Reacciones de precipitación 04

feb 8, 2012
Sin categoría

 

Una disolución posee las siguientes concentraciones:

[Cl–] = 1,5·10–1 M, [Br–] = 5·10–4 M, [CrO42–] = 1,9·10–2 M

Se añade a la disolución, gota a gota, disolución de nitrato de plata. ¿Qué sal de plata precipitará antes?

Datos: Kps (AgCl) = 1,1·10–10; Kps (AgBr) = 5·10–13; Kps (AgCrO4) = 1,9·10–12

 

Solución:

Datos:

[Cl–] = 1,5·10–1 M, [Br–] = 5·10–4 M, [CrO42–] = 1,9·10–2 M

Kps (AgCl) = 1,1·10–10; Kps (AgBr) = 5·10–13; Kps (AgCrO4) = 1,9·10–12

Reacciones de disociación y productos de solubilidad:

 

 

Precipitará primero la disolución que necesite menos [Ag+] para alcanzar su Kps.

Concentración del ión plata que se necesita para que precipite el cloruro de plata:

 

 

Concentración del ión plata que se necesita para que precipite el bromuro de plata:

 

 

Concentración del ión plata que se necesita para que precipite el cromato de plata:

 

 

Como: 7,3·10–10 M < 10–9 M < 10–5 M, el orden de precipitación será:

AgCl, AgBr, Ag2CrO4

 

 

 

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Reacciones de precipitación 03

feb 4, 2012
SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIÓN

 

¿Se producirá precipitación cuando se mezclan 250 mL de CaCl2 4·10–4 M con 750 mL de Na2CO3 2·10–4 M?

Dato: Kps (CaCO3) = 1,1·10–8

 

Solución:

Datos:

V(CaCl2) = 250 mL; [CaCl2] = 4·10–4 M; V(Na2CO3) = 750 mL; [Na2CO3] = 2·10–4 M

Reacción de disociación del CaCl2:

 

 

El cloruro de calcio es una sal soluble en el agua, por tanto está totalmente disociado, luego los moles que se obtienen de Ca2+ serán los mismos que los que hay de CaCl2.

Moles de CaCl2:

4·10–4 (mol/L)·0,250 L = 0,0001 moles

Moles de Ca2+:

n(Ca2+) = 0,0001 moles

Reacción de disociación del carbonato de sodio:

 

 

El carbonato de sodio es una sal soluble en el agua, por tanto está totalmente disociado, luego los moles que se obtienen de CO32– serán los mismos que los que hay de Na2CO3.

Moles de Na2CO3:

2·10–4 (mol/L)·0,750 L = 0,00015 moles

Moles de CO32–:

n(CO32–) = 0,00015 moles

Al mezclar las dos disoluciones obtendremos 1L (250 mL + 750 mL) (se supone que los volúmenes son aditivos), por lo tanto las concentraciones serán ahora:

[Ca2+] = 0,0001 mol/L = 0,0001 M

[CO32–] = 0,00015 moles/L = 0,00015 M

Reacción de disociación del carbonato de calcio:

 

 

Constante de equilibrio:

 

 

El carbonato de calcio apenas se disuelve, por tanto se puede considerar que su concentración no varía, es decir, que permanece constante luego:

 

 

con lo que se ha obtenido el producto de solubilidad.

Veamos cuánto vale el producto de las concentraciones (producto iónico) de Ca2+y CO32–obtenidas al disolver el cloruro de calcio y el carbonato de sodio:

 

[Ca2+]·[CO32–] = 10–4·1,5·10–4 = 1,5·10–8 > 1,1·10–8

Como [Ca2+]·[CO32–] > Kps, la disolución sí precipita.

La disolución de CaCO3 no admite tanta cantidad disuelta y se desplazará el equilibrio disminuyendo las concentraciones hasta que el producto sea igual a Kps.

 

 

 

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Producto de solubilidad 06

feb 1, 2012
SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIÓN

 

Cuántos gramos de acetato de plata se disolverán en 1,26 L de nitrato de plata 0,15 M.

Dato: Kps (AgCH3COO) = 2,3·10-3

 

Solución:

Datos: V (AgNO3) = 1,26 L; [AgNO3] = 0,15 M; Kps (AgCH3COO) = 2,3·10-3

Reacción de disociación del nitrato de plata:

 

 

El nitrato de plata es una sal soluble en el agua, por tanto está totalmente disociada, luego:

 

 

Reacción de disociación del acetato de plata:

 

 

Constante de equilibrio:

 

 

El acetato de plata apenas se disuelve, por tanto se puede considerar que su concentración no varía, es decir, que permanece constante luego:

 

 

con lo que se ha obtenido el producto de solubilidad.

 

 

El resultado negativo no sirve.

Ahora hallaremos los gramos de acetato de plata que se disuelven, para lo cual necesitamos saber su peso molecular:

Pm (AgCH3COO) = 107,88 + 2·12 + 3·1 + 2·16 = 166,88

0,014 (mol/L)·166.88 (g/mol)·1,26 L = 2,9 g

 

 

 

 

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Desintegración radiactiva 07

ene 28, 2012
QUÍMICA NUCLEAR

 

Un mineral de uranio español contiene 0,277 g de 206Pb por cada 1,667 g de 238U, mientras que otra muestra obtenida en una mena chilena contiene 4,64 mg de 238U y 1,22 mg de 206Pb ¿Cuál de las dos muestras es más antigua?

Dato: T (semivida) de 238U = 4,5·109 años

 

Solución:

Datos:

Uranio español: 0,277 g de 206Pb/1,667 g de 238U

Uranio chileno: 1,22 mg de 206Pb/4,64 mg de 238U

Las masas m y m0 se relacionan con el número de núcleos en el instante t(N) y en el instante inicial (N0):

 

 

donde MA es la masa molar y NA la constante de Avogadro.

Sustituyendo en la ley de emisión radiactiva:

 

 

Para poder resolver el problema necesitamos conocer el valor de l.

 

 

Masa inicial de la muestra española:

m0 = m (masa en la actualidad) + md (masa que se ha desintegrado)

Masa de 238U en la actualidad:

m = 1,667 g

Masa de 238U que se ha desintegrado:

md = 0,277 g de 206Pb (238 g de 238U/206 g de 206Pb) = 0,32 g de 238U

También se puede obtener de la forma siguiente:

Si 206 g de 206Pb de proceden de 238 g de 238U

0,277 g de 206Pb procederán de x g de de 238U

206 g de 206Pb/0,277 g de 206Pb = 238 g de 238U/x

x = 238 g de 238U·0,277 g de 206Pb/206 g de 206Pb

x = 0,32 g de 238U

Masa inicial de 238U:

m0 = 1,667 g + 0,32 g = 1,987 g

Antigüedad de la muestra española:

 

 

Masa inicial de la muestra chilena:

m0 = m (masa en la actualidad) + md (masa que se ha desintegrado)

Masa de 238U en la actualidad:

m = 4,64 mg

Masa de 238U que se ha desintegrado:

md = 1,22 mg de 206Pb (238 g de 238U/206 de g 206Pb) = 1,41 g de 238U

Masa inicial de 238U:

m0 = 4,64 g + 1,41 g = 6,05 mg

Antigüedad de la muestra chilena:

 

 

De los resultados obtenidos se deduce que la muestra chilena es más antigua que la española.

 

 

 

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Producto de solubilidad 05

ene 25, 2012
SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIÓN

 

Sabiendo que Kps = 1,2·10-17 para el yoduro de plata, calcular la solubilidad en M y g/L

 

Solución:

Dato: Kps (AgI) = 1,2·10-17

Reacción de disociación:

 

 

Constante de equilibrio:

 

 

El yoduro de plata apenas se disuelve, por tanto se puede considerar que su concentración no varía, es decir, que permanece constante luego:

 

 

con lo que se ha obtenido el producto de solubilidad.

 

 

 

 

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