Equilibrio Químico. Tarea 4

Equilibrio Químico. Tarea 4
(Respuestas)
Ojo: la Tarea 5 (está en AMyD) es para el martes 6 de mayo
1.- Si con un gramo de fosfato de magnesio pueden prepararse hasta 437 L de una disolución
saturada de esta sal ¿Cuál es el valor de pKps de esta sustancia?
R: pKps = 23.27
Procedimiento: Puesto que 1g de Mg3(PO4)2 = 0.0038 mol y que estos se disuelven en
437 L, la concentración molar de la sal en esta disolución es:
0.0038mol /437 L = 8.69 x 10-6 M. Del balance de masa sabemos que Kps = |Mg|3|PO4|2
Kps = (3x)3(2x)2 = 108 x5 como x = 8.69 x 10-6 entonces:
Kps = 108 (8.69 x 10-6)5 = 5.37 x 10 -24
por lo que pKps = -log(Kps) = 23.27
2.- El análisis de una disolución saturada de yodato plumboso reveló que ésta contenía 15.13
μg de ión yodato por cada mL de disolución (ojo: μg = microgramos, 1g = 1x106 μg) ¿Cuál
es el valor de Kps de esta sustancia?
R: Kps = 3.23 x 10-13
Procedimiento: Puesto que La concentración de IO3- es de 15.13 μg/mL:
15.13 μg/mL = 15 130 μg/L = 0.01513 g/L = 8.65 x10-5 mol /L
Del balance de materia sabemos que :
Kps = |Pb||IO3|2 = (x)(2x)2
Como la concentración molar del ion IO3- = 8.65 x10-4 mol /L = 2x
Entonces X = 4.325 x 10-4 por lo que Kps = 4(4.325 x 10-4)3 = 3.23 x 10-13
3.- El fosfato cúprico es una sustancia muy poco soluble en agua. Su pKps es de 36.9
a) ¿Qué volumen de agua se requiere para disolver un gramo de esta sal?
R: 1.6 x 105 L o 160 m3
Procedimiento: Del balance de materia sabemos que:
Kps = |Cu|3|PO4|2 = (3x)3(2x)2 = 108 x5 = 10-36.9
por lo que X = 1.634 x10-8 M = 1.634 x 10-8 mol/L
1.634 x 10-8 mol/L = 6.22 x 10-6 g/L el inverso de esta cantidad es
1.6 x 105 L/g = 160 m3/g
b) ¿Cuál es la concentración de cobre en una disolución saturada de esta sal?
R: |Cu2+| = 4.9 x 10-8 M
Procedimiento: Del inciso anterior sabemos que |Cu2+| = 3X
Como X = 1.634 x10-8 M entonces |Cu2+|= 4.9 x 10-8 M
4.- El Kps del fosfato ácido de calcio es de 1 x 10 -7. ¿Cuál es la solubilidad de esta sal
expresada como gramos de soluto por cada 100 mL de agua?
R: 0.0043 g/ 100mL de agua
Procedimiento: Del balance de materia sabemos que
Kps = |Ca||HPO4| = (x)(x) = x2 = 10-7 por lo que x = 10-3.5 = 3.16 x 10-4 M
3.16 x 10-4 M = 3.16 x 10-4 mol/ L = 0.043 g/L
por lo que en 100mL pueden disolverse tan solo 0.0043g de esta sal
5.- De entre el siguiente conjunto de sales podrías seleccionar (sin efectuar ningún cálculo)
¿Cuál es la más soluble y cual la más insoluble?
BaCO3
CoCO3
MgSeO3
AuCl
Cu I
pKps= 8.3
Kps= 1.4 x 10 - 13
pKps= 4.89
Kps= 2 x 10 - 13
pKps= 11.96
MnCO3
CaWO4
BaMoO4
CdCO3
AlAsO4
pKps=10.74
Kps= 2 x 10 - 6
pKps= 7.4
Kps= 5.2 x 10 - 12
pKps= 15.8
R: Como en todos los casos se trata de sales 1:1 Kps = x2, por lo que si es posible comparar la
solubilidad directamente, la sal mas soluble es aquella que tenga el mayor valor de Kps ( o
el menor valor de pKps) en este caso es MgSeO3 Kps = 10-4.89
la sal menos soluble es aquella que tenga el menor valor de Kps ( o el mayor valor de
pKps) en este caso es AlAsO4 Kps = 10-15.8
6.- El pKps del sulfuro de aluminio (a 25°C) es de 6.7. Esta sal es ligeramente más soluble al
calentar la disolución hasta 75°C pues a esta temperatura el pKps es de 4.3. Si 250 mL de
una disolución saturada de esta sal se enfrían desde 75 hasta 25°C ¿Cuántos gramos de
esta substancia se espera que precipiten?
R: Precipitan 1.36g
Procedimiento: Del balance de materia sabemos que Kps = |Al|2|S|3 = (2x)2(3x)3 = 108x5
por lo que X = ( Kps/108)1/5.
a 75 °C X = (10-4.3/108)1/5 = 0.0541 M
a 25 °C X = (10-6.7/108)1/5 = 0.0179 M
Al enfriar 1L de disolución precipitarían: 0.0541- 0.0179 = 0.0361 mol de Al2S3
Como solo se tienen 0.25L precipitarían tan solo 0.00904 mol de Al2S3
equivalentes a 1.36g