14-23.docx

3-14 ¿Cuál es la masa (en gramos) de soluto en: a) b) c) d)

450mL de H2O2 0.164M? 27mL de ácido benzoico (122 g/mol) 8.75x10-4M? 3.50L de una solución que contiene 21.7ppm de SnCl2? 21.7 mL de KBrO4 0.0125 M?

a) 450mL ----- > 0.450L Formulas 𝑀=

𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐿

𝑛=

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑃. 𝑀

𝑀𝑜𝑙𝑒𝑠 = (𝑀)(𝐿)

𝑀𝑜𝑙𝑒𝑠 = (0.164

𝑀𝑜𝑙 ) (0.450𝐿) = 0.074𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐿

𝑀𝑎𝑠𝑎 = (𝑃𝑀)(𝑛) 𝑀𝑎𝑠𝑎 = (34.014

𝑔 ) (0.074𝑚𝑜𝑙) = 2.51𝑔 𝑚𝑜𝑙

b) 27mL -- 0.027L 𝑀𝑜𝑙𝑒𝑠 = (𝑀)(𝐿) 𝑀𝑜𝑙 𝑀𝑜𝑙𝑒𝑠 = (8.75x10−4 ) (0.027L) = 2.36𝑥10−5 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐿 𝑀𝑎𝑠𝑎 = (𝑃𝑀)(𝑛) 𝑀𝑎𝑠𝑎 = (122

𝑔 ) (2.36𝑥10−5 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠) = 2.88𝑥10−3 𝑚𝑜𝑙

c) Formulas 𝑝𝑝𝑚 =

𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜(𝑚𝑔) 𝐿

𝑀𝑎𝑠𝑎 = (21.7

75.95mg

𝑚𝑔 ) (3.50𝐿) = 75.95𝑚𝑔 𝐿

1g

= 0.075g

1000mg

d) 21.7 mL 0.0217 L 𝑀𝑜𝑙𝑒𝑠 = (𝑀)(𝐿)

𝑀𝑜𝑙𝑒𝑠 = (0.0125

𝑀𝑜𝑙 ) (0.0217 ) = 2.71𝑥10−4 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐿

𝑀𝑎𝑠𝑎 = (𝑃𝑀)(𝑛) 𝑀𝑎𝑠𝑎 = (167

𝑔 ) (2.71𝑥10−4 𝑚𝑜𝑙) = 0.045𝑔 𝑚𝑜𝑙

3-15 Calcule el valor de p para cada uno de los iones que se indican a) Na+ , Cl - , y OH- en una solución que es 0.0235M en NaCl y 0.0503M en NaOH [𝑁𝑎+ ] = 0.0235M + 0.0503M = 0.0738M 𝑃𝑁𝑎 = − log(0.0738𝑀) = 1.13 𝑃𝐶𝑙 = − log(00.0235𝑀) = 1.62 𝑃𝑂𝐻 = − log(0.0503𝑀) = 1.29

b) Ba+2, Mn+2 y Cl – en una solución que es 4.62x10-3 M en Bacl2 y 1.78 M en MnCl2 [𝐶𝑙2− ] = 2(4.62x10−3 M) + 2(1.78M) = 3.56M 𝑃𝐶𝑙2 = − log(3.56𝑀) = 0.55 𝑃𝐵𝑎 = − log(4.62x10−3 𝑀) = 2.33 𝑃𝑂𝐻 = − log(1.78𝑀) = −0.25

c) H+, Cl- y zn +2 en una solución que es 0.800 M en HCl y 0.101M en ZnCl2

[𝐶𝑙 − ] = 0.800M + 2(0.101M) = 3.56M 𝑃𝐶𝑙 = − log(1.002𝑀) = −8.67𝑥10−4 𝑃𝐻 = − log(0.800𝑀) = 0.09 𝑃𝑍𝑛 = − log(0.101𝑀) = 0.99

d) Cu+2, zn +2 y NO3 - en una solución que es 3.56x10-3 M en Cu(NO3)2 y 0.104 M en Z(NO3)2n

[(𝑁𝑂3 )2 ] = 2(3.56x10−3 M) + 2(0.104M) = 0.27M (𝑁𝑂3 )2 = − log(0.27𝑀) = 0.55 𝑃𝐶𝑢 = − log(3.56x10−3 𝑀) = 1.44 𝑃𝑍𝑛 = − log(0.104𝑀) = 0.98 e) K+, OH – y Fe(CN).4 6 en una solución que es 3.79x10-7 M en K4Fe(CN)6 y 4.12x10-7 M en KaOH [𝐾] = 4(3.79x10−7 M) + 4.1210−7 M = 1.92x10−6 M 𝑃𝐾 = − log(1.92x10−6 𝑀) = 5.71 𝑃𝑂𝐻 = − log(4.1210−7 𝑀) = 6.38 𝑃(CN) = − log(3.79x10−7 𝑀) = 6.42

f) H+, Ba+2 y ClO4+2 en una solución que es 3.62x10-4 M en Ba(ClO4)2 y 6.75x10-4 M en HClO4

[ClO4 ] = ( 6.75x10−4 M) + 2( 3.62x10−4 M) = 1.39x10−3 M ClO4 = − log(1.39x10−3 𝑀) = 2.85 𝑃𝐻 = − log(6.75x10−4 𝑀) = 3.17 𝑃𝐵𝑎 = − log(3.62x10−4 𝑀) = 3.44

3-19 El agua de mar contiene en promedio de 1.08x10-3 ppm de Na+ y 270 PPM de SO4 -2 calcular a) Las concentraciones molares de Na+ y SO4 -2 dado que la densidad promedio del agua de mar es de 1.02 g/mL 𝜌=

𝑀 𝑉

𝑀 = 𝑉𝑥𝜌 𝑀 = (1.02

𝑔 ) (1𝑚𝐿) = 1.02𝑔 𝑚𝐿

1𝑥106 𝜇𝑔 1.02𝑔 ( ) = 1.02𝑥106 𝜇𝑔 1𝑔

𝑝𝑝𝑚 =

𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜(𝑔) 𝑥106 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒(𝐾𝑔)

𝜇𝑔 (𝑚𝐿)(𝜇𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛) 𝜇𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 106 𝜇𝑔 (1.08x10−3 𝑚𝐿)(1.02𝑥106 𝜇𝑔 ) 𝜇𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = = 1101.60𝜇𝑔 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 106

1 𝑚𝑜𝑙𝑁𝑎+ 1.101𝑥10−3 𝑔 ( ) = 4.79𝑥10−5 𝑚𝑜𝑙 𝑔 22.98 ⁄𝑚𝑜𝑙

𝑀=

𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐿

𝑀=

4.79𝑥10−5 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 = 0.0479𝑀 1𝑥10−3 𝐿

SO4 -2 𝜌=

𝑀 𝑉

𝑀 = 𝑉𝑥𝜌 𝑀 = (1.02 1.02𝑔 (

𝑔 ) (1𝑚𝐿) = 1.02𝑔 𝑚𝐿

1𝑥106 𝜇𝑔 ) = 1.02𝑥106 𝜇𝑔 1𝑔

𝑝𝑝𝑚 =

𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜(𝑔) 𝑥106 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒(𝐾𝑔)

𝜇𝑔 (𝑚𝐿)(𝜇𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛) 𝜇𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 106 𝜇𝑔 (270 )(1.02𝑥106 𝜇𝑔 ) 𝑚𝐿 𝜇𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = = 275.4𝜇𝑔 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 106

1 𝑚𝑜𝑙SO4 2.754𝑥10−3 𝑔 ( ) = 2.86𝑥10−6 𝑚𝑜𝑙 𝑔 96.06 ⁄𝑚𝑜𝑙

𝑀= 𝑀=

𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐿

2.86𝑥10−6 𝑚𝑜𝑙 = 2.86𝑥10−3 𝑀 1𝑥10−3 𝐿

𝑀=

𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐿

3-20 El suero sanguíneo humano contiene en promedio 18 mg de K + y 365 mg de Cl- por 100mL Calcular a) Las concentraciones molares de cada una de estas especies; suponiendo que la densidad del suero es 1g/Ml. K+ 0.018𝑔 1𝑚𝐿 ( ) = 0.00018𝑔 100𝑚𝐿 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑛= 𝑃. 𝑀 𝑛=

0.00018𝑔 = 4.60𝑥10−6 𝑚𝑜𝑙 39.102𝑔/𝑚𝑜𝑙 𝑀=

𝑀=

𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐿

4.60𝑥10−6 𝑚𝑜𝑙 = 4.60𝑥10−3 1000𝑚𝐿

Cl0.365𝑔 1𝑚𝐿 ( ) = 3.65𝑥10−3 𝑔 100𝑚𝐿 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑛= 𝑃. 𝑀 𝑛=

3.65𝑥10−3 𝑔 = 1.028𝑥10−4 𝑚𝑜𝑙 35.5𝑔/𝑚. 𝑜𝑙 𝑀= =

𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐿

1.028𝑥10−4 𝑚𝑜𝑙 = 0.1028𝑀 1000𝑚𝐿

3-21 Se preparan una solución disolviendo 6.34g de KCl suficiente agua para dar 2L calcular a) La concentración molar analítica de KCl PM(KCl

MgCl2) = 169.77g/mol

6.39 g 277.84g/mol 3.87g  169.773 g/mol

MgCl2

6H2O (277.85g/mol) en

MgCl2 en esta solución

𝑛= 𝑛=

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑃. 𝑀

3.87g 𝑔 = 0.0228𝑚𝑜𝑙 169.773 g/mol

𝑀=

𝑀=

𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐿

0.0228𝑚𝑜𝑙 = 0.01140𝑀 2𝐿

b) La concentración de Mg2+ 6.39 g 277.84g/mol 0.55g  24.31 g/mol

𝑛= 𝑛=

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑃. 𝑀

0.55g = 0.0228𝑚𝑜𝑙 24.31 g/mol

𝑀=

𝑀=

𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐿

0.0228𝑚𝑜𝑙 = 0.01140𝑀 2𝐿

c) Concentración molar del Cl6.39g 277.84g/mol 2.42 g  106.35 g/mol

𝑛= 𝑛=

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑃. 𝑀

2.42 g = 0.0228𝑚𝑜𝑙 106.35 g/mol

𝑀=

𝑀=

0.0228𝑚𝑜𝑙 = 0.01140𝑀 2𝐿

d) El porcentaje en peso /volumen de KCl %

𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐿

MgCl2

6H2O

𝑝 6.39𝑔 = 𝑥100 = 0.317% 𝑣 2000𝑚𝐿

e) El numero de milimoles de Cl- en 25 mL de esta solución 6.39g 2000 mL 0.079g g  25 mL 0.079 g 277.84g/mol 0.030 g  106.35 g/mol

𝑛= 𝑛= 𝑚𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 =

f)

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑃. 𝑀

0.030 g = 2.8519𝑥10−4 𝑚𝑜𝑙 106.35 g/mol

(2.8519𝑥10−4 𝑚𝑜𝑙)(1000𝑚𝑚𝑜𝑙) = 0.28𝑚𝑚𝑜𝑙 1𝑚𝑜𝑙

La ppm de K

6.39g 277.84g/mol 0.89 g  39.10 g/mol

𝑝𝑝𝑚 =

𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜(𝑚𝑔) 892.25𝑚𝑔 = = 446.11𝑝𝑝𝑚 𝐿 2𝐿

3-22 Se preparo una solución disolviendo 414 mg de K3Fe(CN)6 (329g/mol) en suficiente agua hasta 750 mL de solución calcular : a) La concentración molar analítica de K3Fe(CN)6 𝑛=

0.414g = 1.25𝑥10−3 𝑚𝑜𝑙 329 g/mol

𝑛=

𝑀=

𝑀=

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑃. 𝑀

𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐿

1.25𝑥10−3 𝑚𝑜𝑙 = 1.67𝑥10−3 𝑀 0.750𝐿

b) La concentración molar de K 0.414 g 329 g/mol 0.049 g  39.10 g/mol 𝑛=

0.049 g = 1.25𝑥10−3 𝑚𝑜𝑙 39.10 g/mol

𝑛=

𝑀=

𝑀=

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑃. 𝑀

𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐿

1.25𝑥10−3 𝑚𝑜𝑙 = 1.67𝑥10−3 𝑀 0.750𝐿

c) La concentración de Fe(CN)6 0.414 g 329 g/mol 0.26 g  211.97 g/mol 𝑛= 𝑛=

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑃. 𝑀

0.26 g = 1.25𝑥10−3 𝑚𝑜𝑙 211.97 g/mol

𝑀=

𝑀=

𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐿

1.25𝑥10−3 𝑚𝑜𝑙 = 1.67𝑥10−3 𝑀 0.750𝐿

d) El porcentaje P/v de Fe(CN)6 %

𝑝 0.414𝑔 = 𝑥100 = 0.055% 𝑣 750𝑚𝐿

e) El número de milimoles de K en 25mL de la solución

𝑚𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 =

(1.25𝑥10−3 𝑚𝑜𝑙)(1000𝑚𝑚𝑜𝑙) = 1258.3𝑚𝑚𝑜𝑙 1𝑚𝑜𝑙

3-23 Una solución 6.42%(p/p) de Fe(NO3)2 (241.81g/mol) tiene una densidad de 1.059 g/mL calcular : a) La concentración analítica de Fe(NO3)2 en esta solución 1.059𝑔 1000𝑚𝐿 6.24 𝑔 𝑑𝑒 Fe(NO3)2 𝑔 𝑑𝑒 Fe(NO3)2 = ( )( )( ) 1𝑚𝐿 1𝐿 100 𝑔 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜 = 67.98 𝑔 𝑑𝑒 Fe(NO3)2

𝑀= 𝑀=(

𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐿

67.98 𝑔 𝑑𝑒 𝐹𝑒(𝑁𝑂3)2 1𝑚𝑜𝑙 ) = 0.28 𝑀 )( 1𝐿 241.86𝑔

b) La concentración molar de NO3 de la solución 241.86 g/mol  67.87g 62.01 g/mol  17.43 g 𝑀= 𝑀=(

𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐿

17.43𝑔 𝑑𝑒(𝑁𝑂3) 1𝑚𝑜𝑙 ) = 0.28𝑀 )( 1𝐿 62.01g

c) La masa en gramos de Fe(NO3)2 en cada litro de esta solución 1.059𝑔 1000𝑚𝐿 6.24 𝑔 𝑑𝑒 Fe(NO3)2 )( )( ) 1𝑚𝐿 1𝐿 100 𝑔 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜 67.98 𝑔 𝑑𝑒 Fe(NO3)2 = L

𝑔 𝑑𝑒 Fe(NO3)2 = (