&&1. Determinr e& )o&+men de so&+ci*n 1.N de Kioc&orito de c&cio B+e se +ede rerr con 6.' de este com+esto. 9E& Kioc&orito de c&cio se red+ce c&or+ro% C9C&O%2 CC&2 CH29C&H1O2%21 CH2C&21 C&2H1 =e C&21 red+ce =e
¿ e!uivalentes
i% Norm&idd litros de solución
¿ e!uivalentes
ii% 9&itros de so&+ci*n%
eB+i)&entes
Normalidad
masa &eso e!uivalentede soluto
&eso molecular del o"i o cam'iode estado &or mol o"i o
¿ ¿ ¿ ¿
4 60.5
eB
1.692
eB 1.6$2 eB 1.692
9&itros de so&+ci*n%
1.5
l
1.12! &itros
&&'. Un )o&+men de 2$.2" &itros de monico medidos 23C 8 =mm:' se dis+e&)en en '+n o,tenindose 1cm" de so&+ci*n de densidd .$16'>cm". C&c+&r & concentrci*n de so&+ci*n en norm&idd 8 mo&&idd. P# i% n (T
4 5 2$"3
( )∗ 740
Mo&es de so&+to0 n
1.1!mo& N:" x
760
29.23
0.082∗293
17 g NH 3 1 mol NH 3
1.1!mo&N:"
2.1=' N:"
T m>
m T x
g m .$16 cm 3 x 1cm" $1.6' so&+ci*n
N:" 2.1= '
¿ e!uivalentes
i% Norm&idd litros de solución eB+i)&entes N:" H :2
masa &eso e!uivalentede soluto
N:=O:
O: ioni?,&es 1 &eso molecular de la'ase ¿ de OH ioni)a'les
eB
17
4 mo&
1 ' eB+i)&entes
1
20.145 15
1.1! eB
Litros de so&+ci*n .1 & Norm&idd
Mo&&idd
1.185 e! 0.1 l
11.!N
moles del soluto kg dedisolvente 1.185 mol
Mo&&idd
71.45 g 1000 g
" 1 kg 16.6m
&-2. Se dis+e&)e +n ciert cntidd de c&or+ro de m'nesio Kidrtdo Mg Cl 2 . 6 H 2 O / en +n eso i'+& de '+ dndo +n so&+ci*n c+8 densidd es de 1/2
[ g / cm ] 3
13C. C&c+&r & concentrci*n de &
so&+ci*n r e& so&+to nKidro en0 % orcentje en eso4 ,% mo&ridd4 c% norm&idd4 d% mo&&idd.
g / mol.
6 H 2 O
2"/21
g / mol.
7&nce 'ener& m. soluto+ m . solvente=m. solución
X gramosde Mg Cl 2 . 6 H 2 O + X gramosde H 2 O=2 X masasoluto × 100 masasolución
% ; P / P
Ms de& so&+to0 X ( g . ) Mg Cl 2 . 6 H 2 O*
(
95,21 ( g . ) MgCl 2
203,21 ( g . ) MgCl 2 . 6 H 2 O
0,469 X Mg Cl 2
; P / P
2 X solución
)
=0,469 X ( g . ) Mg Cl 2
× 100
; P / P 2"/=;
,%
Molaridad =
moles soluto volumen de solución ( l )
Mo&es de so&+to0 0,469 X ( g . ) Mg Cl 2 *
(
1 mol 95,21 ( g . ) Mg Cl2
o&+men de & so&+ci*n0 d=
m v
v solución =
v solución =
m solución d solución 2 X
[
1,27 g / cm
3
]
)
−3
4,93 " 10 X moles Mg Cl2
−3
3
v solución =1,57 X cm =1,57 X 10 X litros
−3
Molaridad =
4,93 " 10 X −3
1,57 X 10 X litros
Molaridad=3,14 M
¿ e! = Normalidad c% volumen solución eB0
¿ e! = masasoluto Pe!
Pe!=
¿ e! =
PM Mg Cl 2 2
0,469 X 47,6
=
95,21 2
= 47,6 g / e!
=9,85 X 10−3 X e! −3
Normalidad =
9,85 X 10 X ( e! ) −3
1,57 X 10 X (l )
Normalidad =6,27 N
moles de soluto = molalidad d% kg.dedisolvente
'. De diso&)ente 9 H 2 O %0 m. soluto+ m . solvente=m. solución
m. solvente =m.solución − m.soluto m. solvente=2 X −0,469 X
−3
m. solvente=1,531 X ( g ) = 1,531 X 10 X Kg. −3
molalidad =
4,93 " 10 X moles Mg Cl 2 −3
1,531 X 10 XKg H 2 O
molalidad =3,22 m
&-&. Se tiene +n so&+ci*n de "/ N de
[ g / cm ] 3
Na 2 S2 O3
de densidd 1/1=
. C&c+&r0 % s+ concentrci*n en orcentje en eso 8 & -rcci*n
mo&r de& so&+to4 ,% &os 'rmos de tios+&-to de sodio & ; de +re?/ necesrios
r
rerr
Se conoce B+e e& tios+&-to
(S
2
−2
(S
2
2 −2
O3 )
Pe!=
−2
−2
−2 e + ( S 4 O6 )−2
PM Na 2 S2 O3 1
=
% ; P / P
158 1
=158 gramos .
masasoluto × 100 masasolución
Ms de so&+to0 7se de cá&c+&o0 1 &itro Normalidad =
¿ e! volmen ( l)
¿ e! = Normalidad *( volumen ) ¿ e! =3 ( 1 l) ¿ e! =3 e! e! =
masa Pe!
3
de
est
se oxid tetrtionto
O3 ) + ( S 4 O 6 )
2 ( S 2 O3 )
cm
so&+ci*n.
(S
4
−2
O6 )
masa=(¿ e! )( Pe! )
masa =( 3 ) ( 158 ) masasoluto = 474 g .
Na2 S2 O3
Ms de & so&+ci*n0 d=
m v
m solució n=d . v
m solució n= 1,145 [ g / cm ] . 1000 3
m solució n=1145 g
; P / P
; P / P
masasoluto × 100 masa solució n
474 1145
× 100
; P / P =1/"$; 3
&--. Si se disone de 2 c m de so&+ci*n de Kidr*xido de &+minio /$ N. Un di&+ci*n de 1 2/ im&ic0 % B+e & concentrci*n de & so&+ci*n es 1/! N4 ,% B+e e& )o&+men de so&)ente se e& do,&e d"e& inici&4 c% B+e & concentrci*n (n& será /1M4 d% nin'+n res+est. # 1=¿
3 2 cm
C 1 =0,9 N
Di&+ci*n 10 2
∴
# 2=¿
3 = cm
%
( 0,02 l)( 0,9 N )=(0,04 l) C 2 C 2 =0,45 N
# 1 C 1= # 2 C 2
% ALSO ,% ALSO0 E& )o&+men de & so&+ci*n es e& do,&e
c"
C 2 =0,45 N
¿ e! ( ) N = 7se de cá&c+&o0 1 &itro litro
¿ e!
0,45=
1 litro
¿ e! =0,45 Pe!=
PM ,l ( OH )3 44 = =14,67 g / e! ¿ d OH ioni)a'les 3
¿ e! = masa Pe!
masa=(¿ e! )( Pe! )
masa =( 0,45 ) ( 14,67 ) masa=6,6 g .
m n= M n=
6,6 44
= 0,15 moles ,l ( OH )3
Molaridad =
moles desoluto volumen desoluci ó n
Molaridad=
0,15 moles
∴c
1 litro
= 0,15 M
¿ es#-(,-(O
,l ( OH )3
&-*. Un )o&+men de 1cm" de +n so&+ci*n de NC&O 9densidd 1.1'>cm"% de concentrci*n 2m/ se di&+8e Kst 1cm ". C&c+&r & concentrci*n mo&r 8 norm& de & so&+ci*n di&+id. 9E& Kioc&orito se red+ce ion c&or+ro%. moles del soluto kg dedisolvente
Mo&&idd
So&+to 2mo&es NC&O x
2 mol NaClO 1 kg H 2 O
75 gNaClO 1 mol NaClO
4
1' NC&O
Diso&)ente 1' :2O 1':2O
m δ
1150
1.15
1cm" 1 &itro
molesde soluto volumendela solucion
Mo&ridd
2 mol 1l
2M
L mo&ridd inici& or e& )o&+men de so&+to inici& es i'+& & mo&ridd (n& or e& )o&+men de so&+to (n& 8 B+e & concentrci*n c+ndo no existe cm,io de ms es i'+& C11C22 1M1 2M2
C concentrci*n
1cm" x 2M 1cm " x M2 M2 .2M
¿ e!uival entes
Norm&idd litros desoluci ó n masa
eB+i)&entes &eso e!uivalentede soluto
C&1
2e C&1 red+ce 2e
75
eB
2
".' eB 150 g
37.5 g e!
= eB
&eso molecular del o"i o cam'iode estado &or mol o"i o
¿ ¿ ¿ ¿
4
N ¿ e!
¿
1 litro
=N
L norm&idd inici& or e& )o&+men de so&+to inici& es i'+& & Norm&idd (n& or e& )o&+men de so&+to (n& N11 N22 = x 1cm" N2 x 1cm" N2 .=N 12=. Se di&+8e +n )o&+men cinco )eces m8or +n ácido c&orK@drico de& 26.2; 8 densidd 1.1"'>cm ". C&c+&r e& )o&+men de ácido di&+ido B+e se reB+iere r rerr 1 &itro de so&+ci*n .1N i% De 1' de so&+ci*n se tiene 26.2 ' :C& 26.2':C& x
1 molHCl
36.5 g Hcl
:
365
mol
&eso molecular del / cido ¿ de H ioni)a'les
C& 1 Kidro'eno ioni?,&e
36.5
262
1
"6. ' eB
eB+i)&entes
eB
masa &eso e!uivalentede soluto
26.2 36.5
so&+ci*n
masa densidad
100 gsolucion 1.13 g / cm 3
Como se +s )eces este )o&+men
5 "
10 113
50 113
&itros
¿ e!uivalentes
i% Norm&idd litros desoluci ó n 26.2
N
36.5 50 113
26.2 " 113 36.5 " 50
=1.62
x
1 litro 1000 c m 3
10
113
&itros
L norm&idd inici& or e& )o&+men de so&+to inici& es i'+& & Norm&idd (n& or e& )o&+men de so&+to (n& 8 B+e & concentrci*n c+ndo no existe cm,io de ms es i'+& C11C22 N11 N22 26.2 " 113
x 1 .1 x 1 &itros
36.5 " 50 0.1
1
&itros .61 &itros x
1.62
1000 cm 3 1 litro
61.cm
&-0. Se tiene +n so&+ci*n de 2Cr2O & 1; en eso 8 +n densidd rácticmente i'+& 1'>cm". C&c+&r e& )o&+men de st so&+ci*n B+e se necesit r rerr cm" de so&+ci*n .1 N de 2CR2O. 9E& dicromto/ 9Cr2O%2/ se red+ce i*n cr*mico/ Cr H"%. R% -/0 cm* 1 gsoluto 100 g solució n
∗ 1 g soluci ó n ∗1000 cm 3
3
1 cm solució n
=
1l
Cr2H6 H6e
1 gsoluto 1 l soluci ón
2CrH"
N =¿ e!∗ M 1g
∗1 mol
M =
1l
294.2 g
=3.39∗10−3
N =6∗( 3.39∗10
−3
)= 0.2038
C 1∗# 1=C 2∗# 2 # 1=
C 2∗# 2 C 1
=
0.1∗0.5 0.2038
=0.245 .3 l=245.3 cm3
2.1 Ejercicios de exmen C&c+&e & mo&&idd 8 & norm&idd de +n so&+ci*n de N2CO" c+8 -rcci*n mo&r es .1! 8 densidd 1.1 '>mo&.
0.0187 mol 1−0.0187 mol
∗mol ∗103 g
185 g
m=
=1.058
kg
0.0187 1.98 g + 17.66 g
∗1.105 g ∗2 e!
mol mol
N =
∗103 g =2.1
l
+n so&+ci*n de /2N B+e se +ti&i?rá en & si'+iente recci*n0
(S
2
−2
O3 ) + 0 2 +
(S
4
−2
O6 )
+2 0 −1
+ ms de 8odo se +ede rec+dir con 2 2 ( Na2 S2 O3)+ 0 2 + 2 ( Na2 S2 O3)− 2 e +
N ormalidad=
(S
−2
4
−1
O6 ) + 2 0
(S
4
−2
O6 )
¿ e! volmen ( l )
¿ e! = Normalidad* ( volumen ) ¿ e ! =0,25 ( 0,5 l) ¿ e! =0,125 0,125 e! *
(
158 g Na2 S 2 O 3 1 e!
)=
19,75 gramos .
,.
¿ e! = Normalidad *( volumen ) ¿ e! =0,25 ( 0,02 l ) ¿ e! =5 " 10−3 e!
cm
3
de est so&+ci*nP
−3
5 " 10
e! *
(
1 mol0 2 2 e!
)( *
254 g 1 mol 0 2
)=
0,635 gramos de 1odo .
) equi
3 N =
" EJERCICIOS DE REACCIONES 2 AL
) equi =
masa $% 2
=
masa 4$ g ( Peq
0.2lt masa
3 N =
4$ g ( eq 0.2lt
+ 3 H 2 SO4 → AL2 ! SO4 + 3H 2
masa = 2$"4 gH 2 SO4 −3e
2! AL → AL2 0
1
3! H 2
3
+2e 0 H 2 →
Dtos0 0 2 cm" .2& H 2 SO4
→ 3 N
EN SOLUCI#N
'
1molH 2 SO4
'
2molAL
'
2&.$% AL
1. ¿Cuántos gramos de Al son necesarios para que reaccionen totalmente 200 ácido sulfúrico 3N?
cm
3
de
cm
2. A partir de 100
3
de cierto ácido sulfúrico" por precipitaci*n con cloruro de
H 2 SO4 + BaCl 2 → BaSO4
= 100cm = 0.1lt = 11.,# g 3
V H 2 SO4 m BaSO4
Peq H 2 SO4
%$) eq =
4$
= $% = 4$ g ( eq
Peq BaS O4
=2
) eq =
2
11.,# BaSO4 '
0.100&
N =
+ Cl 2
0.1l
1molBaSO 4 233.# gBaSO 4
'
=
233"#
233"# 11&",
2
= 11&", g ( eq
=3
2eqBaSO 4 2eqH 2 SO4 ' 1molBaSO4 2eqBaSO 4
= 0.100&eqH 2 SO4
= 1 N
+ario" se o+tiene 11",# gramos de sulfato de +ario. -allar la normalidad del ácido 0 +1 −1 +1 +, −2 +1 +& −2 +2 +& −2 +1 +& −2 +1 −2 sulfúrico. H I + 2 K Mn Ode 3 H 2 S sulfúrico O4 # I 2 + 2 Mn S Og K ácido →contiene + % H por 4 + ácido 4 +de 2 S O 4 puro 2 O litro de 3. na10soluci*n acuosa 300"0 soluci*n. Calcular el /olumen de ácido sulfúrico necesario para producir 4"%0 g de
0 2
considerando reacci*n +# Mnla 2" Mn → +,
+2
+,
+1
0
+2
+10e
→ 2 Mn 2 Mn
−2 I 2 # 2 I →
−1
−10e
0
→ # I 10 I
4M S % "2 '. 5 % 16 '. 6 % 1 '. I % 126.$ '. 4M 6-S5/ % $! '.
4RIMER5
3( $%) g . H 2 SO4 = 1"112 g . H 2 SO4 # 2#3 " % g . I ( ) 2
4"% g . I 2 '
DA75S: =/! '. I2 g
300 H 2 SO4
lt
SEG8ND5
1ltH 2 SO4 1000cm 3 −3 = = 3",0cm 3 1"112 g . H 2 SO 4 3",0 ' 10 lt ' 1lt . 300 g . H 2 SO4
4. Cuando se aade la soluci*n de
Na2 SO4
a otra de
2aC0 2
" produce la siguiente
reacci*n de precipitaci*n Na2 SO4 + 2aC0 2 +2aSO 4 + NaC0
a ¿u /olumen de
2aC0 2
Na2 SO4
0"1# se necesita para reaccionar con 100
0"2#? 5 + ¿u masa en gramos de precipitado !
Na2 SO4 + BaCl 2 → BaSO4
M =
molsolu v. sol
V Na2 SO4 en 0"1#M 100cm 3 BaCl 2 en 0"2#M V = 0"1lt .BaCl 2
0"1# M = n Na2 SO4
nNa 2 SO 4 V 1 solución
= 0"1#V 1
0" 2# M =
nBaCl 2
2aSO 4
+ 2 NaCl
cm
3
de
se formar6a?
7e 8ace reaccionar 1 litro de soluci*n de ácido clor86drico al 3$"%9 en peso : densidad
g / cm
1"2
3
con un e;ceso de <n
/olumen de
C0 2
O4
" generándose cloro gaseoso. =eterminar el
!g o+tenido a 1"% atm : 30 >C.
Dtos0
= 1l 9 P ( P = 3$.%9 δ = 1.2$ g ( cm V Cl = ? →1.%atm"30°C V Hcl
3
2
= 1.2 g ( cm 3 '1000cm3 = 1200 gHCl m sol = 1200 gHCl ' 3$.%9 = 4,,.& gHCl m sol
4,,.& gHCl '
1molHCl
'
#molCl 2
3&.# gHCl 10molHCl
= &.#42molCl 2
PV = nRT V =
&.#42 mol ' 0.0%2 ' 303 K
= 13,"3 g . S = 32 g .
Ba
O4
=
1.%atm
'
atm ' lt K ' mol
= $0.3lt
&4 g 233"3 g .
1molBaSO 4 233"3 g . BaSO 4 = 0 " 024$ molBaSO 4 = #"%3gBaSO 4 1 molNa SO 1 molBaSO 2 4 4
0"024$molNa 2 SO4
#. ¿Cuál es el /olumen de una soluci*n de
Na2 S2 O 3
0"013% que se requiere para
disol/er 0"22# g de Agr?
+ 2 Na 2 S 2O3! ac → Na3 Ag ( S 2 O3 ) 2 ! ac + NaBr ! ac
AgBr ! s
DA75S: 0.22# g . AgBr
0"013% M = ?
V Na2 S 2O3
4M Na % 2" '. S % "2 '. 5 % 16 '. A3 % 1/$ '. r % $/ $ '. A3r % 1!/! '. Na-S-5* % 1! '.
4RIMER5
2(1#%) g . Na 2 S 2 O3 = 0"3,$ g . Na 2 S 2 O3 1%,"% g . AgBr
0"22# g . AgBr
SEG8ND5
0"3,$ g . Na 2 S 2 O3
1lt . Na S O 2"1%04 g . Na S O 2
2
2
3
2
3
= 0"1,3%lt .. Na
2
S 2 O3 '
1000cm 3 1lt .
= 1,3"%cm
3
. Na 2 S 2 O3
&. @n la o+tenci*n del nitrato de co+re !" el co+re reduce al ácido n6trico a mon*;ido de nitr*geno. 7i reaccionan 0"12 atBg de co+re" entonces a se necesita 0"24 pesos equi/alentes de ácido5 + forman 1",$2 litros de mon*;ido de nitr*geno gaseoso en condiciones normales5 c requieren 2#0 cm respuesta.
3
de ácido 1"2 olar5 d ninguna
N O 3 ¿2 + 2 NO + H 2 O 3 Cu+ 8 HN O 3 + 3 C3 ¿
) Peq
=
V ! NO n HNO3 Cu
=
0.12molCu '
%molHNO3 3molCu 2molNO
=
'
3 Peq 1molHNO3
=
0.$& Peq
22.4l
1.,$lNO 3molCu 1molNO %molHNO3 0.12molCu ' 0.32molHNO3 3molCu ns 0.32 0.2&< Vs 1.2 =
0.12molCu '
'
=
=
=
=
,. or o;idaci*n del ion +romuro con el ion permanganato en medio acido" se o+tiene +romo molecular !
2r 2
: una sal de manganeso !. Calcular la masa de
permanganato de potasio que puede ser reducida por 2#0
cm
3
de una soluci*n 1"0
de +romuro de potasio. −1e 2 Br −1 → Br 20 +7
+2
Mn + 5 e Mn +
%. Calcular la pureDa de una muestra de fosforo" sa+iendo que se necesitaron 43 ml de ácido n6trico 1"# para o;idar 1"# g de dic8a muestra" según la reacci*n 0
3 P
+1 +# −1
+1 −2
+1 +# −2
+2 −2
+ # H N O3 + 2 H 2 O → 3 H 3 P O4 + # N O
+3e #! N +# N 2 →
4RIMER5 −# e P +# 3! P 0 →
3
43cm / '
1"#molHNO3
l t /
0.0&4#molHNO3 '
DA75S:
'
1l t / 3
1000cm /
= 0.0&4#molHNO3
&3 g . HNO3 1molHNO3
= 4.0& g .HNO3
=" m& :NO" 1/ M SEG8ND5
m& cm
"
3( 30"$,) g . P = 1"1$% g .P #( &3) g . HNO3
4.0& g . HNO3
S+stnci <+r
7ERCER5
< ".$ '.
7ustancia Cura
1"1$% g . P
$. ara la reacci*n de un gramo de aleaci*n de plata con ácido clor86drico" se necesitaron ,2"#
cm
3
de -Cl 0"0,# N. Ea plata precipit* en forma de AgCl.
Calcular a Ea masa de AgCl o+tenida + @l porcentaFe en peso de plata en la aleaci*n
1molAgCl
Ag = 10,"$ g Cl =
3# g 142", g
Ag + HCl → AgCl + H
1molAg 1molAgCl 10molAgCl 142"$ g . AgCl HCl 1 g . Ag "32 m HCl = 0.202# . g . AgCl 1molAg = ) eq10,"$ 1molAgCl = 1 g Ag 10, " $ 3 N = ,2"#cm m l
0"0,# N
) eq
=
Peq
3& m Peq = 1molHCl 1molAgCl 3 142"$ g Ag gHCl . molAgCl m 0.202# 0"0,# N = =3& = 0"2&% g . AgCl 1 ) eq = HCl molHCl mol 10, " $ 1 1&&0 1 0"0,2# 1 g Peq = 3& 3& 10.
HCl RL
1molAgCl 1molAg 10,"$ g . Ag 1molAgCl 1molAg = 0.1$4 gAg g AgCl 142 " $ .
0" 2#% g . AgCl
0 2#%
Considere la siguiente reacci*n 10 HCl + 2 KMn O 4 + 3 H 2 S O4 + K 2 S O 4 + 2 MnSO 4+ 5 Cl 2 + 8 H 2 O Calcular que /olumen de cloro gaseoso se producirá en condiciones normales despus de poner en contacto 2#0
cm
3
de una soluci*n de -Cl 2"# con #0 g de otra de
permanganato de potasio del 4#9 en peso : ácido sulfúrico en e;ceso. 7uponga que la reacci*n ocurre con una eficiencia del ,%9. guale la ecuaci*n qu6mica por el mtodo de los estados de o;idaci*n. 0 −1 e 2 , → +# e Mn 2 Mn −1 +, → #Cl 20 + 2 Mn 2 10Cl + 2 Mn
−2 → Cl 2 # 2 Cl
2#0cm = 0.2#l HCl 2.# M = 2.#mol ( l 3
= 4#9"#0 g eiciencia = ,39
KMnO4
0.2#ltHcl '
2.#molHCl
#0 gKMnO 4 '
1ltHCl
'
#molCl 2 10molHCl
4# gKMnO 4 100 gKMnO 4
0.312#molCl 2 '
'
= 0.312#molCl 2 → !s RL
1molKMnO4 #molCl 2 ' 1#% gKMnO 4 2molKMnO4
22.4ltCl 2 ,% ' 1molCl 2 100
= 0.3#&molCl 2
= #.4<Cl
2
11. =e la reacci*n de 1%"0 g de car+onato de calcio solido del $09 de pureDa con 100
cm
3
de ácido n6trico de densidad 1"1&
g / cm
3
: 2%"#9 en peso se o+tienen
nitrato de calcio s*lido" di*;ido de car+ono gaseoso : agua l6quida. Calcular a ¿u masa de nitrato de calcio se forman? + 7i en condiciones normales se o+tienen 1"%0 litros de di*;ido de car+ono" calcular el rendimiento del proceso.
4RIMER5 +2 +4 −2
+1 +# −2
+2
+# −2 +4 −2 +1 −2 Ca C O3 + 2 H N O3 → Ca N O3 + C O2 + H 2 O 2
DA75S: 1% g .CaCO3
$; <+re? 3 100cm HNO3
δ
!
% 1/16 '>cm" 2!/; en eso
4M CaC5* % 1/! '. 6N5* % 6" '. 9 Pure#a
=
R. Pura R.con Am "ure#a
R. Puro = 9 Pure#a ' R.con Am "ure#a
=
$0 100
'1% g .CaCO3
= 1&.2 g .CaCO3
δ
=
m V
=
m = δ ' V
m = 100 cm 3 ' 1"1&
g cm 3
HNO3
m = 11& g solu cion . HNO3 '
2%"# g 100 g
m = 33"0& g . HNO3
SEG8ND5 RL
1&4"0% g .Ca ( NO ) 100"0% g .CaCO
1&"2 gCaCO3
3 2 3
= 2&"#& g .Ca ( NO )
3 2
1&4"0% g .Ca ( NO3 ) 2 = 43"0#Ca( NO3 ) 2 ( ) g HNO 2 &3 . 3
33"0& g . HNO3
RL = CaCO3
7ERCER5 % 1/! &t. 4% 1tm 7% 2"V 1atm '1"%lt . atm ' lt . RT 0"0%2 ' 2,3$ mol ' $ 44 g .CO2 n = 0"0%molCO2 ' = 3"#2 g .CO2 1molCO2
n=
P 'V
=
C8AR75
44 g .CO2 = ,"12CO2 g CaCO 100 " 0% . 3
1&"2 g .CaCO3
9 Ge n dim iento = 9 Ge al =
Canti%a% Ge alO'teni%o &el Cr o%ucto
3"#2 g .CO2 ,"12 g .CO2
Canti%a%Teorica&el Cr o%ucto '100 = 4$"429
12. 7e 8acen reaccionar 2 litros de soluci*n de -Cl ,"# molar con 120 g de g !%#9 de
Na3 ,s O3
pureDa : con e;ceso de
.
Na3 ,s O3+ HCl + Mg + ,s H 3+ Mg Cl2 + NaCl + H 2 O ,s H 3
7i la reacci*n se realiDa con un rendimiento del ,%9" calcular el /olumen de gaseoso que se o+tiene a 2# >C : ,"2$ atm.
120 g Mg . "%#9 Pure#a 9Gendim iento
Canti%a% GealO'teni &e%o l Cro%ucto
=
Canti%a%Teorica&el Cro%ucto 1mol
,%
DA75S:
Canti%a% GealO'teni &e%a lCro%ucto '10%"$, %4"$ g& A. sH 3 '
7 % 2$! 4 % /2$ tm n% 1/$ mo&
=
10
nRT
=
0"0%2
v
=
v
= 3"&#lt .
P
= 1"0$mol '
=
, " g$2 A. sH 3
atm ' lt
' 2$%$
mol ' $ ,"2$atm
1.0$mol
