Unidad III

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Qúımica Inorgánica Unidad III: Equilibrio de solubilidad/ Equilibrio ácido-base
Unidad III: Equilibrio de solubilidad /
Equilibrio ácido-base
1. La concentración de Ag+ en una solución saturada de oxalato de plata (Ag2C2O4) es 2, 2,10
−4M .
Calcular el Kps.
2. En una solución acuosa saturada de La(IO3)3, cuya concentración en ión IO
−1
3 es 2, 1×10−3M
a 25◦C:
a) Calcular la concentración de La3+.
b) Calcular el Kps
3. Dadas las solubilidades de las siguientes sales en agua a 25◦C, calcular el kps para cada una:
a) PbSO4 : 0, 0396g/l
b) CaC2O4 : 0, 0055g/l
c) CaF2 : 0, 0168g/l
4. En un recipiente se tienen 750 cm3 de una solución que contiene 1, 5 × 10−4 moles de Ra2+.
Calcular la concentración de ión SO2−4 que se debe sobrepasar para que aparezca precipitado
de RaSO4, sabiendo que el Kps es 4× 10−11.
5. El producto de solubilidad del PbSO4 es 1, 7 × 10−8 a 25◦C. Calcular la solubilidad molar de
dicha sal en:
a) Agua.
b) Una solución 0,10 M de Pb(NO3)2.
c) Una solución 0,010 M de Na2SO4.
6. Calcular la solubilidad molar del PbF2 (Kps = 2, 7× 10−8) a 25 ◦C en:
a) Una solución 0,050 M de Pb(NO3)2.
b) Una solución 0,10 M de NaF.
7. El Kps del Pb(IO3)2 a 25
◦C es 2, 6,10−13. A 35 cm3 de una solución 0,15 M de Pb(NO3)2 se le
agregan 0,15 cm3 de una solución 8 × 10−4 M de KIO3. ¿Se formará precipitado? Considerar
volúmenes aditivos.
8. A 10 cm3 de AgNO3 0,10 M se le agregan 10 cm
3 de Na2SO4 0,02 M ¿Se formará precipitado
de Ag2SO4? Kps = 2, 6× 10−5. Considerar volúmenes aditivos.
9. Calcular las concentraciones de H3O
+ y HO− en agua a 60 oC (Kw 60
oC = 9, 6× 10−14).
10. Calcular la concentración de H3O
+ en el jugo gástrico cuyo pH es de 2,0.
11. Calcular el pH y el pOH de las siguientes soluciones acuosas a 25 oC:
a) HX (ácido fuerte) 3, 2× 10−4M
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b) BOH (base fuerte) 1, 0× 10−2M
12. Calcular el pH de una solución que contiene 1,00 g de NaOH en 760 cm3 de solución a 25 oC.
13. Calcular el pH de una solución que contiene 0,50 g de HCl en 100 cm3 de volumen total a 25
oC.
14. Se tienen 100 cm3 de una solución de HCl 0,100 M, ¿cuántos dm3 de agua deben agregarse
para obtener una solución de pH 2,50? Considerar volúmenes aditivos.
15. Calcular la concentración de CH3COOH (Ka = 1, 8×10−5) necesaria para obtener una solución
de pH= 3,46 y la concentración de una solución de HCl que tenga igual pH
16. Calcular el pH de una solución que contiene 1,40 g de NH3 (Kb = 1, 8× 10−5) en 100 cm3 de
volumen total.
17. Calcular el pH y el pOH de una solución 1, 0× 10−2 M de NH3 que está ionizada en un 4,20 %
a 25 oC sin utilizar el valor de Kb.
18. Calcular la concentración de NH3 (Kb = 1, 8× 10−5) y de NaOH necesarias para obtener una
solución de pH= 9,80.
19. Calcular el pOH y el grado de disociación de:
a) Una solución de CH3COOH (Ka = 1, 8× 10−5) en la que [H3O+] = 1, 4−3M
b) Una solución de MOH (Kb = 4, 2× 10−4) de pH= 11,40
c) Una solución de HIO3 (Ka = 0, 19) de pH= 3,04
20. La constante de disociación del HCN es 4, 8 × 10−10 a 25 ◦C. Calcular las concentraciones
de H3O
+, HO− y HCN en una solución preparada por agregado de 0,166 moles de NaCN a
suficiente cantidad de agua para preparar 450 cm3 de solución.
21. Calcular la concentración de H3O
+ y el pH de una solución 0,010 M de KCN (KaHCN =
4, 8× 10−10).
22. Se determinó experimentalmente el pH de una solución 0,10 M de CH3COONa; el valor obte-
nido fue 8,88. Calcular la constante de hidrólisis del ión CH3COO
−.
23. Se tiene una solución acuosa de HCN y NaCN. Determinar el pH de la solución cuando:
a) Las concentraciones del ácido y su base conjugada son iguales
b) La concentración del ácido es diez veces superior a la de la base conjugada.
c) La concentración de la base conjugada es diez veces superior a la del ácido.
Dato: KaHCN(25
aC) = 4, 8× 10−10
24. Una solución de ácido acético, CH3COOH, y acetato de sodio, CH3COONa, tiene un pH=
5,2. La concentración del ácido es 0,10 M. Calcular la concentración de la sal sabiendo que
Ka = 1, 8× 10−5.
25. Se toman 500 cm3 de la solución del ejercicio anterior y se agrega agua hasta obtener 1000 cm3.
Determinar el pH de la nueva solución.
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26. Considerando la solución del ejercicio 24, determinar a cuánto habrá que llevar la concentración
del ácido para obtener una solución de pH= 5,0.
27. Calcular cuántos gramos de acetato de sodio sólido (Mr = 82) deben agregarse a 200 ml de
solución 6 M de ácido acético para obtener una solución reguladora cuyo pH sea 3,62.
28. La trimetilamina, (CH3)3N disuelta en agua establece el siguiente equilibrio:
(CH3)3N +H2O −→ OH− + (CH3)3NH+
Si se prepara una solución 0,05 M de trimetilamina y 0,15 M de cloruro de trimetilamonio
(CH3)3NHCl, ¿qué valor tendrá el pH de la solución? Kb = 7, 4× 10−5
29. A 100 ml de la solución del ejercicio anterior se le agrega 0,001 mol de OH−. Calcular el pH
de la solución resultante.
30. Determinar el pH de la solución que se obtiene al mezclar 100 ml de solución 0,02 M de HCl y
100 ml de solución 0,10 M de NaCN. Ka HCN = 4, 8× 10−10
Problemas adicionales
1. a) Calcule la masa de ácido fluorh́ıdrico (HF) que se necesita para preparar 1,5 litros de una
solución de pH= 2. Ka = 6, 7× 10−4.
b) Si se agregan 5 g de NaF a la solución preparada en el ı́tem a, calcule el nuevo valor de
pH.
2. Se tienen 3 litros de una solución que posee una concentración de iones Pb2+ de 45 g/l. Calcular
la masa de NaCl que debe agregarse para que comience a precipitar PbCl2 cuyo Kps es 2, 4×
10−4.
3. a) Calcular cuántos gramos de fluoruro de sodio (NaF) deben agregarse a 350 ml de una
solución 2 M de ácido fluorh́ıdrico (HF) Ka = 6, 7 × 10−4 para obtener una solución con
pH = 3.
b) Si se agregan 400 ml de agua a la solución formada en el ı́tem anterior, calcular el nuevo
valor de pH. Considerar volúmenes aditivos.
4. Se tienen 7 litros de una solución de ácido clorh́ıdrico (HCl) con una concentración de oxhidrilos
(HO−) de 4× 10−12 M.
a) Calcular el pH de la solución.
b) Calcular la masa de HCl que hay disuelta en la solución.
5. Calcular la solubilidad molar del PbF2 (Kps = 2, 7× 10−8) a 25 ◦C en:
a) Una solución 0,90 M de Pb(NO3)2
b) Una solución 0,35 M de NaF.
6. a) Se tienen 250 ml de una solución de ácido acético, CH3COOH (Ka = 1, 8 × 10−5), y
acetato de sodio, CH3COONa, que tiene un pH = 4,7. La concentración del ácido es 0,42
M. Calcular la concentración de la sal.
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b) Si se agregan 100 ml de agua a la solución formada en el ı́tem anterior, calcular el nuevo
valor de pH. Considerar volúmenes aditivos.
7. A 6, 5×10−5 moles de AgCl se le agrega agua hasta completar 5 dm3 y se agita hasta disolución
total, siendo la temperatura 25 ?C.
a) ¿Cuánto valdrá el producto iónico del AgCl?
b) Comparar el producto iónico con el producto de solubilidad a esa temperatura (Kps =
1, 69× 10−10) e indique si la solución será saturada o no.
c) Si a 1,0 dm3 de dicha solución, se le agregan 3, 0 × 10−5 moles de AgCl. ¿Cuantos moles
se disolverán y cuántos quedarán sin disolver?
8. a) Calcule la masa de ácido fluorh́ıdrico (HF) que se necesita para preparar 3,5 litros de una
solución de pH= 2. Ka = 6, 7× 10−4.
b) Si se agregan 15 g de NaF a la solución preparada en el ı́tem a, calcule el nuevo valor de
pH.
Respuestas
1) 5,13× 10−12 2) a)7× 10−4M
b)6,5× 10−12
3)a) 1,71× 10−8 b) 1,85× 10−9 c)4× 10−11 4) 2,7× 10−7M
5) a) 1,3× 10−4M b)1,7× 10−7M c) 1,7× 10−6M 6) a)3,7× 10−4M
b)2,7× 10−6M
7)Si 8)No
9) 3,1× 10−7M 10)1,0× 10−2M
11)a)pH = 3.49; pOH = 10.51 b) pH = 12.00; pOH
= 2.00
12)12.52
13)0.86 14)3.1 dm3
15)7,0× 10−3M; 3,5× 10−4M 16) 11.58
17) pH = 10.62; pOH = 3.38 18)2,8× 10−4M;
6,3× 10−5M
19)a)pOH = 11.15; α = 0.013 b)pOH = 2.60; α =
0.143 c) pOH = 10.96; α = 0.995
20) 3,6× 10−12M;
2,8× 10−3M; 2,8× 10−3M
21) 2,2× 10−11M; pH = 10.66 22) 5,8× 10−10M
23)a)9.3 b) 8.3 c) 10.3 24) 0.29 M
25) 5.2 26) 0.16 M
27) 7.4 g 28) 9.4
29) 9.5 30) 9.9
Respuestas Problemas adicionales
1)a) 4.8 g b) 2.9 2) 5.8 g
3)a) 19.67 g b)3 4)a) 2.6 b) 0.639 g
5)a)8,66× 10−5M b) 2,2× 10−7M 6)a)0.379 M b)4.7
7)a) 1,69× 10−10M b) Sc saturada c) 3,0× 10−5 moles sin disolver 8)a) 11.15 g b) 2.98
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