GUIAPROB 1 11 3601

Guía de problema de ácidos y bases Geoquímica 3601, año 2011
UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS FISICO-QUIMICAS Y NATURALES
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA
ASIGNATURA: GEOQUIMICA GENERAL (año 2011)
TRABAJO PRACTICO UNIDAD I.1
ACIDOS Y BASES
1)
Calcular la concentración de todas las especies disueltas y el pH de una solución que
tiene una concentración inical de H2CO3 = 1.10–4 mol/L. Tenga presente que:
H2CO3 ↔ HCO3– + H+ K´ = 4.10-7
HCO3- ↔ CO3= + H+ K´´ = 5.10-11
2)
Considerando que la suma de las concentraciones de H2CO3, HCO3-, CO3= es igual a
uno (H2CO3, HCO3-, CO3= = 1), calcular la fracción de cada una de las siguientes H2CO3,
HCO3-, CO3= especies si se disuelve CO2 en agua pura y la solución tiene un pH = 5,9.
Recuerde que:
H2CO3 ↔ HCO3– + H+ K´ = 4.10–7
HCO3- ↔ CO3= + H+ K´´ = 5.10–11
3)
Repita el calculo del problema (2) pero considerando que pH = 8,3.
4)
Si la cantidad de [H2CO3] + [HCO3-]+ [CO3=] = 0,01 mol/L, estime la concentración de
cada una de estas especies en una solución ácida de pH = 5 y en una básica de pH = 10.
5) La solubilidad de sílice amorfa (SiO2) en agua pura y a 25 °C. Cuál es el pH del agua pura
saturada en sílice amorfa. Recuerde que el equilibrio significativo son los siguientes:
SiO2 (s)+ H2O ↔ H4SiO4 (ac)
H4SiO4 (ac) ↔ H+ + H3SiO4– (ac)
K = 1,8.10–3
K´ = 1,95.10–10
6) Calcular la solubilidad de brucita (Mg(OH)2) en agua pura a pH = 9.
Mg(OH)2 (s) ↔ Mg(OH)+ (ac) + OH– K1 = 2,51.10–9
Mg(OH)+ (ac) ↔ Mg+2 (ac) + OH– K2 = 2,51.10–3
7)
Calcular la solubilidad de hidróxido de manganeso (Mn(OH)2) en agua pura a pH = 7,5.
Mn(OH)2 (s) ↔ Mn(OH)+ (ac) + OH– K1 = 3,98.10–10
Mn(OH)+ (ac) ↔ Mn+2 (ac) + OH– K2 = 3,98.10–4
Guía de problema de ácidos y bases Geoquímica 3601, año 2011
8)
Calcular la solubilidad de gibbsita (Al(OH)3) en agua pura a pH = 5.
Al(OH)3 (s) ↔ Al(OH)2+ (ac) + OH- K1 = 1,6.10–15
Al(OH)2+ (ac) ↔ Al(OH)+2 (ac) + OH- K2 = 5.10–11
Al(OH)+2 (ac) ↔ Al+3 (ac) + OH- K3 = 1.10–9
9)
Calcular la solubilidad del hidróxido de hierro (Fe(OH)3) en agua pura a pH = 8.
Fe(OH)3 (s) ↔ Fe(OH)2+ (ac) + OH- K1 = 3,2.10–17
Fe(OH)2+ (ac) ↔ Fe(OH)+2 (ac) + OH- K2 = 3,2.10–11
Fe(OH)+2 (ac) ↔ Fe+3 (ac) + OH- K3 = 1,6.10–12
10)
El óxido de férrico (Fe2O3) llamado hematita al igual que el aluminio (Al) forma un
hidróxido que tiene un comportamiento anfótero. Utilizando las reacciones y las constantes
de equilibrio presentadas abajo realice un diagrama log[especies de Fe disueltas] en función
del pH. Use como guía el apunte teórico donde se desarrolla en detalle es caso del hidróxido
de aluminio (gibosita).
Fe2O3 (s) + 6 H+ ↔ 2 Fe+3 (ac) + 3 H2O
Fe2O3 (s) + 4 H+ ↔ 2 Fe(OH)+2 (ac) + H2O
Fe2O3 (s) + 3 H2O
Fe2O3 (s) + 5 H2O
↔ 2 Fe(OH)3 (ac)
K = 10+20
K = 10+12
K = 10–14
↔ 2 Fe(OH)4– (ac) + 2 H+
K = 10–32