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.