Segunda serie Laboratorio de Química General II.

Segunda serie Laboratorio de Química General II.

1. Para el siguiente reacción de equilibrio sin balancear, a una temperatura de 700ºC, se determinó que la concentración en el equilibrio de las especies son las siguientes: [N2]=0.683 M, [H2]=8.8 M y [NH3]=1.05 M.

N2(g) + H2(g) ⇄ NH3(g)

1. Exprese la constante de equilibrio asociada.
2. Calcule el valor de la constante Kc en dichas condiciones.
3. Calcule el valor de Kp a dicha temperatura.
4. Suponga que se añade a la mezcla NH3, de tal manera que la concentración incrementa hasta 3.65 M, ¿en qué dirección se desplaza el equilibrio?

1. Considere las siguientes reacciones en equilibrio sin balancear:

PbS(s) + O2(g) ⇄ PbO(s) + SO2(g)

PCl5(g) ⇄ PCl3(g) + Cl2(g)

H2(g) + CO2(g) ⇄ H2O(g) + CO(g)

Prediga la dirección de la reacción al aumentar la presión, a temperatura constante.

1. Considere la siguiente reacción:

N2F4 ⇄ 2NF2      ΔH=38.5 kJ

Prediga los cambios en el equilibrio si:

1. Se calienta la mezcla a Volumen constante.  
2. El gas difluoruro de nitrógeno se remueve de la mezcla de reacción, a temperatura y  volumen constantes.
3. Se disminuye la presión de la mezcla, a temperatura constante.
4. Se agrega helio a la reacción, a temperatura, volumen y presión constantes.  

1. Se ha estudiado el siguiente proceso en equilibrio a 230ºC:       2NO(g)  +  O2(g)  ⇄  2NO2(g)

En un experimento se encontró que las concentraciones en equilibrio de las especies reaccionantes son [NO] = 0.054 M, [O2] = 0.127 M y [NO2] = 15.5 M. Calcula las constantes de equilibrio Kc y Kp a la temperatura antes mencionada.

1. Una mezcla de 0.50 moles de H2 y 0.5 moles de I2 se colocan en un recipiente de 2 L de acero inoxidable a 430ºC. La constante de equilibrio Kc para la reacción H2  +  I2 ⇄ 2HI es 54.3 a esta temperatura. Calcular las concentraciones de H2, I2 y HI en el equilibrio.

1. Cuando se coloca 1.0 mol de HI en un recipiente sellado de 1 L a 500 ºC, este se descompone dando 0.12 mol de vapor de yodo en equilibrio con el HI.

1. Calcula el valor de Kc de 2HI ⇄ H2 + I2
2. Cuál es el valor de Kc de la reacción contraria.
3. A 394 ºC el valor de la Kc de la reacción del inciso a es de 0.017. A 458 ºC Kc=0.021. ¿En qué dirección se desplaza el equilibrio a causa del aumento en temperatura de 394˚C a 458˚C?
4. Explica si la reacción 2HI ⇄ H2 + I2 es endotérmica o exotérmica.

1. Considera el equilibrio entre el oxígeno molecular y el ozono:

3O2(g)  ⇄ 2O3(g)       ∆H˚ = 284 kJ

¿Qué efecto tendría a) aumentar la presión del sistema, b) aumentar la presión agregando O2 al sistema, c) disminuir la temperatura?

1. Completa la siguiente tabla.

1. Calcula el pH de una disolución hecha de 10 mL de HCl 0.1 M y 20 mL de HNO3 0.2 M.

1. Calcular la concentración de H+ y el porcentaje de ionización, para los ácidos, la concentración de OH- y el porcentaje de hidrólisis, para las bases y también el pH, de as siguientes disoluciones:

1. Ácido benzoico 0.050 mol/L
2. Ácido fórmico 0.025 mol/L
3. Ácido acético 0.050 mol/L
4. Amoniaco 0.25 mol/L
5. Piridina 0.40 mol/L
6. Floruro de sodio 0.015 mol/L
7. Ácido hipocloroso 0.040 mol/L
8. Cianuro de potasio 0.20 mol/L
9. Cloruro de sodio 0.10 mol/L
10. Nitrato de potasio 1.0 mol/L

Nota. Investiga los valores de pKa en tablas, así como calcula el pH empleando la tabla de reacción como la fórmula para el cálculo de pH.

1. Calcule el pH de una disolución con la composición que se indica:

1. Ácido benzoico 0.10 M y benzoato de sodio 0.50 M.
2. Amoniaco 1.0 M y cloruro de amonio 0.10 M.
3. 20 mL de ácido acético 0.20 M y 30 mL de acetato de sodio 0.10 M.
4. 30 mL de ácido nitroso 0.30 M y 50 mL de nitrito de sodio 0.80 M.

1. Un litro de una solución amortiguadora se preparó mezclando 500 mL de ácido acético 1.33 M y 500 mL de acetato de calcio 0.27 M.  ¿Cuál es la concentración de las siguientes especies en la solución amortiguadora? Considera volúmenes aditivos.

a)[CH3COOH)]  

b) [Ca2+]  

c) [CH3COO-)]

d) [H3O+]

e) ¿Cuál es el pH de la solución resultante?

1. ¿Cuál es la concentración de acetato libre en una disolución de CH3COOH cuyo valor de pH es de 3.1? Determinar el porcentaje de ionización de este ácido.

1. De los tres compuestos Ag2CO3, AgCl y Pb(OH)2, ¿Cual tiene la solubilidad molar más alta, la solubilidad molar más baja, la mayor solubilidad expresada en gramos por litro, la menor solubilidad expresada en gramos por litro? Ag2CO3 kps = 8.1 x 10-12, AgCl kps = 1.8 x 10-10 y Pb(OH)2 kps = 2.8 x 10-16.

1. Dado los valores de Kps del Ag2CrO4 (1.1 x 10-12) y del AgBr (5.0 x 10-13), calcula la masa en mg de cada sal que estará disuelta en 10.0 L de solución saturada.

1. Qué concentración de iones Na+ se necesita para comenzar la precipitación del NaIO4 en una solución que es 2.0 x 10-2 M de IO4-?  Kps NaIO4 = 3 x 10-3.

1. ¿Cuál es el pH de una solución saturada de Zn(OH)2? Kps Zn(OH)2 = 1.8 x 10-14   

1. Se tienen las siguientes solución de los iones indicados y los valores de pKs de sus correspondientes hidróxidos; determine el pH de inicio de precipitación:

1. [Fe2+] =0.1 mol/L     pKs (Fe(OH)2) = 14.84
2. [Fe3+] =0.2 mol/L     pKs (Fe(OH)3) = 36.35
3. [Zn2+] =0.05 mol/L   pKs (Zn(OH)2) = 16.48
4. [Cu2+] =0.1 mol/L     pKs (Cu(OH)2) = 19.66
5. [Al3+] =0.1 mol/L      pKs (Al(OH)3) = 31.7

1. Dados los potenciales de reducción siguientes:

H3AsO4 (ac) + 2H+(ac) + 2e- ⇄  H3AsO3 (ac) + H2O       E°=0.58 V

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