Problemario Quimica Analitica i

Problemario Química Analítica I

TAREA 1.- REPASO

1. ¿Cuántos gramos de Ca(NO 3)2 se necesitan para preparar 250 ml de una solución 0.25 M? 2. ¿Cuántos ml se necesitan de una solución de H 2SO4 al 75% con una densidad de 1.68 g/ml para preparar 500 ml de una solución de H 2SO4 0.75 M? necesitan para preparar 250 ml de una solución solución de H 2SO4 0.4 N 3. ¿Cuántos ml de H 2SO4 se necesitan utilizando los datos anteriores, densidad, %?

4. Convertir una solución de H 2SO4 3 M a N 5. Convertir Ca(OH) 2 0.1 N a Molaridad 6. Convertir 5 gr de Na 2SO4/lt a Molaridad 7. Convertir 20 mg de CuSO3/ml en M 8. Convertir 3N de Al 2(SO4)3 en milimol de Al 2(SO4)3/ml 9. Convertir 0.46 milimol de K 3PO4/ml en gr de K 3PO4/lt 10. Convertir 2.4 mg de CaCl 2/ml en N 11. Convertir una disolución de NaCl al 5% en moles de NaCl/Kg de disolvente (molalidad) 12. Convertir una disolución 1 molal de NaCl en tanto por ciento de peso 13. ¿Cuántos moles de Al 2(SO4)3 hay en 20 cc de una solución 3 N? 14. ¿Cuántos gramos de Ca(OH) 2 hay en 800 cc de una disolución 0.12 N?¿Cuántos milimoles? ¿Cuántos miliequivalentes?

15. ¿Cuánt ¿Cuántos os equiva equivalen lentes tes de Al2(CrO4)3 hay en 60 ml de una disolución que tiene una concentración de 20 mg Al 2(CrO4)3/ml ¿Cuántos milimoles? ¿Cuántos gramos?

16. Una reacción requiere de 12 gr de H 2SO4 ¿Cuántos cm 3 de una disolución disolución 3.0 M deberían deberían usarse?

17. Una reacción requiere 3.4 mmoles de Na 3PO4 ¿Cuántos ml de una disolución 1.8 N se usarían?

18. ¿Cómo se prepararían 150 ml de disolución 3.5 N de Ca(NO 3)2? 19. ¿Cómo se prepararían 240 ml de una disolución de Na 2CO3 que contiene 3.8 gr de Na2CO3/lt?

20. ¿Cómo se prepararían 25 ml de una disolución 1.2 M de KCl a partir de una disolución de repuesto que es 3.0 M?

M. en C. Hipócrates Nolasco Cancino Facultad de Ciencias Químicas Universidad Autónoma Benito Juárez de Oaxaca

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21. ¿Cuántos gr de Cu hay en 100 ml de una disolución 0.5 M de CuSO 4? ¿Cuántos mmoles? 22. ¿Cuántos moles de Zn hay en 5 ml de una disolución que es 2.4 M ZnCl 2? 23. 2Al + 3Zn (NO3)2

2Al (NO3)3 + 3Zn ¿Cuántos gramos de Al reaccionarán con 50 ml

de una disolución 0.4 M de Zn (NO 3)2?

24. BaCl2 + H2SO4

2HCl + BaSO4

¿Cuántos gramos de BaCl 2 se necesitarán para

reaccionar con 90 ml de una disolución 0.48 N de H 2SO4? ¿Cuántos gr. de BaSO 4 se producirían?

25. ¿Cuántos cc TPS de HCl gaseoso se necesitan para neutralizar 40 ml de una disolución 0.8 M de KOH? ¿Cuántos moles de KCl se formarán?

26. ¿Cuántos ml de H 2SO4 3.0 M se necesitan para neutralizar 200 ml de 0.34 N Ca(OH) 2? ¿Cuántos meq. CaSO 4 se formarán?

27. ¿Cuántos ml de NaOH 1.4 N neutralizarán totalmente 80 ml de H 3PO4 0.72 M? ¿Cuántos gramos de Na 3PO4 se formarán?

28. 40 ml de NaOH 0.56 N neutralizan exactamente 1.75 gr de un ácido desconocido. ¿Cuál es el peso equivalente del àcido?

29. 60 ml de una disolución 0.75 N de KOH neutralizan 44 ml de una disolución de H 2SO4. ¿Cuál es la molaridad del ácido?

30. La disolución concentrada de amoniaco que se usa en los laboratorios es una disolución de 26% NH3. Si su densidad es 0.904 g/ml ¿Cuál es su molaridad? ¿su Normalidad? ¿su gravedad específica?

31. El ácido clorhídrico concentrado es de 37% en peso de HCl y tiene una densidad de 1.184 g/ml. ¿Cuál es su molaridad? ¿Cuál es su Normalidad? ¿Cuál es su molalidad?

32. El ácido nítrico del laboratorio es 68% en peso con una densidad de 1.405 g/cc ¿Cuántos mililitros de este ácido se necesitan para neutralizar 800 ml de una disolución 0.04M de Ca (OH)2?

33. Balancee las siguientes ecuaciones por el método de ÓXIDO REDUCCIÓN. a). H+ + Cr 2O72- + H2S b). Cu + H + + NO3c). PbO2 + HI d). H2O + P4 + HOCl

Cr 3+ + S + H 2O Cu2+ + NO + H 2O PbI2 + I2 + H2O H3PO4 + Cl- + H+


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e). H2O + MnO4- + ClO2-

MnO2 + ClO4- + OH-

34. Balancee las siguientes ecuaciones por el método de ION ELECTRON. a). Mn2+ + BiO3-

MnO4- + Bi3+

b). Zn + H 2MoO4

Zn2+ + Mo3+

c). Fe2+ + Cr 2O72-

Cr 3+ + Fe3+

d). Cl2

ClO3- + Cl-

e). Mn(OH)2 + O2 f). I2 + Cl2

Mn(OH) 3 H3IO62- + Cl-

35. Una muestra de 5 gr de hemoglobina se trato de tal forma y se destruyó la molécula de hemoglobina para producir iones y moléculas pequeñas. El Fe presente en la hemoglobina pasa al estado de Fe 2+ y se tituló con una solución de KMnO 4. En la titulación el Fe 2+ se oxida a Fe 3+ y el MnO 4- se reduce a Mn 2+. La muestra requirió de 30.5 ml de KMnO 4 2 x 10 -3 M. ¿Calcule el % de Fe en la hemoglobina? 36. Una muestra de 0.6324 gr de un mineral de Fe se disuelve en solución ácida y el Fe se convierte al estado de Fe2+. La solución resultante necesitó 32.37 ml de solución 0.2024 N de K 2Cr 2O7 para la reacción. En la reacción el Fe 2+ y el Cr 2O72- se reduce a Cr 3+ ¿Calcule el % de Fe en la muestra? 37. Balancee las siguientes ecuaciones por el método de ÓXIDO-REDUCCIÓN a). Sb + H+ + NO3-

Sb4O6 + NO + H 2O

b). NaI + H 2SO4

H2S + I2 + Na2SO4 + H2O

c). IO3- + H2O + SO2 d).NF3 + AlCl3

I2 + SO42- + H+ N2 + Cl2 + AlF3

e). As4O6 + Cl2 + H2O

H3AsO4 + HCl

f). Fe2+ + H+ + ClO3-

Fe3+ + Cl- + H2O

g). Pt + H+ + NO3- + Cl-

PtCl62- + NO + H2O

h). Cu + H + + SO42-

Cu2+ + SO2 + H2O

i). Pb + PbO 2 + H+ + SO42 j). MnO2 + HI

PbSO4 + H2O

MnI 2 + I2 + H2O

38. Balancee las siguientes ecuaciones por el método de IÓN-ELECTRÓN. M. en C. Hipócrates Nolasco Cancino Facultad de Ciencias Químicas Universidad Autónoma Benito Juárez de Oaxaca

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a). AsH3 + Ag+

As4O6 + Ag

b). Mn2+ + BiO3-

MnO4- + Bi3+

c). NO + NO 3-

N2O4

d). MnO4- + HCN + I-

Mn2+ + ICN Zn2+ + Mo3+

e). Zn + H2MoO4 f). ClO3- + I-

Cl- + I2

g). Zn + NO 3-

Zn2+ + NH4+

h). H3AsO3 + BrO3- H3AsO4 + Br i). H2SeO3 + H2S

Se + HSO4-

j). ReO2 + Cl2

HReO4 + Cl-

k). Fe2+ + Cr 2O72-

Fe3+ + Cr 2+

l). HNO2 + MnO4-

NO3- + Mn2+

m). As2S3 + ClO3-

H3AsO4 + S + Cl-

n). IO3- + N2H4

I- + N2

ñ). Cu + NO3-

Cu2+ + NO

39. Balancee las siguientes ecuaciones por el método de IÓN-ELECTRÓN (ALCALINA) BÁSICA. a). Al + H2O

Al (OH)4- + H2

b). S2O32- + OCl-

SO42- + Cl-

c). I2 + Cl2

H3IO62- + Cl-

d). NiO2 + Fe

Ni(OH)2 + Fe(OH)3

e). HClO2

ClO2 + Cl-

f). MnO4- + I-

MnO42- + IO4-

g). P4

HPO32- + PH3

h). Bi (OH)3 + Sn(OH)42i). SbH3 + H2O l). Ni2+ + Br 2

Bi + Sn(OH)62Sb(OH)4- + H2 NiO(OH) + Br -


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SO32+ +

m). S

S2-

n). S2O32- + I2

SO42- + I-

ñ). S2- + HO2-

SO42- + OH-

TAREA 2.- EQUILIBRIO QUÍMICO 1. A partir del principio de Le Chatelier predígase el efecto del aumento de temperatura y el de presión, para cada uno de los siguientes equilibrios: a. 4 HCl(g) + O2(g) b. CO(g) + H2O(g)

CO2(g) + H2(g) + Calor

c. CO(g) + H2(g) d. N2O4(g)

C(s) + H2O(g) + Calor

2NO2(g) – Calor

e. Fe3O4(s) + 4H2(g) f. NH4HS(s) g. 2O3

2Cl2(g) + H2O(g) + Calor

3Fe(s) + H2O(g) + Calor

NH3(g) + H2S(g) – Calor 3O2 + Calor

2. Escríbanse las expresiones para las constantes de equilibrio de todos los equilibrios del problema 1. 3. La Keq para la reacción 1-b anterior, a 800°C es 1.2. Calcúlense las concentraciones de todas las sustancias cuando se colocan 2.0 moles, tanto de CO como de H 2O dentro de un matraz de 5 L a 800°C. 4. A 21°C, la Keq para la disociación de N 2O4 (reacción 1d anterior) es 4.48. Calcúlese la concentración de NO 2 en equilibrio con 0.36 M N 2O4 a 21°C. 5.

PCl3(g) + Cl2(g) PCl5(g) + Calor. ¿Cuál es la Keq para esta reacción, sabiendo que una mezcla en equilibrio en un matraz de 12 L contiene 0.42 mol de PCl 5, 1.76 moles de Cl 2 y 0.10 mol de PCl3?

6.

2HI(g) H2(g) + I2(g). Calcúlense las concentraciones de H 2, I2, y HI que habrá en un equilibrio a 400°C (sabiendo que Keq (HI) = 64 a 400°C) si se introducen 1.4 moles de HI en un matraz de 20 L y se les deja alcanzar su equilibrio.

7.

A cualquier temperatura el hielo puede estar en equilibrio con vapor de agua: H2O(s) H2O(g) – Calor. Escríbase la Keq. ¿Qué se puede concluir acerca de la concentración del vapor de agua si se añade mas hielo al sistema?


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8. ¿Cuál es la concentración del sólido CaCO 3 (densidad = 2.711 g/cc)? Será diferente a 20 atm de presión? 9.

Dado el siguiente equilibrio entre el CCl 4 líquido y su vapor CCl4(l)

CCl4(g) – Calor .

a. Escríbase la Keq. b. ¿Cuál es la concentración de equilibrio de CCl 4(l) (densidad = 1.59 g/cc)? c. ¿Qué le sucede a la concentración de equilibrio del CCl 4(g) cuando se disminuye la temperatura? ¿Si se quita algo de CCl 4 líquido?

10. Escriba la Keq para cada una de las siguientes ecuaciones: a. ½ H2(g) + ½ I2(g) b. 1/3 Al2O3(s) c. 4H2O2(g) d. H2O2(g)

HI(g) + 2 Kcal 2/3 Al(l) + ½ O2(g)

4H2O(g) + 2O2(g) H2O(g) + ½ O2(g)

e. Cu2S(s) + 2O2(g) f. 1/2Cu2S(s) + O2(g)

2CuO(s) + SO2(g) CuO(s) + ½ SO2(g)

11. Si el valor de Keq para la reacción 10-d tiene el valor 6 x 106 a 800°C, ¿cuál es el valor de Keq para la reacción 10-c a ésta misma temperatura? 12. A 600°C el valor de Keq para la reacción 10-f es 70. Calcule Keq para la reacción 10-e a 600°C. 13. Escríbanse las expresiones de equilibrio para la inversa de todas las reacciones del problema 1. 14. Combínese la ecuación 1-b y 1-c en el problema 1 para eliminar H 2(g). ¿Cómo se relaciona la Keq para ésta nueva ecuación con Keq de 1-b y 1-c? 15. Combínese las ecuaciones 1-b y 1-c en el problema 1 para eliminar CO(g). ¿Cómo se relaciona la Keq para ésta nueva reacción con Keq de 1-b y 1-c? 16. Combínese las ecuaciones 1-c y 1-e en el problema 1 para eliminar H 2O. ¿Cómo se relaciona la Keq para ésta nueva reacción con Keq de 1-c y 1-e? 17.

Escríbanse ecuaciones de equilibrio para las tres ionizaciones sucesivas del H 3PO4 en disolución acuosa. ¿Cómo se relacionan estas tres constantes de equilibrio con la constante de equilibrio para el siguiente equilibrio?: H2PO4-


2H+ + PO436


18. El HCN y el HOAc (ácido acético) son ácidos débiles, para los cuales podemos escribir ecuaciones de equilibrio que expresen su ionización incompleta en disolución acuosa: HCN HOAc

H+ + CNH+ + -OAc

a. Escríbase una expresión de equilibrio para el equilibrio que se obtiene cuando se añade HOAc a una disolución de NaCN: HOAc + CN -

HCN + -OAc

b. ¿Cómo se relaciona la Keq con Keq (HCN) y Keq(HOAc)? 19.

Si Keq1 es la constante de equilibrio para la reacción: O2(g) + 2NO(g)

2NO2(g) y Keq2 es

para: 4NO(g) + 2Cl2(g) 4NOCl(g); calcúlese Keq3 para la reacción: NO2(g) + ½ Cl2(g) NOCl(g) + ½ O2(g). en términos de Keq1 y Keq2


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