Disoluciones Ionicas Problemas Resueltos

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Problemas resueltos 1. Calcular los valores del espesor de la atmosfera iónica χ - 1 a 25ºC en disoluciones 0,01 M y 1M de KBr para ε =81 2. Qué cantidad de NaCl (gr) debe añadirse a 250 gr de disolución acuosa de K 2 SO 4 0.01m de forma que la fuerza iónica sea igual a la de una disolución 0.01m de Al 2 (SO 4 ) 3 3. A 25ºC el grado de disociación del ácido acético (AcH) en disolución acuosa 10 -2 M es 0,081. Calcular la constante de disociación verdadera. Si a dicha disolución se añade un volumen igual de NaOH 10 -2 M que contiene Na 2 SO 4 3.10 -3 M. Calcular la fuerza iónica y la concentración de protones. 4. Calcúlese el grado de disociación de una disolución 0,1m de acido acético K a = 1,8 10 -5 5. Calcúlese la solubilidad del AgCl en presencia de una disolución 10 -3 m de KNO 3 (K s = 1.62 10 -10 )

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Problemas resueltos

1. Calcular los valores del espesor de la atmosfera iónica χ -1 a 25ºC en

disoluciones 0,01 M y 1M de KBr para ε =81

2. Qué cantidad de NaCl (gr) debe añadirse a 250 gr de disolución acuosa de

K2SO4 0.01m de forma que la fuerza iónica sea igual a la de una disolución

0.01m de Al2(SO4)3

3. A 25ºC el grado de disociación del ácido acético (AcH) en disolución acuosa

10-2 M es 0,081. Calcular la constante de disociación verdadera. Si a dicha

disolución se añade un volumen igual de NaOH 10-2 M que contiene Na2SO4

3.10-3 M. Calcular la fuerza iónica y la concentración de protones.

4. Calcúlese el grado de disociación de una disolución 0,1m de acido acético Ka =

1,8 10 -5

5. Calcúlese la solubilidad del AgCl en presencia de una disolución 10-3 m de

KNO3 (Ks= 1.62 10-10)

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1.-

Calculamos la fuerza iónica KBr → Br - + K+

Calculamos el valor de la constante B

= 0,329

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2.- Por definición la fuerza iónica viene dada por:

Para disoluciones diluidas la concentración molar es igual a la molalidad

Vamos a calcular la fuerza ionica de una disolución de Al2(SO4)3 0.01m

Al2(SO4)3 → 3 SO42- + 2 Al3+

= 0,15

La fuerza iónica para una disolución de K2SO4 0.01m y NaCl de molalidad desconocida

será:

K2SO4 → SO42- + 2 K+

m (NaCl) = 0,12

Cuantos grs hay de K2SO4 en 250 gr de disolución 0,01m?

0,01 mol x 174 grs/mol = 1,74 gr en 1000 grs de disolución

En 250 grs de disolución hay 0,43 grs de K2SO4

250 – 0,43 = 249,57 grs de agua (disolvente)

Cuantos grs de Na Cl se necesitan?

0,12 molal = nºmoles NaCl / 249,47 10-3 Kg

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nºmoles NaCl = 0,12 x 249,47 10-3 Kg ; nº grs = nºmoles NaCl x 58,44 ( grs/mol)

nº grs NaCl = 1,75

3.-

El ácido acético es un electrolito potencial y se disocia parcialmente, existiendo iones y

moléculas en disolución.

AcH + H2O → Ac - + H3O +

La constante de disociación

Tomando logaritmos decimales

7,14 10-5

= -0,014Sustituyendo en

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4.- AcH + H2O → Ac - + H3O +

Suposiciones:

para Ka muy pequeña ( ) y la molalidad inicial es alta (0,1) mα es

despreciable frente a m

para disoluciones diluidas de un electrolito potencial

= = 1,34 10-2

Este valor de se puede mejorar

Pasando a ln =

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1,34 10-2

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5.-El AgCl es una sal insoluble y la solubilidad en agua viene dada por m0

AgCl → Ag + + Cl –

El producto de solubilidad Ks

Puesto que la sal es poco soluble la concentración de iones en disolución es muy

pequeña al igual que las interacciones ion-ion y por tanto

Esta es la molalidad de la disolución saturada de AgCl o la solubilidad de la misma.

No obstante se puede calcular el valor de a partir de la ley limite de Debye-Hükel.

A

Calculamos la fuerza iónica

Si añadimos una sal como el KNO3 la solubilidad del AgCl aumentara o disminuirá?

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El producto de solubilidad es el mismo, solo cambia la solubilidad y el coeficiente de

actividad

Igualando expresiones

Para calcular la solubilidad en presencia de otra sal (m) necesitamos obtener

A

El valor obtenido para el coeficiente de actividad iónico medio indica, que aumentan

las interacciones ion-ion, ya que su valor disminuye en presencia de una sal que no

tiene ningún ion común con el AgCl.

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Efectivamente en presencia de KNO3 la solubilidad del AgCl

aumenta