Examen quimica resuelto PDF

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1.- Calcular en moles la composición de una mezcla supuesta ideal de acetona, C3H6O, y de tolueno, C7H8, que hierve a 80°C, si a esta temperatura las presiones de estas dos sustancias, son respectivamente, 1610 mmHg y 290 mmHg.

2.- Calcular la [H+] y el pH de una solución de ácido acét...

Description

Nombre: NRC: 5435

Fecha: 3/08/2020

1.- A 85ºC la presión de vapor del dibromuro de propileno C3H6Br2, es de 128 mm Hg y la del dibromuro de etileno C2H4Br2 es de 172.6 mmHg Calcular la presión de vapor de una mezcla liquida supuesta ideal de estas dos sustancias formadas por 2 moles de C3H6Br2 y 3 moles de C2H4Br2

2.- Calcular la [H+] y la [OH─] en una solución 0,010 N de una base débil B (OH) que esta ionizada el 1,3%. Cuál es el pH de la solución.

3.- Una solución 0.20 M de una sal de NaA tiene un pH de 10.96. Determinar el valor de Ka para el ácido débil HA

Nombre: NRC: 5436

Fecha: 3/08/2020

1.- Calcular en moles la composición de una mezcla supuesta ideal de acetona, C3H6O, y de tolueno, C7H8, que hierve a 80°C, si a esta temperatura las presiones de estas dos sustancias, son respectivamente, 1610 mmHg y 290 mmHg.

2.- Calcular la [H+] y el pH de una solución de ácido acético 0,30 M. (Ka=1,8x10-5)

3.- Una solución 0,18 M del ácido débil HA tiene un pH de 3,80. Calcular el pH de una solución 0,25 M de la sal NaA.

Resolución

Nombre: NRC: 5435

1.

Fecha: 3/08/2020

A 85ºC la presión de vapor del dibromuro de propileno C3H6Br2, es de 128 mm Hg y la del dibromuro de etileno C2H4Br2 es de 172.6 mmHg Calcular la presión de vapor de una mezcla liquida supuesta ideal de estas dos sustancias formadas por 2 moles de C3H6Br2 y 3 moles de C2H4Br2 Respuesta:154.8 mmHg

Datos: T= 85ºC

A: Presión C3H6Br2 =128 mmHg; 2 moles

B: Presión C2H4Br2 = 172.6 mmHg; 3 moles

Pvsolución=P A X A + PB X B

A=¿

moles A 2 =0.4 = molestotales 2+3 X¿

B=¿

moles B 3 =0.6 = molestotales 2+3 X¿

Pvsolución=P A X A + PB X B

Pvsolución=( 128 mmHg ×0.4 )+ ( 172.6 mmHg× 0.6)=154.8 mmHg .

1.

Calcular la [H+] y la [OH─] en una solución 0,010 N de una base débil B (OH) que esta ionizada el 1,3%. Cuál es el pH de la solución.

Al ser una base 0.010 N y al poseer un solo grupo OH se cumple: N= M

BOH

→

B+

+

(OH) -

Inicio Equilibri

0.010 0.010-

o

X

% Ionización=

0 X

0 X

Concentraciónionizada × 100 Concentración inicial

−¿ ¿ OH X 1.3 × 0.010 =X → X=1.3 ×10−4 =¿ 1.3= × 100→ 100 0.010

−¿ ¿ OH ¿ pOH=−log ¿

pH =14− POH =14 −3.89 =10.11

+¿ ¿ H ¿ −¿ ¿ OH ¿ K W =¿

+¿¿ H ¿ −¿ ¿ OH ¿ +¿ ¿ H ¿ −¿ ¿ OH ¿ +¿ ¿ H ¿ ¿ 1× 10−14=¿

18. Una solución 0.20 M de una sal de NaA tiene un pH de 10.96. Determinar el valor de Ka para el ácido débil HA. Respuesta: 2.4 x 10-9 Ionización de la sal

Inicio Equilibrio

Hidrólisis

NaX 0.2 0

→

Na+ 0 0.2

+

X0 0.2

Inicio Equilibrio

X0.2 0.2 - X

+

H2 O

→

HX 0 X

+

(OH)0 X

pH=10.96 → pOH =14 −10.96= 3.04

−¿ ¿ OH ¿ 10− POH =10−3.04 =9.12 × 10−4 =¿

Kh=

Kw 1 ×10−14 → Kh= Ka Ka

Kh=

X2 0.2−X

1 ×10−14 X2 = Ka 0.2−X 9.12 ×10− 42 1 ×10−14 = Ka ( 0.2−9.12 × 10−4)

Ka=2.39 ×10−9

Nombre: NRC: 5435

Fecha: 3/08/2020

Calcular en moles la composición de una mezcla supuesta ideal de acetona, C3H6O, y de tolueno, C7H8, que hierve a 80°C, si a esta temperatura las presiones de estas dos sustancias, son respectivamente, 1610 mmHg y 290 mmHg. Respuesta. 35,61% moles C3H6O y 64,39% moles C7H8; 25,85% C3H6O y 74,15% C7H8 Aplicando ley de Raoult (cuando la solución está formada por dos líquidos)

Pvsolución=P A X A + PB X B=1610 mmHg X A +290 mmHg X B Pvsolución=P A X A +PB ( 1− X A ) =1610 mmHg X A +290 mm Hg( 1−X A ) En las soluciones formadas por líquidos se debe tomar en cuenta que hierven a 1 atmósfera a nivel del mar, por lo tanto:

Pvsolución=P A X A + PB ( 1− X A ) =1610 mmHg X A +290 mm Hg( 1−X A ) 760 mm Hg=P A X A + P B( 1−X A ) =1610 mmHg X A + 290 mm Hg( 1− X A )

Resolviendo : 760=1610 X A + 290( 1−X A ) →760=1610 X A +290−290 X A →760 −290 =1610 X A−290 X A

470 =1320 X A → X A =0.3561 En % (moles): A = C3H6O=35.61% B = C7H8=100-35.61=64.39% 6. Calcular la [H+] y el pH de una solución de ácido acético 0,30 M. Respuesta. 2,3x10-3 M; 2,64 (Ka=1,8x10-5)

Inicio Equilibri

HC2H3O2 0.30 0.30- X

→

H+ 0 X

+

(C2H3O2)0 X

o

+¿¿ H ¿ [C 2 H 3 O 2 ] ¿ Ka=¿ 1.8 ×10−5 =

X. X 0.30−X

1.8 ×10−5 ×( 0.30−X ) =X 2 −6

−5

5.4 ×10 −1.8 × 10 X =X

2

5.4 ×10−6−1.8 × 10−5 X −X 2 =0

Resolvemos la ecuación de segundo grado −3

X 1=2.3 × 10 ; X 2=−2.3 ×10 −3

Respuesta: X 1=2.3 ×10

+¿=2.3 ×10−3 ¿ H

−3

+ ¿¿ H pH=−log ¿ pH=−log [ 2.3 ×10

−3

] =2.64

19.- Una solución 0,18 M del ácido débil HA tiene un pH de 3,80. Calcular el pH de una solución 0,25 M de la sal NaA. Respuesta: 10,13 Para el ácido HA

Inicio Equilibrio

HA 0.18 0.18 - X

→

H+ 0 X

A0 X

+

+¿ +¿ ¿ − pH H =10 ¿ H →¿ pH=−log ¿

+¿¿ H ¿ ¿ +¿¿ H ¿ −¿ ¿ A ¿ ¿ Ka=¿

Ka=

1.585 ×10−42 → Ka=1.38 ×10−7 −4 0.18−1.585 × 10

Para la Sal NaA

Inicio Equilibrio

NaA 0.25 0

→

A-

+

Na+ 0 0.25

A-

+

0 0.25

Hidrólisis

Inicio

0.25

H2 O

→

AH 0

+

(OH)0

Equilibrio

0.25 - X

X

−¿ ¿ (OH ) ¿ −¿ ¿ A ¿ ¿ [AH ] ¿ Kh=¿ Kh=

−14 Kw 1× 10 −8 → Kh= =7.25 × 10 −7 Ka 1.38 ×10

−8

7.25 × 10 =

2

X 0.25−X

7.25 × 10−8 (0.25−X )= X 2 −8

−8

2

1.8125 × 10 −7.25 × 10 X − X =0

−¿ ¿ X =1.346× 10−4 = ( OH )

(OH )−¿ → pOH =−log 1.346 ×10−4=3.871 pOH =−log ¿ pH=14− pOH =14− 3.871=10.13

X...