Ejercicios Resueltos de Química: Equilibrio, Solubilidad y pH

Ejercicios Resueltos de Química

1. Equilibrio Químico: Disociación de NO₂

Recipiente de 37.5L a 343K y 6atm (2NO₂ ⇌ N₂O₄)

1. Número de moles
2. Valor de Kp
3. Fracción molar
4. Kp a 343K de NO₂ ⇌ 1/2N₂O₄

a) Número de moles:

PV=nRT -> n= (6*37.5)/(0.082*343)=8 nº moles NO₂ 4 y nº m N₂O₄ 4

b) Valor de Kp:

Pparcial NO₂=3atm Pparcial N₂O₄=3atm => Kp= (Pparcial N₂O₄)/(Pparcial NO₂)²=1/3=0.3

c) Fracción molar:

p´=p/2=3atm

XNO₂=Pparc/Ptotal=0.62

XN₂O₄=Pparc/Ptotal=0.38

Kp=x/(3-x)²=1/3=>x=1.145

d) Kp a 343K de NO₂ ⇌ 1/2N₂O₄:

Kp´=√(Pparc N₂O₄)/Pparc NO => Todo elevado al 2=Kp=>√0.33=0.57

2. Solubilidad del Hidróxido de Hierro(III)

Hidróxido de hierro(III) a 25ºC Ks=2.8*10^-19

1. Solubilidad (s) en g/L y mol/L
2. Adición de NaOH
3. Adición de HCl

a) Solubilidad (s) en g/L y mol/L:

Fe(OH)₃ ⇌ F³⁺ + 3OH^-

Ks=s(3s)²=>s=raiz 4(Ks/27=1.01*10^-20mol/L

1.01*10^-20mol/L*106.8g/1mol=1.07*10^-18g/L

b) Adición de NaOH:

Afecta a la solubilidad disminuyendo la solubilidad, ya que se incrementan los moles de OH^- que hay y es más difícil reducirlos.

c) Adición de HCl:

Afecta de una manera contraria. Ahora los iones H⁺ que quedan libres se juntarán con los OH^- disminuyendo mientras que el eq--> y la s aumenta.

3. Hidrólisis de Sales

Yoduro de potasio, nitrito de sodio, bromuro de amonio y fluoruro de sodio

1. Yoduro de potasio: KI ⇌ K⁺ + I^- no hay hidrólisis => pH neutro
2. Nitrito de sodio: NaNO₂ ⇌ Na⁺ + NO₂⁺ --> NO₂^- + H₂O ⇌ HNO₂+OH^- => pH básico (>7)
3. Bromuro de amonio: NH₄Br ⇌ NH₄⁺ + Br^- --> NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₃ + H₃O⁺ pH ácido
4. Fluoruro de sodio: NaF ⇌ Na⁺ + F^- --> F^- + H₂O ⇌ FH+OH^- pH básico

4. Cálculo de pH en Valoración Ácido-Base

pH cuando se añaden 7ml de hidróxido de sodio 0.1M a 10ml de ácido nítrico 0.05M

NaOH+HNO₃ ⇌ NaNO₃+H₂O

0.1mol/L*0.007L=0.0007mol

0.05mol/L*0.01L=0.0005L

NaOH ⇌ Na⁺+OH^- (0.0007 mol)

HNO₃+H₂O ⇌ NO₃^-+H₃O⁺ (0.0005 mol)

Hay 0.0007 mol OH^- y 0.0005 mol H₃O⁺ por lo que habrá un exceso de 0.0002 mol OH^- (será pH básico)

[OH^-]=0.0002mol/0.017L=0.01176M

pOH=-log 0.01176=1.93

14=pH+1.93-->pH=12.07

5. Principios de Equilibrio y Termodinámica

5.1 Obtención de Amoniaco

Un + presión y eq hacia derecha

5.2 Efecto de la Temperatura en la Velocidad de Reacción

2A ⇌ B+C Un + de temp favorece la vel. Descartamos la 1º opcion pq el eq esta muy desplazado hacia la izq. Descartamos la 2º pq hara lo contrario, la 3º no tenemos como verificarlo

5.3 Factores que Afectan el Desplazamiento del Equilibrio

aA+bB ⇌ cC+dD Un descenso de la t y aumenta Kp. 1º opcion no pq c esta en estado liquido y por esta misma razon descartamos la 2º opcion. Los reactivos y productos que no estan en estado gaseoso afectan.Descartamos la 4º porque Kp=Kc(RT)^{incremento n}

5.4 Producto de Solubilidad del Sulfuro de Bismuto

Ks sulfuro de bismuto: 4.94*10^-20

5.5 Limitaciones de la Ecuación pH + pOH = 14

La expresión de pH+pOH=14 no sería correcta en dis. acuosas que no están a 25ºC