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CÁTEDRA DE QUÍMICA GENERAL. FACULTAD DE FARMACIA. UCV.
UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA
FACULTAD DE FARMACIA
CÁTEDRA DE QUÍMICA GENERAL
SOLUCIONES
Prof. Carmen
Chirinos
Prof. María Victoria García
Prof. Karina González
Prof. Zuleima Blanco
Br. María Angélica Busolo Pons
Caracas, Febrero de 2008
GUIA DE SOLUCIONES 2008 1
CÁTEDRA DE QUÍMICA GENERAL. FACULTAD DE FARMACIA. UCV.
SOLUCIONES
¿Qué es una solución?
Es la unión homogénea (una sola fase) de dos o más sustancias, donde, por
conveniencia, se designa a la que se encuentra en mayor proporción “solvente” y a
la de menor proporción “soluto”.
En una solución, los componentes no pueden ser separados por
procedimientos mecánicos sencillos como filtración o decantación, pero sí por
procedimientos físicos y químicos, por ejemplo: por evaporación o destilación.
Comparación entre los diferentes tipos de mezclas
Soluciones Coloides Mezclas Físicas
Homogéneas. No
sedimentan.
Homogéneas, pero puede
sedimentar en reposo.
Heterogénea
Se separa por
evaporación,
destilación.
Puede separarse por
cualquier medio físico,
dependiendo del tamaño
específico de sus partículas
en dispersión.
Puede separarse por
cualquier medio físico.
Generalmente
transparentes.
Generalmente turbias u
opacas.
Generalmente opacas.
Partículas muy
pequeñas, menores a
1 nm.
Partículas entre 1 y 200 nm. Partículas de más de 200
nm, a simple vista
perceptibles.
Ejemplos: Soluciones
oftálmicas, solución de
alcohol en agua.
Ejemplos: Emulsiones,
gelatina/geles, pinturas,
sangre, leche.
Ejemplos: mezcla de dos
polvos, aceite y agua.
Clasificación de las soluciones:
a) Según su estado físico
a.1) Sólidas (Ej. Las aleaciones entre metales)
a.2) Líquidas (Ej. Alcohol y agua.)
a.3) Gaseosas (Ej. Aire ambiental)
GUIA DE SOLUCIONES 2008 2
CÁTEDRA DE QUÍMICA GENERAL. FACULTAD DE FARMACIA. UCV.
b) Según su solubilidad
b.1) Insaturada (Menos soluto del que se puede disolver en cierta cantidad
de disolvente a determinada temperatura)
b.2) Saturada (Contiene la mayor cantidad de soluto que puede disolverse
sin que haya sedimentación, en un solvente a determinada temperatura.)
b.3) Sobresaturada (Es una solución que ha sido saturada a una
temperatura alta y que cristaliza a una temperatura más baja, por tanto.)
Solubilidad de una solución:
Cada soluto tiene una “solubilidad” característica, lo que es igual a la
máxima cantidad de soluto que puede estar disuelta en determinado volumen de
solución, sin cristalizar, a determinada temperatura. Generalmente, está expresada
en g por 100 mL, o en moles por L.
Factores que afectan la solubilidad
Como se observó anteriormente, la solubilidad es específica según la
temperatura, y esto se debe a que ella constituye uno de los factores que la
afectan, en unión a la presión y a la naturaleza del (los) soluto (s) y solvente (s).
Temperatura:
A mayor temperatura aumenta la energía en el sistema y por tanto los choques
entre las partículas de soluto y solvente, por lo que se favorece la solubilidad,
entonces: “A mayor temperatura mayor solubilidad”. OJO en las disoluciones
con componentes gaseosos, un aumento de temperatura disminuye la solubilidad,
debido al aumento de su volatilización
Presión
Un aumento de presión proporciona un ambiente donde las moléculas de soluto
y solvente tienen que estar necesariamente más cerca, por tanto sus choques serán
más probables y por consiguiente aumentará su solubilidad, entonces: “A mayor
presión mayor solubilidad”
Naturaleza del Soluto y Solvente:
Para que un solvente pueda dispersar un soluto es necesario que la fuerza de la
unión entre soluto- solvente sea mayor que las de soluto-soluto y las de solvente-
solvente. Debido a que las fuerzas entre compuestos polares son mayores que las
existentes entre compuestos apolares y también mayores a las interacciones que
GUIA DE SOLUCIONES 2008 3
Ión solvato (ión hidrato si el solvente es agua. Los dipolos negativos de la molécula del agua rodean a la carga positiva del Na+.
Na+
O δ-
H δ+
H2O
NaCl
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podría haber entre un compuesto polar y otro apolar, los compuestos polares sólo
se disuelven en solventes polares y los apolares sólo en solventes apolares:
“semejante disuelve a semejante”. Por ejemplo, un ión Na+ no dejaría de
formar parte de la red de su cristal de NaCl si su interacción con el agua al formar
un ión hidrato no fuera mayor que la electrostática que mantiene con el Cl - en el
cristal.
DISOLUCIÓN DE UN CRISTAL DE NaCl POR EL AGUA
(Imagen modificada a partir de la original tomada de cwx.prenhall.com)
CONCENTRACIÓN DE LAS SOLUCIONES
- Unidades Físicas:
% m/m ó % p/p: Expresa la cantidad de soluto en gramos, presente en 100 g de
solución.
% m/v ó % p/v: Expresa la cantidad de soluto en gramos presente en 100 mL de
solución.
% v/v: Expresa la cantidad de soluto en mL presentes en 100 mL de solución.
GUIA DE SOLUCIONES 2008
% m/m= g sto x 100
g sol
% m/v= g sto x 100
mL sol
% v/v= mL sto x
100
mL sol
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Unidades Químicas:
Molaridad (M): Expresa el número de moles presentes en un litro de solución o de
milimoles presentes en un mililitro de solución.
Molalidad (m): Expresa el número de moles de soluto por cada kilo de
solvente, o milimoles por cada gramo de solvente.
Normalidad (N): Expresa el número de equivalentes-gramos presentes en un
litro de solución o de miliequivalentes presentes en un mililitro de solución.
Un equivalente-gramo es la cantidad de sustancia capaz de reaccionar
(combinarse o desplazar) con un mol de hidrógeno.
En un ión el equivalente gramo o peso equivalente viene dado por su peso
atómico o fórmula entre su valencia; en los ácidos el por la división del peso
fórmula entre el número de H+; en las bases por la división del peso fórmula entre el
número de OH-, y en las sales por la división del peso fórmula entre el producto del
número de aniones por su valencia, o de cationes por su valencia. Por tanto, cada
uno de estos divisores constituye el número de equivalentes-gramos por cada
mol de sustancia.
Ej.: Calcular el equivalente gramo del H2SO4 y de NaOH.
P.F H2SO4 = 98 g/mol Eq-g H2SO4= 98 g/mol Eq-g H2SO4= 49 g/Eq
2 Eq/mol
P.F NaOH = 40 g/mol Eq-g NaOH = 40 g/mol Eq-g NaOH = 40 g/Eq
GUIA DE SOLUCIONES 2008
M= mol sto
L sol
M= mmol
sto
mL sol
m= mol sto
Kg ste
m= mmol sto
g ste
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CÁTEDRA DE QUÍMICA GENERAL. FACULTAD DE FARMACIA. UCV.
1 Eq/mol
Entonces, por cada 1 mol de H2SO4 hay 2 Eq, y por cada mol de NaOH hay un
equivalente. Como necesariamente un equivalente reacciona con un equivalente
(una cantidad de equivalente de cierta sustancia tiene que reaccionar con la misma
cantidad de equivalentes de otra), 2eq H2SO4 ≈ 2 Eq NaOH, y por tanto 1 mol de
H2SO4 ≈ 2 moles de NaOH.
En síntesis,
Sustancia Número de
Equivalentes-
gramos (Eq)
Equivalente-gramo (Eq-g)
Ácidos Número de H+ P.F/ nº de H+
Bases Número de OH- PF/nº de OH-
Sales Producto del anión
o catión por su
valencia
P.F/ (n an- x valencia)
Iones Valencia P.A/ valencia o P.F/valencia
Partes por millón (ppm): se usa generalmente para soluciones muy diluidas y
viene dada por los miligramos de soluto presentes por cada litro de solución, o, si el
solvente es agua, debido a que en las soluciones muy diluidas la densidad es
prácticamente uno, puede expresarse en miligramos sobre kilo de solución.
Fracción molar (X): Es el resultado de la división de los moles de determinado
componente de la solución (moles de soluto o moles de solvente) entre los moles
GUIA DE SOLUCIONES 2008
N= Eq sto
L sol
N= meq sto
mL sol
ppm= mg sto
L sol
ppm= mg sto
Kg
sol
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totales de la solución. La suma de las fracciones molares de los componentes debe
dar igual a uno.
Título (T): es una unidad de concentración que generalmente se expresa en
términos de otro compuesto, e implica los mg de dicho compuesto que se
corresponden o equivalen con un mililitro de la solución referida, en una titulación.
Ejm: Calcular la normalidad (N) de una solución de HCl con un título en NaOH=
20mg/mL
TNaOH=20 mg/mL
P.F NaOH= 40 g/mol
P.F HCl=36,5 g/mol
Si 4Og de NaOH representan 1Eq
20. 10-3 g de NaOH -- x x= 5 10-4 Eq = 0,5 mEq
Entonces, un mL de solución de HCl se corresponde con 0,5meq de NaOH, por tanto
en un mL de HCL debe haber 0,5 meq, y por ello la Normalidad de esta solución de
HCl será igual a 0,5000N.
¿ QUÉ ES LA DENSIDAD DE UNA SOLUCIÓN?
La densidad (ρ) de una solución expresa lo que pesa un mL de esa solución
en gramos. Es decir si se pesara un mililitro de esa solución reportaría la densidad
OJO la densidad NO es una UNIDAD DE CONCENTRACIÓN!!!
ρ = masa de la solución
volumen de la solución
GUIA DE SOLUCIONES 2008
Xsto= mol
sto
mol
Xste= mol
ste
mol
Xsto +
Xste=1
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La densidad del agua es igual a 1g/mL. Y es el patrón para establecer las
densidades de otras sustancias.
Factor de dilución: La dilución de una solución puede expresarse por el “factor de
dilución” que no es más que el volumen final entre el volumen inicial, o la molaridad
inicial (solución concentrada) entre la molaridad final (solución diluída). Indica
cuántas veces ha desminuido la concentración de una solución.
OJO Si se trabaja con volumen, es el final (que será mayor) entre el inicial (que será
el menor), en cambio, si se trabaja con concentraciones será: la concentración
inicial (que será mayor) entre la concentración final (que será menor).
TITULACIONES
Son métodos analíticos utilizados generalmente para determinar la
concentración exacta de una solución, a partir de otra de concentración conocida.
Estos métodos se basan en la correspondencia que existen entre los
equivalentes de dos o más sustancias, al reaccionar.
Pueden ser:
-Volumétricas: Cuando se toma en cuenta un volumen consumido para el cálculo
de los equivalentes.
Ejm. Titulaciones acidimétricas
NaOH + HCl NaCl + H2O
-Gravimétricas: Se toma en cuenta la masa, generalmente, de un precipitado para
el cálculo de los equivalentes.
Ejm. Determinación de cloruros por la precipitación de cloruro de
plata.
GUIA DE SOLUCIONES 2008
f.d= volumen final
volumen
inicial
f.d= M inicial
M final
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HCl + AgNO3 AgCl + HNO3
PROBLEMAS
- Determinar la Molaridad de la solución resultante al agregar 5g de solución de
ácido clorhídrico 25% p/p que tiene una densidad igual a 1,3 g/mL, y agua destilada
cantidad suficiente para 250 mL.
P.F HCl= 36,5 g/mL
ρ = 1,3 g/mL
V= 250 mL
%p/p= 25
m HCl= 5g
100 g sol ____ 25 g sto 36,5 g HCl _____ 1mol
5g sol ____ x= 1,25 g sto 1,25 g ______ x=0,034 mol
0,034 mol _____ 0,250 L
X ___________ 1L x=0,1370M
- Determinar si la solución resultante es ácida o básica al mezclar 5mL de ácido
clorhídrico 0,5 M con 3mL de hidróxido de sodio 2 N con agua c.s.p 250mL, y según
el caso, hallar la normalidad como ácido o como base.
P.F HCl= 36,5 g/mL
P.F NaOH= 40 g/mol
HCl + NaOH NaCl + H2O
0,5 M 2 N
5mL 3mL
RECORDAR QUE UN EQUIVALENTE ÁCIDO SE CONSUME CON UNO BÁSICO,
SE RESTAN.
UN EQUIVALENTE ÁCIDO SE ADICIONA A OTRO ÁCIDO, SE SUMAN.
UN EQUIVALENTE BÁSICO SE ADICIONA A OTRO BÁSICO, SE SUMAN
HCl + NaOH NaCl + H2O
0,5 M 2 N
5mL 3mL
GUIA DE SOLUCIONES 2008 9
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1mol de HCl equivale a 1 eq, por eso 0,5 M equivale a 0,5 N
0,5 meq/mL x 5mL= 2,5 meq H+
2 meq/mL x 3mL = 6 meq OH-
6 meq OH- - 2,5 meq H+ = 3,5 meq OH-
OJO él ácido actúa como reactivo limitante ya que sólo hay para la reacción 2,5
meq, mientras que hay 6 meq de base. Como 2,5 meq de ácido sólo se
corresponden con 2,5 meq de base, queda un excedente de 3,5 meq de base, por lo
que la solución resultante será necesariamente básica.
Entonces, la normalidad como base será igual a:
3,5 meq OH- ____ 250 mL
X ____________ 1 mL x= 0,0140 mEq/mL
N= 0,0140
1. Defina y explique con un ejemplo cada uno de los siguientes términos:
Dispersión.
Solución.
Título.
Molaridad.
Molalidad.
Equivalente-gramo.
Normalidad.
Partes Por Millón.
Titulación.
Indicador.
Ácido.
Base.
Sales.
Reacción de neutralización.
Densidad.
Titulación por retroceso.
GUIA DE SOLUCIONES 2008 10
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2. Resuelva los siguientes ejercicios y asegúrese de tener claro el
fundamento de cada uno de sus pasos.
a) Se añaden 6g de cloruro potásico a 80g de una disolución de esta misma sal al
12%m/m. Hallar el tanto por ciento en masa de cloruro potásico de la solución
resultante.
R: 18,14% m/m en KCl.
b) Hallar las cantidades de dos disoluciones de ácido nítrico al 24% m/m y al 14%
m/m que deben mezclarse para preparar un kilogramo de una disolución del mismo
ácido al 20% m/m.
R: 600g de solución al 24%m/m y 400g de solución al 14%m/m.
c)Hallar la cantidad en peso de nitrato de cobalto (II) hexahidratado que debe
añadirse a 600g de agua para formar una disolución al 5% en sal anhidra.
R:51,82 g de sal hidratada.
d)Se disuelven 100g de sosa cáustica en 400g de agua. La densidad de la solución
resultante a 20 ªC es de 1,340g/mL. Calcular la concentración de esta solución en:
a) m/m b) g/L c) M d) N e) m f)%p/v
R: a) 20% m/m d) 6,7000 N.
b) 268,1 g/L. e) 6,2500 m.
c) 6,7000 M. f) 14,92 % p/v
e) En mil gramos de agua a 20ªC se disuelven 725 L de amoníaco medidos a 20ºC y
744mmHg. La disolución resultante tiene una densidad de 0,882 g/mL. Calcular la
normalidad de la disolución resultante y el aumento de volumen que experimenta el
agua al disolver al amoníaco gaseoso. NOTA: el amoníaco es un gas, para lo cual se
cumple la ley de Raoult (investigar PV=nRT)
R:17,34N ; 0,704L
f)Se mezclan 200 mL de una disolución 0,3N de ácido clorhídrico con 300 mL de una
disolución 0,1N de ácido nítrico. Calcular la N de la disolución resultante en
términos de iones hidrógenos, los iones cloruros y de iones nitrato.
R: 0,18N H+ ; 0,12N Cl- ; 0,06N NO3-
GUIA DE SOLUCIONES 2008 11
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g)Al preparar un ácido clorhídrico molar ha resultado algo diluido siendo su
concentración de 0,932M. Calcular el volumen de ácido clorhídrico concentrado al
32,14%m/m y ρ=1,160g/mL que hay que añadir a un litro de aquel ácido para que
resulte exactamente 1M.
R:7,4mL de ácido clorhídrico concentrado.
h)Hallar la cantidad de ácido clorhídrico al 36,2% en peso que se necesita para
neutralizar una disolución que contiene 125g de sosa caústica.
R: 315,09g de ácido clorhídrico
i)Hallar el peso y volumen de disolución de amoníaco al 18,45% en masa y ρ=0,928
g/mL que puede obtenerse a partir de 1Kg de sulfato amónico al 96,3% de pureza
por tratamiento con un exceso de cal viva. (Nota: En la reacción, la relación molar
de sulfato amónico a amoníaco es 1:2).
R: 1,345Kg de disolución de amoníaco; 1,449L.
j) Para reaccionar 1Kg de carbonato sódico anhidro se necesita un litro de cierto
ácido sulfúrico. Calcular la molaridad de este ácido y cómo podría prepararse por
dilución de un ácido sulfúrico concentrado, de densidad igual a 1,830 y que
contiene 93,64% de ácido sulfúrico en masa.
R: M=9,4339. El ácido concentrado debe diluirse a un volumen 1,852 veces
mayor.
k) La concentración de una disolución de peróxido de hidrógeno viene expresada en
la forma “agua oxigenada de 10 volúmenes”, lo que significa que el volumen de
oxígeno en condiciones normales que se forma en la descomposición del peróxido
de hidrógeno contenido en un volumen cualquiera de la disolución es 10 veces el
volumen de ésta. Calcular la concentración del agua oxigenada en molaridad y %
m/v.
Nota: la reacción de descomposición del peróxido de hidrógeno es:
2H2O2 (ac) 2H2O + O2 ↑
R: 0,893M; 3,04%m/v.
l) Un estudiante de Farmacia incorporó en un balón de 250 mL:
- 10 mL de ácido sulfúrico T ión Cromato= 120 mg/mL,
- 15 g de Hidróxido de Sodio 0,4 molal,
GUIA DE SOLUCIONES 2008 12
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- 25 mL Hidróxido de Potasio 13000 ppm,
- 17 mL de ácido clorhídrico ρ= 1,023 g/mL de Molaridad desconocida,
- agua destilada hasta el aforo.
Posteriormente tomó 15 mL de la solución resultante y le agregó cantidad
suficiente y en exceso de Nitrato de Plata para aislar todos los cloruros presentes,
obteniendo el precipitado pertinente que, después de secado y pesado, reportó
1,9078 g.
Conociendo esto, calcule:
a) La M y m desconocida del HCl.
b) La N de la solución resultante en base a su acidez o basicidad.
R:
a)13,05M y 23,88m
b) 0,9142N en término de acidez.
m) En el Laboratorio de Química General se encontró un frasco de solución con el
siguiente rótulo:
i. ¿Cuántos mL de dicho ácido emplearía para neutralizar
completamente 25 mL de una solución de Hidróxido de Plata al
23%m/v?
ii. ¿Qué volumen es necesario tomar para preparar 35 mL de una
solución al 36% m/v del mismo ácido?
R: 2,4 mL de ácido concentrado para neutralizar y 6,4344mL para preparar
una solución al 36%m/v.
n)Se mezclaron:
40 mL de NaOH 4٪m/v
60 mL de HCl 2N
50 mL de NaOH (TSO4== 96mg/mL)
50 mL de HCl (TBa++= 137mg/mL)
i. Determinar si la solución resultante es ácida o básica y con base en ello
hallar su Normalidad.
GUIA DE SOLUCIONES 2008
Ácido Perclórico
98,9 %m/m ρ= 1,98 g/mL Contenido neto: 1L
13
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ii. ¿Cuántos mL de ácido o base, (según corresponda), que tiene un TK+=997,5
mg/mL, serán necesarios para neutralizar totalmente la solución resultante?
R:
i. Solución ácida 0,4 N HCl
ii. 3,13 mL de base con un TK+=997,5 mg/mL
ñ) Un volumen desconocido de Hidróxido de Sodio 4 N se mezcla con 100mL de
Hidróxido de Sodio TSO4== 48mg/mL, y esto se rotula Solución “A”. Luego la Solución
“A”es llevada con agua en cantidad suficiente para 2 L, rotulándose Solución “B”.
Sabiendo que la Solución “B” tiene una concentración de 46000 ppm de ión sodio,
calcular el volumen desconocido de Hidróxido de Sodio.
R:975 mL
o) Se disolvió una moneda de plata (2,1g) en 50 mL de Ácido Nítrico de
concentración desconocida y densidad igual a 1,1 g/mL, posteriormente se añadió
agua c.s.p 100mL. A 25 mL de la solución hay que agregar 30mL de una solución de
Hidróxido de Sodio 1N para neutralizarla. A 25 mL de la solución se le agrega
solución de Cloruro de Sodio en cantidad suficiente y en exceso, obteniéndose un
precipitado que después de ser secado pesó 0,574g. Calcular:
i. Porcentaje de Plata en la moneda
ii. Concentración del Ácido Nítrico en ٪m/m
R:
i. 82,29 % Plata
ii. 15,58% m/m
p) Se mezcla un volumen desconocido de solución de Hidróxido de Bario 0,2M con
25mL de otra solución de Hidróxido de Bario 2N, resultando la Solución “A”. Se
toma una alícuota de 20mL de la Solución “A” y se añaden 60mL de Ácido Sulfúrico
0,5M. El exceso de ácido es titulado con 25mL de Hidróxido de Sodio 2N. Calcular el
volumen desconocido de Hidróxido de Bario 0,2M.
R:375 mL
q) Se mezclan 200mL de Ácido Clorhídrico 20 %m/m y densidad ρ=1,12g/mL, con
un determinado volumen de Ácido Clorhídrico TBa++= 274mg/mL, rotulándose
Solución “A”. De la solución “A” se miden 200mL y se diluyen con un f.d=2, y se
denomina solución “B”. Si la solución “B” tiene una masa de 404g y una molalidad
de 2,2, calcular el volumen de Ácido Clorhídrico que se desconoce.
R:3565,6 mL
GUIA DE SOLUCIONES 2008 14
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r)Se mezclan 2,3g de Cloruro de Aluminio al 90% de pureza, cierto volumen de
solución de Ácido Clorhídrico 3N y agua destilada c.s.p 1000mL , y se rotula
Solución “A”. A 50mL de esta solución “A” se le añaden 20mL de solución de
Hidróxido de Potasio de concentración desconocida y se rotula solución “B”. Se
conoce que:
La tercera parte de los cloruros presentes en 40mL de solución “B”
precipitan al agregarle 15mL de Nitrato de Plata 0,2M.
Si a 30mL de la solución “B” se les agregan 5mL de solución de Hidróxido de
Sodio 0,2M se obtiene una solución neutra.
Calcular:
i. El volumen de la solución de Ácido Clorhídrico.
ii. N del Hidróxido de Potasio.
R:
i. 89,5 mL
ii. 0,5548 N
s) Para preparar una solución “A” se mezclan volúmenes iguales de Cloruro de
Potasio densidad ρ=1,15g/mL, Ácido Sulfúrico ρ=1,10g/mL y Ácido Clorhídrico
ρ=1,05g/mL.
Se conoce que:
20mL de solución “A” reaccionan con Nitrato de Plata en exceso,
obteniéndose un precipitado que pesó 3,5g.
Todos los sulfatos presentes en 10mL de la solución “A” precipitan al
agregar 15mL de solución de Cloruro de Bario 0,2M.
Si a 10mL de la solución “A” se le agregan 20mL de solución de Hidróxido de
Sodio 0,5M se obtiene una solución neutra.
Calcular la molalidad del Cloruro de Potasio.
R:2,5434 m
t) Se mezclan 30mL de una solución de Cloruro Férrico con 40mL de Ácido
Clorhídrico de concentración desconocida, se diluyó con agua c.s.p 200mL. Se
rotula solución “A”. 50 mL de la solución “A” se corresponden exactamente con
40mL de una solución alcalina TCa++=40mg/mL. Se determinó que la solución “A”
tiene un TCl-=71mg/mL. Calcular:
i. N de la solución de HCl.
ii. Ny M de la solución de Cloruro Férrico.
R:
GUIA DE SOLUCIONES 2008 15
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i. 8,0000N
ii. 2,6667N y 0,8889M
u) Una solución “A” que contiene AlCl3 y HCl tiene una concentración de Aluminio de
1,80%m/v. A 20mL de la solución “A” se le añadió un volumen de solución de
Hidróxido de Aluminio 1,5M y agua destilada c.s.p 100 mL y se rotula Solución “B”.
Para determinar la cantidad de cloruros presentes en la solución “B”, se midieron
40mL de la misma y se le agregó una cantidad suficiente y en exceso de una
solución de Nitrato de Plata, obteniéndose un precipitado que pesó 2,37g. Se
conoce que 10mL de la solución “B” se corresponden exactamente con 5mL de
solución de Ácido Clorhídrico 1N.
Calcular:
i. La N de la solución “A” en términos de HCl y AlCl3.
ii. Volumen de Hidróxido de Aluminio añadido.
R:
i. N HCl= 0,5000N N AlCl3= 2.0000N
ii. V Al(OH)3= 13,33mL
v) Se mezclan 50 mL de HClO4 6N con 25mL de KOH 8M (ver reacción a
continuación) y se diluye con agua c.s.p 100mL, rotulándose solución “A”.
KOH + HClO4 K ClO4 + H2O
i. ¿Cuántos gramos de Perclorato de Potasio 80% de pureza habría que
añadirle a la solución “A” para que al diluir hasta un volumen de 200mL
resulte una solución 3N en términos de KClO4 ?
ii. ¿Hasta qué volumen habría que diluir 2mL de la solución “A” para obtener
una solución de concentración 750ppm K+?
R:
i. 69,25g
ii. 208,3 mL
w) Se mezclan volúmenes iguales de soluciones de cloruro de sodio y ácido
clorhídrico, ambas de concentración desconocida. Se conoce que 20mL de la
solución resultante son completamente titulados con 32mL de solución de Hidróxido
de Potasio Tácido clorhídrico= 3,65mg/mL. Al agregarle a 20mL de la mezcla un exceso de
solución reactivo de Nitrato de Plata, se obtiene un precipitado que después de
secado pesa 1,0730g. Calcular la Normalidad de las soluciones originales de Cloruro
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de Sodio y Ácido Clorhídrico.
R:
N NaCl = 0,4277N
N HCl=0,3200 N
x) Se mezclan 50 mL de Ácido Sulfúrico con 50mL de Sulfato de Sodio, ambos de
concentración desconocida. Se miden 25mL de la mezcla y se le agregan 40mL de
NaOH 0,5N. El exceso de NaOH es titulado con HCl 0,1N, gastándose 21mL. Por
otra parte, se miden 10mL de la solución inicial y se le añade S.R de Cloruro de
Bario en exceso, obteniéndose un precipitado cuyo peso es de 5,00g. Calcular la N
de ambas soluciones.
R:
N H2SO4= 1,4320N
N Na2SO4=7,1360 N
y) Se mezclan 20mL de Sulfato Férrico 1M con cierta cantidad de Sulfato Férrico al
90% de pureza y agua c.s.p 100mL.De la solución “A” se toman 10 mL y se diluyen
con agua c.s.p 200 mL, rotulándose Solución “B”. Sabiendo que la solución “B”
tiene un T ión Férrico=5,6mg/mL, calcular:
a) N, M y % m/v de la solución “A” en términos de Sulfato Férrico.
b) Cantidad de Sulfato Férrico que se pesó.
R:
a) 6.0000N; 1.0000M; 40%m/v
b) 35,5556g
z) Se preparó una solución “A” mezclando 150g de Sulfato de Potasio al 75,4% de
pureza con cierto volumen de solución de Ácido Sulfúrico 2,5M y 400mL de solución
de Hidróxido de Potasio de concentración desconocida, y se llevó con agua hasta un
volumen de 1000mL. Se sabe que:
Si a 150mL de la solución “A” se le agregan 4mL de KOH 6M se
obtiene una solución neutra.
La tercera parte de los sulfatos presentes en 10mL de la Solución “a”
precipitan al agregar 20mL de solución reactivo de Cloruro de Bario
0,3M. Calcular:
i. Concentración de la solución KOH expresada en T ión hidroxilo.
ii. b)Volumen de la solución de Ácido Sulfúrico.
R:
i. 90,95 mg/mL
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ii. 460mL
a’) Al disolver cierta cantidad de Cloruro de Sodio 80% de pureza en un volumen
desconocido de Hidróxido de Sodio 0,1M y completar con agua hasta un volumen de
2L, se obtiene una solución “A” que contiene 950ppm de catión sodio. Por otra
parte, 10mL de la solución “A” se corresponden con 2mL de Ácido Clorhídrico cuyo
THCl= 1,825 mg/mL. Calcular:
i. Los gramos de NaCl pesados.
ii. V de NaOH empleado.
R:
i. 4,5783g
ii. 200mL de NaOH
b’) Se mezclaron 40mL de KOH de concentración desconocida con 10mL de solución
de HNO3 T Plata= 135mg/mL. 20mL de la solución resultante se mezclaron con 20mL
de HNO3 0,3N y agua c.s.p 50mL. Esta solución resultó ser 0,06M en HNO3. Calcular
la concentración de KOH en ppm de ión hidroxilo.
R:
8500ppm
c’) En 75mL de HCl se disolvieron completamente 2,26g de Al(OH)3, y se llevó con
agua hasta un volumen de 100mL, resultando 0,4N en HCl. Al añadir solución de
AgNO3 en cantidad suficiente y en exceso a 25mL de la misma, se obtiene un
precipitado que pesó 4,299g.
Calcular:
a) Pureza del Hidróxido de Aluminio.
b) %m/v de la solución de HCl.
R:
a)91,84%
b)5,83%m/v
d’) Se quiere preparar una disolución de nitrato de amonio que contenga 50g de
esta sal por litro. Calcular los volúmenes de ácido nítrico concentrado (ρ=1,375;
61,79%) y de amoníaco concentrado (ρ=0,918; 21,50%) que deben tomarse para
preparar 0,7L de aquella solución de nitrato amónico.
R: 37,68mL de amoníaco concentrado; 32,43mL de ácido nítrico
concentrado.
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e’)Se pesa una muestra de sulfocianuro de amonio al 80% de pureza y se disuelve
en agua c.s.p 100mL, rotulándose solución “A”. Se miden 10mL de la solución “A” y
se completa el volumen con agua destilada hasta 50mL, rotulándose solución “B”. A
30 mL de solución B se le añaden 50mL de solución de nitrato de plata TBr- =
16mg/mL, y se encuentra que para precipitar el exceso de plata presente, se
necesitan 20mL de una solución de cloruro de sodio TCa++=4mg/mL. Determine la
cantidad de sulfocianuro de amonio pesada.
R:9,5g
f’)Se pesan 140g de hidróxido de potasio al 80% de pureza y se añade agua c.s.p
1000mL (Sol.A). La solución resultante tiene una densidad igual a 1,1. De la
solución A se miden 50mL y se diluyen con agua hasta 100mL (Sol. B). La solución B
tiene una densidad igual a 1,045. Calcule las molalidades respectivas de ambas
soluciones.
R: A: 2,024m; B: 1,011m
g’)8g de KOH 30%puros se mezclan con 3g de KOH 60% puros. Calcule:
i. Hasta qué volumen hay que diluir esos 11g de KOH, para obtener una
solución 1,5N(solución A).
ii. Si 15mL de la solución A son completamente neutralizados por 10mL de
ácido clorhídrico, calcule el %p/v del HCl utilizado.
R: i. 50mL
ii. 8,212%m/v.
Fuentes de consulta recomendadas:
Los ejercicios de guías anteriores de la Cátedra fueron recopilados en esta guía,
Brown Theodore (2004) Química la Ciencia Central. 9a Edición. Editorial Pearson.
México. Capítulos 4,13.
Chang. (1999). Química. 6a Edición. Mc Wraw Hill. México. Capítulos: 4, 12,16.
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