Problemas de Química Básica

Vista previa del material en texto

QUÍMICA BÁSICA. PROBLEMAS TEMA 4. Curso 2019-2020 
 
1. Calcule la concentración molar de una disolución acuosa de sacarosa (C12H22O11) de 10,00 g/L. 
2. Calcule la fracción molar de sacarosa (C12H22O11) en una disolución preparada disolviendo 5,00 g de 
sacarosa en 100 g de agua. 
3. Calcule la fracción molar de agua y etanol en una mezcla a partes iguales en masa de agua y etanol. 
4. a) Calcule la masa de permanganato de potasio necesaria para preparar 500 cm3 de una disolución 1,50 
mmol/L de permanganato de potasio. b) Si para preparar una disolución de 500 cm3 se pesan 0,1172 g 
de permanganato de potasio ¿cuál será la concentración de la disolución? 
5. Un ácido clorhídrico comercial tiene una pureza del 37,27 % en peso y una densidad de 1,185 g/cm3. 
Exprese la concentración en molaridad, molalidad y fracción molar. ¿Qué volumen sería necesario tomar 
para preparar un litro de concentración 0,500 mol/L? 
6. Un ácido sulfúrico comercial tiene una pureza del 50,50 % en peso y una densidad de 1,400 kg/L. Exprese 
la concentración en molaridad, molalidad y fracción molar. ¿Qué volumen seria necesario tomar para 
preparar 250 cm3 de concentración 5.10-3 mol/L? 
7. El ioduro potásico comercial tiene una pureza del 90 % en peso. ¿Qué cantidad de producto deberemos 
pesar para preparar 125 cm3 de concentración 0.250 mol/L? 
8. ¿Qué volumen de disolución 0,0380 M de KMnO4 debe usarse para preparar 250 ml de disolución 2,50 
mM de KMnO4? 
9. Se diluyen 400 cm3 de ácido sulfúrico del 98% en peso y densidad 1,8 g/cm3 añadiéndoles 1 L de agua. 
¿Cuál es el porcentaje en peso de H2SO4 en la disolución resultante? (Examen curso 2018/19) 
10. ¿Cuál será la concentración de la disolución resultante en cada uno de los siguientes casos? a) Se 
mezclan 25 mL de una disolución 0,100 M de ácido clorhídrico con 50 mL de otra disolución 0,200 M del 
mismo ácido. b) Se mezclan 25 mL de una disolución 0,100 M de ácido clorhídrico con 50 mL de otra 
disolución 0,200 M de sacarosa (C12H22O11). 
11. El ácido clorhídrico se prepara disolviendo HCl(g) en agua. Cuando se disuelven 150 L de HCl gaseoso 
medido a 15,0⁰C y 1 atm, en 500,0 mL de agua, se obtiene una disolución de densidad 1,17 g mL-1. 
Calcule: a) El tanto por ciento en peso y b) la molaridad de la disolución ( 1er Seminario curso 2018/19) 
12. Las solubilidades se expresan frecuentemente como la masa de soluto que se disuelve en 100 g de 
disolvente. Transformar la solubilidad de la sacarosa (C12H22O11) en agua a moles litro. Datos S = 200 
g/100 g. Densidad=1,33 g/mL. 
13. La menor concentración de O2 con la que puede sobrevivir aun la fauna acuática es alrededor de 0,13 
mM (unos 4 mg/L). ¿Es generalmente suficiente la concentración en el agua embalsada a 20⁰C? Datos 
kH(O2,20⁰C) = 1,3 mM/atm. Presión parcial del O2 en el aire 0,21 atm. 
14. La solubilidad del CO2 en agua a 25⁰C y 1 atm es 0,034 M. ¿Cuál será su solubilidad en condiciones 
atmosféricas? Dato: Presión parcial del CO2 en el aire 0,0003 atm. 
15. La presión de vapor del agua pura a 25⁰C es 23,76 mmHg y la del agua del mar es 22,98 mmHg. 
Suponiendo que el agua del mar solo contiene NaCl, calcule su concentración molal. 
16. Calcule la presión de vapor a 90⁰C de una disolución preparada disolviendo 5,00 g de glucosa (C6H12O6) 
en 100 g de agua. Dato: Presión de Vapor del agua a 90⁰C = 525,8 mmHg. 
17. Calcule la presión de vapor a 100⁰C de una disolución preparada disolviendo 5,00 g de sacarosa en 100 
g de agua. (Examen curso 2018/19) 
18. Calcule la presión de vapor a 20⁰C de una disolución saturada de un soluto no volátil, urea, CO(NH2)2, 
en metanol. La solubilidad es 17g de urea/100mL de metanol. Datos: densidad del metanol = 0,792 g/mL, 
presión de vapor del etanol a 20⁰C = 95,7 mmHg. 
19. Una muestra de 3,84 g de un compuesto, cuya fórmula empírica es C4H2N, se disuelve en 500 g de 
benceno (C6H6) y se obtiene una disolución con una temperatura de congelación de 5,19⁰C. Determinar 
la fórmula molecular de este compuesto sabiendo que no se disocia en disolución. Datos: T*
f(benceno) 
= 5,50⁰C; Constante crioscópica (benceno): Kf = 5,12 K·kg·mol-1. (Examen curso 2018/19) 
20. La adición de 250 mg de eugenol, el compuesto responsable del aroma del aceite de clavo, reduce el 
punto de fusión de 100 g de alcanfor en 0,62 K. Calculad la masa molar de las moléculas de eugenol. 
Dato: Constante crioscópica del alcanfor kf=39,7 K kg mol-1. (Examen curso 2018/19) 
21. En un experimento para medir la masa molecular de un polietileno, 2,20 g del plástico se disolvieron en 
tolueno obteniendo 100 ml de disolución. Se midió su presión osmótica a 25⁰C y se obtuvo un valor de 
1,10x10-2 atm. Calcule la masa molecular del polietileno. 
22. ¿Cuál de las siguientes disoluciones acuosas tiene a) mayor punto de ebullición, b) mayor punto de 
fusión y c) menor presión osmótica: 0,35 m de CaCl2 o 0,90 m de urea? Justifique la respuesta. Datos: 
Constante crioscópica del agua kf=1,86 K kg mol-1. Constante ebulloscópica del agua kb=0,52 K kg mol-1. 
23. Considere dos disoluciones acuosas, una de sacarosa y otra de ácido nítrico. Ambas disoluciones se 
congelan a –1,5⁰C. ¿Qué otras propiedades tienen en común estas disoluciones? 
24. Distribuya las siguientes disoluciones en orden decreciente del punto de congelación: 0,10 m de fosfato 
sódico, 0,35 m de cloruro sódico, 0,20 m de cloruro de magnesio, 0,15 m de glucosa, y 0,15 m de ácido 
acético. 
25. ¿Cuáles son los puntos normales de ebullición y congelación de las siguientes disoluciones?: a) 21,2 g de 
NaCl en 135 mL de agua. b) 15,4 g de urea en 66,7 g de agua. Datos: Constante crioscópica del agua 
kf=1,86 K kg mol-1. Constante ebulloscópica del agua kb=0,52 K kg mol-1. 
26. Una disolución de NaCl al 0,86% en masa se denomina suero fisiológico porque su presión osmótica es 
igual a la de la disolución de células sanguíneas. Calcule la presión osmótica de esta disolución a la 
temperatura normal del cuerpo (37⁰C). Dato: densidad de la disolución salina 1,005 g/mL. 
27. Las presiones osmóticas de las disoluciones 0,010 M de CaCl2 y urea, a 25⁰C son 0,605 atm y 0,245 atm, 
respectivamente. Calcule el factor i de Van’t Hoff para la disolución de CaCl2. 
28. Calcule la presión osmótica de una disolución 0,0500 M de MgSO4 a 25⁰C. Dato: el factor i de van’t Hoff 
para la disolución 0,0500 M de MgSO4 es 1,3. 
29. La presión osmótica promedio del agua del mar es alrededor de 30,0 atm a 25⁰C. Calcule la 
concentración molar de una disolución acuosa de urea, [(NH2)2CO], que es isotónica del agua del mar. 
30. Se disuelve en agua una muestra de 7,480 g de un compuesto orgánico para obtener 300,0 mL de 
disolución. Esta disolución tiene una presión osmótica de 1,43 atm a 27⁰C. El análisis de este compuesto 
muestra que contiene 41,8% de C, 4,7% de H, 37,2% de O y el resto de N. Calcule la fórmula molecular 
del compuesto. 
31. El coeficiente de reparto de una sustancia A entre agua y éter es 6 (significa que es 6 veces más soluble 
en agua). Si se agitan en un embudo de decantación una mezcla formada por 100 mL de agua que 
contienen 2,50 g de A y 200 mL de éter, calcule: a) la cantidad de la sustancia A en cada fase; b) el 
volumen de éter que se debe utilizar para extraer a los 100 mL de agua la mitad de la sustancia A. 
32. El cloruro de sodio se usa en disoluciones intravenosas que tienen aplicación médica. La concentración 
de cloruro de sodio en tales disoluciones se debe conocer con exactitud, y puede determinarse haciendo 
reaccionar la disolución con una cantidad determinada experimentalmente de disolución de nitrato de 
plata con concentración conocida. Suponga que un técnico químico usa 19,3 mL de nitrato de plata 0,200 
M para convertir en cloruro de plata todo el cloruro de sodio de una muestra de 25,0 mL de una 
disolución intravenosa. Calcule la molaridad del cloruro de sodio en la disolución. 
 
 
33. Conteste a las siguientes preguntas sobre el diagramade fases del CO2, justificando las respuestas. 
a) Indique qué fases de CO2 están presentes a T = −78⁰C y P = 1 atm. 
b) Enumere las fases que se observarían si una muestra de CO2 a 2 atm y −57⁰C fuera comprimida a 
temperatura constante hasta una presión de 10 atm. 
c) ¿Qué le sucede a la temperatura de fusión del CO2 al aumentar la presión? (Examen curso 2018/19) 
 
34. 10,0 g de un mineral que contiene un 60% de zinc se hace reaccionar, a 25,0⁰C y 740 mmHg, con 20,0 
mL de una disolución de ácido sulfúrico de 98,6% en peso y densidad 1,823 g/mL, según la siguiente 
reacción: Zn(s) + H2SO4(ac)  ZnSO4(ac) + H2(g) 
a) ¿Cuántos gramos de sulfato de zinc se producen? 
b) ¿Qué cantidad de mineral se necesitarían para obtener 1,50 L de hidrógeno, a 25,00⁰C y 740 mmHg, 
si el rendimiento de la reacción es del 75% y el ácido sulfúrico está en exceso? (1er Seminario curso 
2018/19