EQUILIBRIO IONICO EN SOLUCIONES ACUOSAS
EQUILIBRIO IONICO EN SOLUCIONES ACUOSAS
IV. CUESTIONARIO DE EXPERIMENTOS 1,2,3 Y 4
1. Cules son las ecuaciones correspondientes de la experiencia
referente a sales poco solubles?
Ecuaciones de reaccin:
a) NaCl ( Na1+ + Cl1-
b) K2CrO4 ( 2K1+ + CrO42-c) AgNO3 ( Ag1+ + NO32-d) Ag1+ + Cl1- (
AgCl
2. En la experiencia N1, Cuntos mL de nitrato de plata emple
hasta observar un cambio permanente y qu concentracin de iones
cloruro significa tal volumen?
Antes de empezar con las operaciones, enunciaremos las
expresiones que nos servirn para hacer los clculos cuantitativos
que necesitamos:
N = (#eq-g)/(Volsoluc)(#eq-g = N.(Volsoluc)N: Normalidad
Sea la rxn:
AgCl ( Ag1+ + Cl1-
Kps = ( Ag1+ (( Cl1-( = 1,6.10-10
N = M(, donde ( : Parmetro de valencia, y para iones: ( = (Carga
in(,
M: Molaridad
Se emple 12,2 mL de AgNO3. Para ello han debido reaccionar AgCl
y AgNO3 en igual N de eq-g. Luego:
#eq-g AgNO3 = #eq-g AgCl
N AgNO3 V AgNO3 = N AgClVsoluc
Vsoluc =10mL = 0,01L
Reemplazando datos:
0,01.0,0122 = NCl1-.0.01
NCl1- =( Cl1-( = 0,0122
3. A qu concentracin de iones Ag1+ precipita el ClAg?
Para responder esto debemos hacer uso de:
Kps = ( Ag1+ (( Cl1-( = 1,6.10-10
Kps = ( Ag1+ (.0,0122 = 1,6.10-10
( ( Ag1+ ( =1,31147541.10-8
4. Cmo determinara si una solucin es cida o bsica?
Mediante el uso de indicadores colorimtricos y de sus
respectivas tablas que indican el intervalo de pH segn el color que
adquiere el indicador. Por ejemplo, supongamos que se prueba una
solucin con tres indicadores y que se obtienen los siguientes
resultados: La solucin hace que el tornasol se enrojezca (pH<
5,5), el azul de timol se vuelva amarillo (pH>2,8) y el rojo de
metilo se vuelva rojo (pH 7 es una solucin bsica
6.En la experiencia # 4, al agregar 20ml de H2O destilada, vari
l # de moles de CH3COOH?Por qu?
El # de moles del CH3COOH no debe cambiar porque slo estamos
diluyendo, entonces:
N (inicio) = N (final)
Siendo:
X = [ ] CH3COOH
Y = [ ] CH3COOH( aq)Entonces tenemos: X (10 ml ) = Y ( 30 ml
)
X = 3 Y
Entonces la concentracin final es la 3ra parte de la inicial
porque el volumen de la solucin aumenta.
7. Cuntas moles de NaOH se utilizaron en la experiencia # 4?
Hallamos el # de moles del NaOH despus de trabajar con el
naranjo de metilo
N ( NaOH ) = M . V
= ( 0,1) ( 0,0018)
= 0,00018
Hallamos el # de moles del NaOH despus de trabajar con la
fenolftalena
N ( NaOH ) = M . V
= ( 0,1) ( 0,0103)
= 0,00103
8. A que llamamos PH y POH?
Son :
PH = - log [ H+ ] POH = - log [ OH- ]
Donde : [ H+ ] y [ OH- ] son las concentraciones en el
equilibrio.
9. Cul ser el PH de las siguientes concentraciones de H+: 10 ,
10-1, 10-2 , 10-7,1014 M ?
Sabemos que el PH podemos hallarlo por:
PH = - log [ H + ] [ H + ] = 10 PH = -1
[ H + ] = 10-1 PH = 1
[ H + ] = 10-7 PH= 7
[ H + ] = 1014 PH = -14
[ H + ] = 10-2 PH= 2
10. Haga una grfica PH vs V del experimento # 4
La reaccin ser la siguiente:
CH3COOH(ac) + NaOH(ac) CH3COONa(ac) + H2O(l)Simplificando:
CH3COOH(ac) + NaOH(ac) CH3COONa(ac) + H2O(l)El ion acetato se
hidroliza:
CH3COO-(ac) + H2O(l) ( CH3COOH(ac) + OH(ac)
Podemos concluir entonces que existe un exceso de iones OH-
formados, por lo tanto pH(7.
a)Clculo del punto de equivalencia para la primera
experiencia
nNaOH=0.18 *10-3 mol
n CH3COOH=0.18 *10-3=MV=(M)(30.1ml)
M CH3COOH=0.00598M
( CH3COOH ( =0.18/31.9 =0.0056
CH3COO-(ac) + H2O(l) ( CH3COOH(ac) + OH-(ac)
Inicial: 0.0056M 0.00M 0.00MCambio: -XM +XM +XM
Equilibrio: (0.00598-X)M
XM XM
Kb= ( CH3COOH ( (OH-( = 5.6* 10-10 = X2
( CH3COO- ( (0.00598-X)
X=5.621*10-6M
(OH-( = 5.621*10-6M
pOH = -log (5.621*10-6) =5.25
pH = 8.75
b)Clculo del punto de equivalencia para la segunda
experiencia
nNaOH=1.03 *10-3 mol
n CH3COOH=1.03 *10-3 mol =MV=(M)(30.1ml)
M CH3COOH=0.0342M
( CH3COOH ( =1.03/40.4 =0.02549
CH3COO-(ac) + H2O(l) ( CH3COOH(ac) + OH-(ac)
Inicial: 0.02549M 0.00M 0.00MCambio: -XM +XM +XM
Equilibrio: (0.02549-X)M
XM XM
Kb= ( CH3COOH ( (OH-( = 5.6* 10-10 = X2
( CH3COO- ( (0.02549-X)
X=0.3778*10-5M
(OH-( = 0.3778*10-5M
pOH = -log (3.778*10-6) =5.42
pH = 8.577
11. Indique algn mtodo para determinar la cantidad de AgNO3.12.
Cierto estudiante forma una cantidad no determinada de un cido dbil
de carcter desconocido; la disuelve en una cantidad no medida de
agua, y la titula con una base fuerte de concentracin desconocida.
Cuando l ha agregado 10ml de base observa que la concentracin de
H3O+ de 10-5M.continua la titulacin hasta que alcance el punto de
equivalencia para la neutralizacin de iones H+. En este punto su
bureta indica 22.2ml Cul es la constante de disociacin del
cido?
Tenemos la siguiente ecuacin:
H A + BOH AB + H2O
cido dbil Base fuerte Sal
Esta reaccin alcanza el equilibrio cuando se ha gastado 22,2 ml
de base, y cuando se ha usado 10 ml la concentracin de [H3O+] es
10-5 M, entonces en el equilibrio:
H A + BOH AB + H2O
CaVa CbVb CbVb
# de moles de HA = # de moles de BOH
CaVa = Cb (0,0222)
Ahora analizamos en el momento que se hech 10 ml de base
H A + BOH AB + H2O
Cb (0,0222) 0,01Cb 0,01Cb
El # de moles de HA que queda despus de haber agregado es :
(0,0222 0,01) = 0,0122
H A + BOH AB + H2O
Cb (0,0122) 0,01Cb 0,01Cb
Cuando se establece el equilibrio tenemos [H+] = 10-5Ahora en la
siguiente reaccin:
H A(aq) H+(aq) + OH-(aq)
-5 [ HA ] [H+] [ A- ]
[ HA ] = Cb (0,0122) / ( V + 0,01 ) - 10-5
[ A- ] = Cb (0,01) / ( V + 0,01 ) + 10-5Ka = [H+] [ A- ]
,remplazando tenemos:
(10-5) (0,01Cb/V+0,01 + 10-5) [HA] (0,0122Cb/V+0,01 - 10-5) como
10-5 es una cantidad muy pequea la despreciaremos en el denominador
como el denominador y tendremos:en
(10-5) (0,01Cb/V+0,01) (0,0122Cb/V+0,01)
Ka = 8,19 . 10-613. Una solucin de un cido desconocido fue
titulada con NaOH, 0.1M. Se alcanzo el punto de equivalencia cuando
se haba agregado 36.12ml de base. Luego se agregaron 18.06ml de
HCl, 0.1M a la solucin, y se encontr el PH, medido con un
potencimetro era 4.92. Calcule la constante de disociacin del cido
desconocido.
OBSERVACIONES
Los indicadores nunca intervienen en una reaccin, y el color de
estos vara de acuerdo a la concentracin de iones H+.
El PH de algunas sustancias pueden ser hallados
experimentalmente por comparacin de color frente a patrones con un
mismo indicador.
Un cido dbil no se disocia al 100% es por eso que su PH vara de
cuerdo a su concentracin, en cambio los cidos fuertes se asume que
reaccionan totalmente.
Una de las formas como hallar la concentracin de ciertas
sustancias, es por medio de la titulacin, con lo cual se medir un
volumen gastado necesario para que se formen los productos.