20 21 Problemas precipitacion con soluciones para aprobar el examen PDF

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Ejercicios de precipitación con soluciones corregidos por la profesora. Excelentes para aprobar el examen de química y no tener que ir a segunda convocatoria...

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QUÍMICA GENERAL ii Tema 11: EQUILIBRIOS DE PRECIPITACIÓN/SOLUBILIZACIÓN 1.

(Conocemos S y calculamos K)

Calcular el producto de solubilidad del Bi2S3 sabiendo que su solubilidad es -13

8.8·10

g/l. -72

Sol.:

Kps = 1.58 · 10

2.

(Conocemos K y calculamos S)

Calcular la solubilidad del bromuro de plata en agua destilada. -12

Kps (AgBr) = 10 -6

Sol.: S = 10

3.

M

(Efecto del ion común)

Calcular la solubilidad del bromuro de plata en una disolución 0.05 M de KBr. Kps (AgBr) = 10

-12

Sol.: S = 3.76 · 10

4.

-9

g/L

(Efecto salino)

Calcular la solubilidad del bromuro de plata en una disolución 0.3 M de nitrato sódico. -12

Kps (AgBr) = 10

-6

Sol.: S = 1.597 · 10

5.

M

(Precipitación fraccionada)

El ion Ni El ion Tl

2+

+

forma con el ion S

2-

un compuesto insoluble (NiS) cuyo pKps es 18.5.

también forma un precipitado con el ion S

Disponemos de una disolución de Ni

2+

2-

(Tl2S) con un pKps es 22.

+

y Tl , ambos en concentración 0.01 M,

¿es posible separar ambos cationes de modo cuantitativo añadiendo S agente precipitante? Sol.: No es posible (17.8 % permanece en disolución)

~1~

2-

como

6.

(Se puede usar BC y resolver como en 2º BACH) -3

Se mezclan 50 mL de una disolución de nitrato de bario 10 -4

una disolución de sulfato de sodio 10

M con 50 mL de

M. Determina la concentración de todos

los iones presentes en la disolución cuando se alcanza el equilibrio. pKps (BaSO4) = 9.96 +

Sol.:

-4

[Na ] = 10

-

M

2-

[SO4 ] = 2.42 · 10

7.

-3

[Cl ] = 10 -7

2+

M

[Ba

-4

] = 4.5 · 10

M

M

(No se puede resolver como en 2º BACH)

A una disolución que tiene 0.01 moles de KIO3 y 0.01 moles de KBr, se le añade +

0.015 moles de AgNO3 y se diluye a un litro. Calcular la concentración de Ag , -

-

Br y IO3 en la disolución. pKps (AgIO3)= 7.5

pKps (AgBr)= 12

+

-6

Sol.: [Ag ] = 6.32 · 10

8.

-

M

-7

[Br ] = 1.58 · 10

2-

M

-3

[IO3 ] = 5·10

M

(No se puede usar BC) (2014 1ª conv) -

-

A una disolución que tiene 0.01 moles de IO3 y 0.01 moles de Br , se le añade 0.015 moles de Ag

+

+

-

y se diluye a un litro. Calcular la concentración de Ag , Br

-

y IO3 en la disolución. pKps (AgIO3)= 7.5

pKps (AgBr)= 12

+

-6

Sol.: [Ag ] = 6.32 · 10

9.

-

M

-7

[Br ] = 1.58 · 10

2-

M

-3

[IO3 ] = 5·10

M

Una mezcla de AgBr y AgSCN se agita con agua destilada hasta que se -

alcanza el equilibrio. Calcular las concentraciones de los iones Br , SCN

-

y Ag

+

en la disolución en contacto con estos precipitados. pKps (AgBr) = 12.3

pKps (AgSCN) = 11.9

Sol.: -

-7

[Br ] = 3.78 · 10

10.

M

-

-7

[SCN ] = 9.47 · 10

Hallar la concentración de iones Cu

2+

M

+

-6

[Ag ] = 1.33 · 10

M

en una disolución saturada del

compuesto Cu4(OH)6(SO4). -69

Kps (Cu4(OH)6(SO4)) = 2.3 · 10

Sol.:

~2~

[Cu

2+

-7

] = 5.24 · 10

M

11.

Se tiene una disolución acuosa saturada de sal M2Z3, de peso molecular

330. La concentración de M

3+

es 2.4·10-5 M. Calcular: (a) la concentración de

Z, (b) la solubilidad de la sal en g/l, (c) el producto de solubilidad de la sal. -5

Sol.: (a) 3.6 · 10

M

-23

(b) S = 0.00396 g/L

(c) Kps = 2.68 · 10

-9

12.

El producto de solubilidad del yodato de calcio es 6.4 · 10

¿Cuántos mg

pueden permanecer disueltos en 500 ml de una disolución 0.20 M en iones yodato? Sol.: 0.0312 mg

-

13.

2-

Tenemos una disolución 0.1 M de X y 0.1 M en Y

y ambos aniones dan

sales insolubles de plata. Se añade a la disolución nitrato de plata poco a poco. ¿Qué anión precipita primero? ¿Cuándo empieza a precipitar el segundo, qué porcentaje del primero queda sin precipitar? -8

-20

Kps (AgX) = 7.2 · 10

Kps (Ag2Y) = 9.8 · 10

Sol.: Primero precipita Y

14.

2-

-4

; % = 1.89 · 10

Calcular la solubilidad del bromuro de plata en una disolución 0.05 M de

nitrato potásico.

Kps (AgBr) = 10 -4

Sol.: S = 2.33 · 10

15.

-12

g/L

A una disolución saturada de CaC2O4 se añade CaSO4 en exceso y se

agita hasta alcanzar la saturación en ambas sales. Calcular las concentraciones 2+

de Ca 2-

C2O4

2-

, C2O4

2-

y SO4 , y señalar cómo se ve afectada la concentración de

por el hecho de la mezcla.

pKps (CaC2O4) = 7.8 Sol.:

2+

[Ca

] = 0.0126 M

pKps (CaSO4) = 3.8 -

-6

[C2O4 ] = 1.26 · 10

M

La concentración de oxalato se reduce 100 veces.

~3~

2-

[SO4 ] = 0.0126 M

16.-

Una disolución saturada de RbClO4 (que es poco soluble) se hace 3 M en

LiClO4 (que es muy soluble) y, por efecto del ion común, la concentración de Rb

+

se hace 111 veces más pequeña que la existente antes de añadir el

perclorato de litio. Calcular la constante Kps del RbClO4. -4

Sol.: 7.31 · 10

17.- (23-junio-1993) Una disolución contiene los iones Ni

2+

y Mn

2+

, ambos en concentración

0.01 M. ¿Es posible separar cuantitativamente dichos iones por precipitación fraccionada utilizando ion S

2-

como reactivo precipitantes?

pKps del sulfuro de niquel = 18.5 pKps del sulfuro de manganeso = 11.6 -4,9

Sol.: Sí (permanece en disolución el 10

%)

18.- (19-septiembre-2001 y 3-junio-2011) Una disolución contiene Cu

2+

-4

10

M, Cd

2+

-3

10

2+

M y Co

10

-4

M. ¿Será

posible separar dichos iones por precipitación fraccionada en forma de sulfuros? Calcula

el

porcentaje

de

cada

ión

que

es

posible

recuperar

por

este

procedimiento. Constantes de solubilidad:

pKps (CuS) = 35.2 pKps (CdS) = 26.1 pKps (CoS) = 20.4 -7

Sol.: Sí (Se recupera: 100 - 7.9 · 10

%

y

-5

100 - 1.995 · 10

%)

19.- (17-septiembre-2002) +

A 25 mL de disolución 0.001 M de Ag a gota 25 mL de disolución 10

-4

2+

y 0.005 M de Cd

se añaden gota

M de ion sulfuro. Precipitan los sulfuros Ag2S

(negro) y CdS (amarillo). a) ¿Cuál es el orden de precipitación? b) ¿Es posible separar ambos cationes por precipitación fraccionada? c) Cuando se han añadido los 25 mL de disolución de sulfuro, ¿cuáles son los balances de masa del sistema?

~4~

Constantes de solubilidad:

pKps (Ag2S) = 50.1 pKps (CdS) = 27.0 -8

Sol.: La separación es cuantitativa (se pierde 1.99 · 10

%)

20.- (19-junio-2006, 2012-1ª conv) -3

Una disolución contiene AgNO3 en concentración 10 -5

concentración 10 los iones Pb

2+

M y Pb(NO3)2 en

M. ¿Es posible separar mediante precipitación fraccionada +

y Ag

como sulfatos?

Productos de solubilidad:

-6.2

PbSO 4 :

10

-4.8

Ag2SO4 :

10

Sol.: No (se pierde 0.398 %)

21.- (5-septiembre-2007) Calcula la solubilidad del hidróxido de cobalto, Co(OH)2, en los siguientes medios: a) En agua. b) En una disolución tampón de pH 3. c) En disolución de CoCl2 0.1 molar. -15

Datos:

-14

Ks del Co(OH)2 = 10 -6

Sol.: (a) 6.3 · 10

M

(b) 10

7

Kw = 10 -8

M

(c) 5 · 10

M

22.- (16-septiembre-2008) Tenemos

una

disolución

de

Al

+3

,

Mg

2+

y

2+

Ca

,

todos

ellos

en

concentración 0.01 M. ¿Será posible separar cuantitativamente dichos iones, en forma de hidróxidos al añadir gota a gota una disolución diluida de NaOH? Constantes de solubilidad: -32

Kps (Al(OH)3) = 2·10 Sol.: Sí (se pierde

-11

; Kps (Mg(OH)2) = 1.2·10 -15

4.8 · 10

%

-4

2.17 · 10

-6

; Kps (Ca(OH)2) = 5.5·10 %)

23.- (22-junio-2010, 2012-2ª conv) Calcular los límites entre los que hay que mantener la concentración de -

OH

para que precipite completamente el Fe(III) (su concentración debe ser

~5~

-6

menor de 10

M) y no precipite el Cu(II), en una disolución que es 0.1 M en

ambos iones. pKps (Fe(OH)3) = 39.5 -10

Sol.: 7.94 · 10

pKps (Cu(OH)2)= 19.2 -12

M y 6.81 · 10

M

24.- (2011 1ª conv) Una disolución contiene Cu

2+

-4

10

M, Cd

2+

-5

10

M y Ag

+

-3

10

M. ¿Será

posible separar dichos iones por precipitación fraccionada en forma de sulfuros? Calcula

el

porcentaje

de

cada

ión

que

es

posible

recuperar

por

este

procedimiento. Constantes de solubilidad:

pKps (CuS) = 35.2 pKps (CdS) = 26.1 pKps (Ag2S) = 50.1

Sol.: Sí (Se pierde 3.5 · 10

-5

-9

% y 7.79 · 10

%)

25.- (2013 1ª conv) Partiendo de una disolución

saturada de Ag2CrO4,

¿qué cantidad

de

Na2CrO4 debo de añadir a 500 mL de disolución para precipitar el 20 % de la sal disuelta. -12

Kps(Ag2CrO4) = 1.7 · 10

Masas Molares: Ag: 107.87

Cr: 52.00

Sol.: 0.0046 g

~6~

O: 16.00

Na: 22,99...