Problemas Química General

7/23/2019 Problemas Qumica General

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QUMICA (1 Grado en Biologa). PROBLEMAS. Curso 2013/14ENUNCIADOS. Tema 1: ESTEQUIOMETRA.

1.1. a) Expresa en notacin cientfica, indicando en cada caso el nmero de cifras significativas:a) 258292 b) 1804,5289 c) 0,48 d) 0,00787e) (3,010-3)4 f) (1,210-9)1/4 g) (2,710-8)1/3 h) (14,810-75)1/5

b) Expresa cada uno de los siguientes nmeros en notacin cientfica y con cuatro cifrassignificativas:

a) 3984,6 b) 422,04 c) 186000 d) 43527 e) 0,000098764

1.2. Realiza los siguientes clculos, expresando los resultados en notacin cientfica y con el nmeroadecuado de cifras significativas :

a) 0,406 x 0,0023 b) 32,18 + 0,055 - 1,652 c)320 24 9

0 080

x ,

, d)

32 44 4 90 0 304

8 294

, , ,

,

1.3. Una de las maneras de eliminar el NO de las emisiones de humos es hacerle reaccionar conamoniaco: 4NH3(g) + 6NO(g) 5N2(g) + 6H2O(l)

Rellena los espacios en blanco siguientes:

a) 16,5 moles de NO reaccionan con ...........moles de NH3b) 60 gramos de NO dan ............gramos de N2c) .........litros de NO producen 10 litros de N2d) 22,4 moles de NO producen .............molculas de H2O

1.4. Suponiendo que la gasolina es C8H18, qu volumen de dixido de carbono (a 0C y 1atm) y qumasa de agua se obtendrn en la combustin de 100 g de gasolina con 500 g de oxgeno?

1.5. El aluminio y el cido clorhdrico reaccionan dando cloruro de aluminio y desprendiendo hidrgeno.Determina la masa de cloruro de aluminio formado y la masa de aluminio o de cido clorhdrico enexceso cuando reaccionan 2,7 g de aluminio con 4,0 g de cido clorhdrico.

1.6. En la produccin industrial de la aspirina, la reaccin final es:HOC6H4COOH(s) + (CH3CO)2O(l) CH3COOH(l) + CH3OCOC6H4COOH(s)

Si con 25 g de cido saliclico y un exceso de anhdrido actico se obtienen 24,3 g de aspirina, cul esel % de rendimiento?

1.7. El cloruro de amonio reacciona con el sulfato de sodio para dar lugar a sulfato de amonio y clorurode sodio. Cuntos moles de sulfato de amonio podrn obtenerse a partir de 15,0 g de sulfato de sodio y10,0 g de cloruro de amonio?

1.8. La tiza est compuesta por carbonato de calcio y sulfato de calcio, con algunas impurezas dedixido de silicio. Solamente el carbonato de calcio reacciona con cido clorhdrico, produciendo cloruro

de calcio, agua y dixido de carbono. Calcula el porcentaje de carbonato de calcio en un trozo de tiza de3,28 g si al reaccionar con cido clorhdrico(ac) en exceso se produce medio litro de dixido de carbonomedido en condiciones normales de presin y temperatura.

1.9. Si se derrama un cido en la mesa o el suelo del laboratorio, se debe espolvorear bicarbonato desodio para neutralizarlo, segn la reaccin: NaHCO3(s)+ H3O

+(ac)Na

+(ac)+ CO2(g) + 2H2O(l)

a) Si se derrama una disolucin HCl que contiene 1,82 g de este cido cuntos gramos debicarbonato de sodio hemos de espolvorear para neutralizar todo el cido?

b) Si se derrama una disolucin H2SO4 que contiene 1,82 g de este cido cuntos gramos debicarbonato de sodio hemos de espolvorear para neutralizar todo el cido?


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QUMICA (1 Grado en Biologa). PROBLEMAS. Curso 2013/14SOLUCIONES. Tema 1: ESTEQUIOMETRA.

1.1. a) a) 2,58292105(6c.s.) b) 1,8045289103(8c.s.)c) 4,810-1(2c.s.) d) 7,8710-3(3c.s.)e) 8,110-11(2c.s.) f) 5,910-3(2c.s.)

g) 3,010

-3

(2c.s.) h) 1,7110

-15

(3c.s.)b) a) 3,985103 b) 4,220102 c) 1,860105d) 4,353104 e) 9,87610-5

1.2. a) 9,310-4 b) 3,058101 c) 1,0105 d) 4,4651.3. a) 11,0 moles b) 47g c) 12 L d) 1,351025molculas1.4. 157 L de CO2y 142 g de H2O1.5. 4,9 g de AlCl3. Quedan 1,7 g de Al en exceso1.6. 75 %1.7. 9,3510-2moles de sulfato amnico1.8. 68,0 %1.9. a) 4,19 g b) 3,12 g


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QUMICA (1 Grado en Biologa). PROBLEMAS. Curso 2013/14ENUNCIADOS. Tema 2: DISOLUCIONES.Datos generales: para el agua Ke=e=0,512C/m; Kc=c=1,86C/m

2.1. Calcula la molaridad y molalidad de una disolucin de cido sulfrico de densidad 1,198 g/mL, quecontiene un 27% en peso de cido sulfrico.

2.2. Qu volumen de cido sulfrico concentrado (d=1,84 g/mL; 98% peso) ser necesario paraobtener 250 mL de disolucin 0,50 M?

2.3. Completa la siguiente tabla para disoluciones acuosas de glucosa C6H12O6.Masa soluto Moles soluto Vol. disolucin Molaridad

a) 12,5 g 219 mlb) 1,08 0,519c) 1,62 L 1,08

2.4. Completa la siguiente tabla para disoluciones de NaOH.Densidad (g/cm3) Molaridad Molalidad % en peso de NaOH

a) 1,05 1,32b) 1,22 20,0c) 1,35 11,8

2.5. Cmo se preparan 0,500 L de disolucin de carbonato sdico 0,100M partiendo de: a) Na2CO30,200M b) Una disolucin que contiene 26,5 g/L de Na2CO3?

2.6. Una muestra de vinagre comercial contiene un 4,0% en peso de cido actico (Pm=60). Ladensidad de esta disolucin es 1,0058 g/mL. Averigua la concentracin de cido actico expresada enfraccin molar x, molalidad m, molaridad M, % en volumen, y g soluto/100 ml disolucin, si la densidaddel cido actico es de 1,0492 g/mL.

2.7. La cantidad de Cl-

en el agua potable se determina valorando una muestra de agua con AgNO3:AgNO3(ac) + Cl

-(ac)AgCl(s) + NO-3(ac)

Cul es el % en peso de in cloruro presente en una muestra de 10 g de agua si se necesitan 20,2 mLde nitrato de plata 0,10 M para reaccionar con todo el cloruro de la muestra?

2.8. Qu volumen de una disolucin de cido sulfrico 1,40 M se necesita para que reaccioneexactamente con 100 g de Al? Al + H2SO4 Al2(SO4)3+ H2

2.9. En una reaccin qumica se necesita cido sulfrico al 20,0% (p/p) con densidad 1,14 g/mL. Quvolumen de cido concentrado, de densidad 1,84 g/mL y de pureza 98,0% en peso, debe diluirse conagua para preparar 100 mL de cido de la concentracin requerida?

2.10. Se prepara 1 L de una disolucin que contiene varias sales, resultando las concentracionessiguientes: cloruro de potasio 0,10 M; cloruro de magnesio 0,20 M; cloruro de cromo(III) 0,050 M ehipoclorito de sodio 0,10 M. Cul ser la concentracin de in cloruro en moles/L? Todas las sales seencuentran disociadas al 100%.

2.11. Se dispone de cido ortofosfrico al 85%(p/p) con una densidad de 1,70 kg/L. Calcula: a) lamolaridad, la fraccin molar del cido y la molalidad; b) el volumen que se debe tomar para preparar100 mL de una disolucin 1,0M de dicho cido.

2.12. Una disolucin de cido clorhdrico concentrado tiene una densidad de 1,19g/mL y contiene un36,8% de HCl (peso/peso). Calcula: a) molaridad de la disolucin; b) volumen de esta disolucin que

necesitaremos para preparar 500mL de disolucin 0,60M de HCl.

2.13. Cul es la presin de vapor en equilibrio con una disolucin que contiene 100 g de agua y 10 gde urea CO(NH2)2, que es un soluto no voltil?. La presin de vapor del agua pura a esa temperatura esde 23,76 Torr.


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QUMICA (1 Grado en Biologa). PROBLEMAS. Curso 2013/14

2.14. Una disolucin contiene 102 g de azcar, C12H22O11, en 375 g de agua. Calcular: a) Fraccin molardel azcar. b) Descenso de la presin de vapor a 25oC (Pvdel agua pura= 23.76 torr). c)Cul es lapresin de vapor del agua sobre esta disolucin a 100oC ? d) Calcule el punto de ebullicin de dichadisolucin.

2.15. Cul es el punto de congelacin de una disolucin que contiene 23 g de etanol en 600 g deagua?

2.16. Los anticongelantes para los radiadores de los automviles suelen fabricarse mezclndovolmenes iguales de etilenglicol (CH2OHCH2OH) y agua. Determinar la temperatura inferior a la cul elradiador est protegido en caso de congelacin. La densidad del etilenglicol es de 1,109 g/mL.

2.17. Una disolucin acuosa, que contiene 338 g de sacarosa (C12H22O11) por litro tiene una densidad de1,127 g/mL a 20oC. Calcular: a) Molaridad; b) molalidad c) Presin osmtica y d) Punto de congelacin.

2.18. Suponiendo que la presin osmtica de la sangre a 37C es 7,65 atm qu cantidad, en gramos,

de glucosa (C6H12O6) por litro debe utilizarse para una inyeccin intravenosa que ha de ser isotnica conla sangre?.

2.19. La presin osmtica de una disolucin de lactosa C12H22O11a 18oC es de 3,54 atm. La densidad

de la disolucin es de 1,015 g/mL. Calcular : a) Molaridad; b) molalidad; c) Punto de congelacin y d)Punto de ebullicin.

2.20. Una disolucin acuosa que contiene 0,200 Kg de glicerina (propanotriol), en 0,800 Kg de aguatiene una densidad de 1,047 g/ml a 20C. Calcular la m, M, punto de congelacin y presin osmtica.

2.21. El cido lctico es un cido dbil y por consiguiente, un electrolito dbil, que se encuentra en laleche "cortada". El punto de congelacin de una disolucin acuosa 0,01 m de cido lctico es -0,0206o

C. Calcular su porcentaje de ionizacin. La frmula molecular del cido lctico es HC3H5O3.


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QUMICA (1 Grado en Biologa). PROBLEMAS. Curso 2013/14SOLUCIONES. Tema 2: DISOLUCIONES.

2.1. 3,3 M, 3,8 m2.2. 6,8 mL2.3. a) 0,0694; 0,317 b) 195 g; 2,08 l c) 315 g; 1,752.4. a) 1,32; 5,03 b) 6,10; 6,25 c) 10,8; 32,12.5. a) 250 mL b) 200 mL2.6. x=0,012; 0,69 m; 0,67 M; 3,8% vol.; 4,0 g/100 ml2.7. 0,72 %2.8. 3,97 L2.9. 12,6 mL2.10. 0,65 M2.11. a) 15 M; x=0,51; 58 m b) 6,7 mL2.12. a) 12 M b) 25 mL2.13. 23 Torr.2.14. a) =0.014; b)P=0.33 torr; c) 749.3 torr.; d) 100,41C2.15. -1,54oC.

2.16. -33,27o

C2.17. a) 0,988M b)1,252m c)=23.7 atm d)-2,33 oC2.18. 54 g/l2.19. a)0,148M; b) 0,153m; c) -0,284oC; d) 100,078oC2.20. 2,72m, 2,27M, -5,05C, 54,54 atm2.21. 11%


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QUMICA (1 Grado en Biologa). PROBLEMAS. Curso 2013/14ENUNCIADOS. Tema 3: TERMOQUMICA.

Nota: Salvo cuando se indique de otra manera, todos los valores de entalpas, entropas y energas libres estndarreferidasaqu se entienden como correspondientes a T=298,15 K. As mismo, siguiendo una costumbre muy extendida, los trminossimplificados tales como calor de combustin, calor de formacin, etc. se deben entender como calor de combustinestndar, calor de formacin estndar, etc., salvo que se especifiquen otras condiciones.

3.1. Calcula Hopara cada reaccin a partir de los respectivos Hof, segn la ley de Hess:a) C2H6(g) C2H4(g) + H2(g) b) 2NO(g) + H2(g) N2O(g) + H2O(g)c) CO(NH2)2(s) + 3/2 O2(g) CO2(g) +2H2O(l) + N2(g) d) CO(g) + Cl2(g) COCl2(g)

El calor de formacin de la urea a es -326,0 kJ.mol-1.

3.2. Calcula la cantidad de calor liberada en la combustin de: a) 1,35 gramos de pirita de hierroy b) 1,35 Tm de pirita de hierro.4FeS2(s) + 11O2(g) 2Fe2O3(s) + 8SO2(g) H

0f(FeS2)=-177,5 kJ/mol.

3.3. Calcula Hode la reaccin CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(l).Datos: 2C(grafito) + O2(g)2CO(g)+ 52.8 Kcal;

C(grafito)+ O2(g)CO2(g)+ 94.0 kcal;2CH3OH(l)+ 3O2(g)2CO2(g)+ 4H2O(l)+ 347.4 kcal;2H2(g)+ O2(g)2H2O(l)+ 136.6 kcal.

3.4. Determina la variacin de entalpa estndar de la reaccin (no ajustada):N2H4(l)+ H2O2(l)N2(g)+ H2O(l)

a partir de los siguientes datos: N2H4(l)+ O2(g)N2(g)+ 2H2O(l),H=-622,2 kJ y los calores deformacin del agua y del agua oxigenada.

3.5. El tetracloruro de carbono es un disolvente comercial que se prepara mediante la reaccin (sinajustar): CS2(l)+ Cl2(g)CCl4(l)+ S2Cl2(l). Determina la entalpa de esta reaccin utilizando los

datos que se dan a continuacin: CS2(l)+ 3O2(g)CO2(g)+ 2SO2(g) H= -1077 kJ;2 S(s)+ Cl2(g)S2Cl2(l) H= -58,2 kJ; C(s)+ 2Cl2(g)CCl4(l) H= -135,4 kJS(s)+ O2(g)SO2(g) H= -296,8 kJ; SO2(g)+ Cl2(g)SO2Cl2(l) H= +97,3 kJC(s)+ O2(g)CO2(g) H= -393,5 kJ CCl4(l)+ O2(g)COCl2(g)+ Cl2O(g) H= -5,2 kJ

3.6. Calcula la variacin de entalpa estndar para los siguientes procesos:a) 2Ag+(ac)+ Cu(s)Cu2+(ac)+ 2Ag(s)b) disolucin del cloruro de plata(s)

3.7. Calcula G para cada una de las reacciones siguientes, a partir de las energas libres de

formacin estndar de las sustancias que intervienen en cada reaccin:a) C2H2(g)+ H2(g)C2H6(g) b) SO3(g)SO2(g)+ O2(g)

3.8. Calcula G (a partir de las energas libres de formacin de las sustancias que intervienen) paracada una de las reacciones siguientes y di qu xido se formar ms fcilmente.a) N2O(g)+ 1/2 O2(g)2NO(g) b) N2O(g)+ O2(g)N2O3(g)c) N2O(g)+ 3/2 O2(g)2NO2(g) d) N2O(g)+ 2O2(g)N2O5(g)

G(N2O3(g))= 139.3 kJ.mol-1

3.9. CalculaS para la produccin de ozono, 3O2(g)2O3(g), e indica si se produce un aumento oun descenso en el desorden del sistema. Es la reaccin espontnea en las condiciones de

estado estndar?

3.10. El cambio de entropa tiende a favorecer la formacin de los productos de las reaccionessiguientes?

a) CaCO3(s)CaO(s)+ CO2(g), b) N2(g)+ O2(g)2NO(g).


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QUMICA (1 Grado en Biologa). PROBLEMAS. Curso 2013/14Y el cambio de entalpa? Indica si estas reacciones son espontneas a cualquier T, si no loson a ninguna T, si lo son slo a temperaturas bajas o si lo son slo a temperaturas altas.

3.11. Determina a qu temperaturas son espontneas las reacciones:a) 2HgO(s)2Hg(l)+ O2(g) b) CaCO3(s)+ H2SO4(l)CaSO4(s)+ H2O(l)+ CO2(g)c) CO(g)C(grafito) +O

2(g)

3.12. Calcula la variacin de entropa estndar y la temperatura a la que los reactivos y los productosen sus estados estndar estn en equilibrio, para la reaccin: 2SO3(g) 2SO2(g)+ O2(g)

3.13. Estima el valor del punto de ebullicin del bromo.

3.14. El trioxoclorato(V) de potasio(s)se descompone dando cloruro de potasio(s)y oxgeno(g). Paraesta reaccin H=-39,0 kJ/mol de clorato a 25oC. a) Calcula el calor de formacin del cloratopotsico si el calor de formacin del cloruro potsico es -436,7 kJ/mol. b) Si se parte de 100 g declorato de potasio, calcula el calor y el volumen de oxgeno desprendidos a 760 torr y 25oC.

3.15. Calcula el calor de formacin del etileno(g)a partir de su calor de combustin (-1410 kJ/mol) y delos calores de formacin del dixido de carbono y del agua lquida.

3.16. El carburo de silicio (SiC) es una sustancia muy dura que se utiliza como abrasivo y se obtienepor reduccin de arena (SiO2) con carbn coque (C) en un horno elctrico:SiO2(s)+ C(s)SiC(s)+ CO(g)

Calcula: a) La variacin de entalpa estndar de esta reaccin. b) La temperatura mnima delhorno para que se produzca espontneamente. El calor de formacin del SiC es -65,3 kJmol-1ysu entropa estndar 16,6 JK-1mol-1.

3.17. La congelacin del agua es un proceso exotrmico Por qu no es espontneo en condiciones

estndar a 298 K? En qu intervalo de temperatura ser espontneo? El calor de formacindel hielo es -291,8 kJ/mol y su entropa estndar 47,93 JK-1mol-1.

3.18. Mediante la fotosntesis, las plantas obtienen glucosa a partir de dixido de carbono(g)y agua(l).A 298 K, la entalpa estndar de formacin de la glucosa es Hf, 298= -1268 kJ/mol y su entropaestndar S298= 212 JK

-1mol-1.a) Halla la variacin de entalpa de la reaccin global de fotosntesis en kJ/mol de glucosa,

indicando si se trata de una reaccin endotrmica o exotrmica.b) Es espontnea esta reaccin en condiciones estndar a 25C? Y a otras temperaturas?Por qu?

3.19. Calcular Ho, So y Goa 298 K para la reaccin de combustin del acetileno, quedando elagua en estado lquido. Ser espontnea la reaccin a 25oC?

3.20. El cido actico(l)se descompone para dar metano(g)y dixido de carbono(g).a) Se trata de una reaccin endotrmica o exotrmica? En ella se aumenta la entropa o sedisminuye?b) La posible espontaneidad de este proceso se debe al factor entlpico o al factor entrpico?En que intervalo de T ser espontneo este proceso?


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QUMICA (1 Grado en Biologa). PROBLEMAS. Curso 2013/14SOLUCIONES. Tema 3: TERMOQUMICA.

Nota: Algunas cifras de estos resultados pueden variar dependiendo de las fuentes de datos de entalpas, entropas y energaslibres de formacin estndar a 298,15 K.

3.1. a) 136,94 kJ b) -340,3 kJ c) - 639,1 kJ d) -108,3 kJ

3.2. a) 9,32 kJ b) 9,32106kJ3.3. -30,5 kcal.3.4. -818,2 kJ3.5. -284 kJ3.6. a) -146,4 kJ b) 65,5 kJmol-13.7. a) -242,1 kJ b) 70,9 kJ3.8. a) 68,9 kJ b) 35,1 kJ c) -1,6 kJ d) 10,8 kJ

Se formar ms fcilmente el NO23.9. -137,4 JK-1 en la reaccin disminuye el desorden del sistema

No es suficiente con esa informacin para saber si la reaccin es espontnea en las condicionesestndar: sabemos que los efectos entrpicos (desorden) tienden a dificultar la reaccin, perofalta saber si los efectos trmicos (endotrmica o exotrmica) tambin la dificultan o si lafavorecen.

3.10. a)So=160,5 J/K; Ho=+178,4 kJ; espontnea a T altab)So=24,9 J/K; Ho=+180,5 kJ; espontnea a T alta

3.11. a) espontnea a T>839 K b) espontnea a todas las T c) no es espontnea a ninguna T3.12. 187,9 J/K; 1052 K3.13. 331 K3.14. a) -397,7 kJ/mol b) 31,8 kJ; 29,9 L3.15. 51 kJ/mol.3.16. 624,6 kJ/mol; T>1771 K.3.17. No es espontneo a 298 K porque disminuye la entropa (So 298= -21,98 JK

-1mol-1) y a una T tanalta domina el factor entrpico. Es espontnea a T< 270 K, en donde domina el factor entlpico.

3.18. a) 2808 kJ/mol de glucosa; es endotrmica.b) No; no es espontnea a ninguna T porqueG>0 a cualquier temperatura.3.19. 1299,5 kJ/mol; -216,3 J/mol.K; -1235,1 kJ/mol.

Es espontnea a 25C (Go(298K)< 0)3.20. a) Endotrmica (Ho= +16,2 kJ/mol); se aumenta la entropa (So= +240,2 J/Kmol);

b) La espontaneidad de este proceso se debe al factor entrpico; es espontneo a T > 67,4 K


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QUMICA (1 Grado en Biologa). PROBLEMAS. Curso 2013/14ENUNCIADOS. Tema 4: CINTICA QUMICA.4.1. A 600 K, la descomposicin del NO2es de segundo orden y, cuando la concentracin de NO2es

0,080 M, tiene una velocidad de 2,010-3mol L-1s-1. a) Escribe la ecuacin de velocidad. b)Calcula la constante de velocidad. Cules son sus unidades? c) Cul ser la velocidad cuandola concentracin de NO2sea 0,020 M?

4.2. La reaccin CO(g)+ NO2(g) CO2(g)+ NO(g)a 400 C es de primer orden respecto a ambosreactivos. La constante de velocidad es 0,50 L mol-1s-1. En qu concentracin de CO se hace lavelocidad igual a 0,10 mol L-1s-1, cuando la concentracin de NO2es: a) 0,40 mol L

-1y b) igual ala de CO?

4.3. En el estudio de la reaccin de hidrlisis alcalina de acetato de etilo segn la ecuacin:CH3COO-CH2CH3+ OH

-CH3COOH + CH3CH2OH, se han obtenido los siguientes datos:Experimento [CH3COOCH2CH3]i(M) [OH

- ]i(M) Vinicial(mol L-1s-1)

1 1,0 x 10-3 1,0 x 10-2 1,3 x 10-6

2 1,0 x 10-3 5,0 x 10-3 6,5 x 10-7

3 5,0 x 10-2 1,0 x 10-3 6,5 x 10-6

4 1,0 x 10-2

1,0 x 10-2

1,3 x 10-5

Determina: a) el orden total de la reaccin; b) la ley de velocidad; c) la constante de velocidad dela reaccin y d) la velocidad inicial si [CH3COOCH2CH3]i= 3,0x10

-3M y [OH- ]i= 6,0x10-2M

4.4. Con los siguientes datos de la reaccin 2A + B2 + C A2B + BC, determina su ley develocidad y el valor de k.

Experimento Ai B2 i Ci Vi (formacin de BC)1 0,20 M 0,20 M 0,20 M 2,4 x 10-6M min-1

2 0,40 M 0,30 M 0,20 M 9,6 x 10-6M min-1

3 0,20 M 0,30 M 0,20 M 2,4 x 10-6M min-1

4 0,20 M 0,40 M 0,60 M 7,2 x 10-6M min-1

4.5. Para la reaccin CH3CHO CH4+ CO, se han obtenido los siguientes datos:Experimento [CH3CHO]i(M) Vi(M s

-1)1 1,210-3 6,710-52 2,710-3 2,2610-4

3 4,110-3 4,2310-4

a) Obtn la ecuacin de velocidad y la constante de velocidad para esta reaccin. b) Cuntovaldr la velocidad inicial si la concentracin inicial de acetaldehido es 1,010-2 M?

4.6. La descomposicin del bromuro de etilo es una reaccin de primer orden con t=650 s a 720 K.Calcular: a) La constante de velocidad. b) El tiempo necesario para que la concentracin deC2H5Br descienda de 0,050 a 0,0125 M. c) La concentracin de C2H5Br una hora despus detranscurrido el tiempo calculado en b).

4.7. La constante de velocidad de primer orden para la descomposicin de cierto antibitico es1,65 ao-1a 20oC. Una disolucin 6,010-3M del antibitico se guarda a 20oC: a) Cul ser laconcentracin de antibitico despus de tres meses? b) Cuntos meses podr almacenarse elantibitico si, para que sea efectivo, debe contener al menos un tercio de la concentracin inicial?

4.8. La energa de activacin para una reaccin tiene un valor de 23,2kcal/mol, y la constante develocidad a 25oC es 4,2810-3s-1. Calcular la constante de velocidad a 50oC.

4.9. Representa los diagramas de energa correspondientes a las tres reacciones qumicassiguientes:

reaccin Ea/kJ Ea(inversa)/kJ1 50 70 a) Qu sistema tiene la reaccin ms rpida?2 85 25 b) Cul es el valor de H de cada reaccin?3 12 40 c) En qu sistemas es endotrmica la reaccin?


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Productos

4.10. En el estudio de la descomposicin de HI(g)en I2(g)y H2(g), se determin experimentalmente quela reaccin era de primer orden. Por otra parte se obtuvieron los siguientes resultadosexperimentales:

Calcula: a) las constantes de velocidad a 427 y 508 oC; b) laenerga de activacin; c) la velocidad de reaccin inicial a 427Csi [HI]0=0,050M.

4.11. El etano se descompone siguiendo unacintica de primer orden, conk630C= 1.42 x 10

-3s-1. a) A partir deldiagrama de energas indicado,determina la energa de activacin de lareaccin correspondiente. b) Calcula eltiempo necesario para que a 630C sedescomponga el 50% del etano inicial.c) Determina la T necesaria para queen tres horas se haya descompuesto el50% del etano inicial.

4.12. Se dice que para la mayora de las reacciones que transcurren a temperatura ambiente, lavelocidad de reaccin se duplica, grosso modo, al subir 100C la temperatura. Cul ser laenerga de activacin, en kJ mol-1, de una reaccin en la que suceda exactamente eso al pasarde 20 a 300C?

4.13. La conversin de ozono en oxgeno tiene lugar en dos etapas:1: O3(g) O2(g)+ O(g) (rpida) 2: O3(g)+ O(g)2O2(g) (lenta)

Cul es el orden de esta reaccin respecto al ozono?

4.14. El cido acetilactico se descompone en disolucin cida, en acetona y dixido de carbono,segn la reaccin: CH3COCH2COOH(ac)CH3COCH3(ac)+ CO2(g). Esta descomposicines de primer orden y tiene una vida media de 144 minutos. a) Cunto tiempo ser necesariopara que la concentracin final de cido acetilactico sea el 65% de la inicial? b) Cuntoslitros de dixido de carbono medidos en condiciones normales se producen cuando unamuestra de 10,0 g de cido se descomponen durante 575 minutos? Considerar constante elvolumen de la disolucin acuosa.

4.15. En una reaccin de primer orden con un nico reactivo, al cabo de 35 minutos ha reaccionado el30% de la concentracin inicial de ste. a) Cul es el valor de la constante de velocidad en s-1?b) Qu tanto por ciento de reactivo quedar al cabo de 5 horas?

4.16. La urea (NH2-CO-NH2) es el producto final del metabolismo de las protenas de los animales.La urea se descompone en medio cido segn la reaccin:urea(ac)+ protones(ac)+ agua(l)in amonio(ac)+ in bicarbonato(ac)Esta reaccin es de primer orden respecto a la urea y su velocidad no depende de otrosreactivos. Cuando la concentracin de urea es de 0,200 M, la velocidad de la reaccin a 60Ces vi= 8,56x10

-5M/s.a) Cul es el valor de la constante de velocidad a esta temperatura?b) Si la concentracin inicial de urea es 0,500 M, cul sera su concentracin despus de 1hora?c) Cul es la vida media de la urea a 60C?

T(C) [HI]0(M) t1/2(min)427 0,100 58,82508 0,100 4,20

EkJ/mol

C2H6 417

84,6

Camino de la reaccin


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QUMICA (1 Grado en Biologa). PROBLEMAS. Curso 2013/14SOLUCIONES. Tema 4: CINTICA QUMICA.

4.1. a) v =k[NO2]2 b) k = 0,31 mol-1Ls-1 c) 1,210-4 mol L-1 s-1

4.2. a) 0,50 molL-1 b) 0,45 molL-1

4.3. a) 2 b) v =K[C4H8O2][OH-] c) 0,13 L mol-1 s-1 d) 2,310-5mol L-1 s-1

4.4. v = k[A]2[C], con k=3,010-4M-2min-1=5,010-6M-2s-1

4.5. a) v = k[CH3CHO]1,5, con k=1,6 M-0,5s-1 b) 1,610-3Ms-1

4.6. a)1,0710-3 s-1 b)1300 s c) 2,6910-4 molL-1.4.7. a) 4,010-3 M b) 8 meses4.8. 8,8410-2 s-1

4.9. a) sistema 3 b) -20, +60, y -28 kJ c) sistema 24.10. a) 1,17810-2min-1y 0,165 min-1 b) 1,48105J mol-1= 35,4 kcal mol-1 c) 5,910-4M min-1.4.11. a) 332 kJ mol-1b) 490 s c) 571oC4.12. 51 kJ mol-1

4.13. orden 2 respecto al ozono4.14. a) 89,5 min b) 2,06 L de CO2en c.n.4.15. a) k = 1,710-4s-1 b) queda el 4,7% del reactivo inicial

4.16. a) 4,2810-4

s-1

b) 0,107 M c) 27 min


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QUMICA (1 Grado en Biologa). PROBLEMAS. Curso 2013/14ENUNCIADOS. Tema 5: EQUILIBRIO QUMICO.

Nota: Cuando sea preciso ajustar ecuaciones, utilizad nmeros enteros.

5.1. En un recipiente de un litro se introducen 0,0200 mol de dixido de azufre y 0,0100 mol deoxgeno. Cuando se alcanza el equilibrio a 900 K, se encuentran 0,0148 mol de trixido de azufre.

Calcula los moles de oxgeno y de dixido de azufre en el equilibrio y la constante de equilibrio Kp.

5.2. Al poner 1,36 mol de H2y 0,78 mol de CO en un recipiente de 1 litro a 160oC se establece el

equilibrio: CO + 2H2 CH3OH. La concentracin de H2 en el equilibrio es 0,120 M. Calcula: a) laconcentracin molar de CO y CH3OH en el equilibrio, y b) el valor de Kc.

5.3. Para la reaccin PCl5PCl3+ Cl2, Kc=0,56 a 300oC. En un recipiente de 5 L se encuentra una

mezcla formada por 0,45 mol de Cl2, 0,90 mol de PCl3y 0,12 mol de PCl5a 300oC. En qu direccin

tendr lugar la reaccin? Calcula las concentraciones molares de Cl2, PCl3y PCl5en el equilibrio.

5.4. El etano(g)se descompone en eteno(g)e hidrgeno(g)mediante una reaccin de equilibrio con unaKp(627

oC) de 7,38. a) Calcula el valor de Kcpara la reaccin anterior a 627oC. b) Si mezclamos 150,35

g de etano, 28,054 g de eteno y 2,016 g de hidrgeno en un recipiente de 10,0 litros a 627oC, culessern las concentraciones de cada una de las sustancias tras establecerse el equilibrio?

5.5. Una mezcla de 0,688 g de H2y 35,156 g de Br2se calienta a 700oC en un recipiente de 2,00 L.

Estas sustancias reaccionan segn Br2(g)+ H2(g)2HBr(g). Una vez alcanzado el equilibrio el recipientecontiene 0,285 g de H2. a) Cuntos g de HBr se habrn formado? b) Cules son los valores de K cy Kpde la reaccin de disociacin de HBr en Br2y H2a 700

oC?

5.6. La constante de equilibrio de la reaccin N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)a 3000C es Kp=4,34x10

-3. Secoloca NH3puro en un matraz de 1,00 L y se le deja llegar al equilibrio a esa temperatura. En la mezclaen equilibrio hay 0,753 g de NH3. a) Cules son las masas de N2 y H2 en la mezcla en equilibrio?

b) Cul era la masa inicial de NH3colocada en el matraz? c) Cul es la presin total en el recipienteen el equilibrio? d) Si Kp=1,4510-5a 500C, cul ser el valor de la entalpa de la reaccin?

5.7. Si en un matraz de 2,00 L se calienta cierta cantidad de bicarbonato sdico a 110 oC, la presin enel equilibrio es de 1,25 atm. Calcula: a) el valor de Kpy b) el peso de bicarbonato sdico descompuesto.El bicarbonato sdico (slido) se descompone originando carbonato sdico (slido), dixido de carbono(gas) y agua en estado de vapor.

5.8. Para el equilibrio H2(g)+ CO2(g)H2O(g)+ CO(g), a 2000 K, Kc=5,00 y H(2000K)=-5,00 Kcal/mol.a) Cul ser la composicin del equilibrio final si se introducen simultneamente 1,00 mol de H2, 2,00mol de CO2, 1,00 mol de H2O y 1,00 mol de CO en un recipiente de 5,00 litros a 2000 K? b) En qusentido se desplazar el equilibrio si: b1) se aumenta P, b2) se disminuye T, b3) se aaden 0,5 mol de

CO?

5.9. Para la reaccin: Tetraxido de dinitrgeno 2 dixido de nitrgeno, a 100oC Kc=0,212. Si en unrecipiente de 1,00 L introducimos 0,100 mol de tetraxido de dinitrgeno y 0,120 mol de dixido denitrgeno a 100oC: a) En qu sentido tendr lugar la reaccin? b) Cules sern las concentracionesde cada compuesto tras alcanzarse el equilibrio? c) Cul es el valor de Kpa 100

oC para esta reaccin?

5.10. A 745 K, la constante de equilibrio de la reaccin H2(g) + I2(g) 2HI(g) es Kc=50,0. a) Qucantidad de HI se encontrar tras alcanzarse el equilibrio si inicialmente introducimos 1,00 mol de I 2y3,00 mol de H2en un recipiente de 10,0 L a 745 K? b) Una vez que se ha alcanzado el equilibrio en a),aadimos 3 mol ms de H2Cul ser la concentracin de HI en el nuevo equilibrio?

5.11. El aminocido glutamina es una fuente de nitrgeno en la biosntesis de muchos compuestos(aminocidos, aminoazcares, ). La glutamina se forma por condensacin del glutamato conamoniaco: Glutamato + amoniacoglutamina + agua, G0= +14 kJ/mol.


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QUMICA (1 Grado en Biologa). PROBLEMAS. Curso 2013/14Si la concentracin fisiolgica de amoniaco es 1,0x10-2M, cul ser el cociente glutamato/glutaminanecesario para que la reaccin proceda espontneamente a 250C?. Supn que el agua es el disolvente.G0 es la variacin de energa libre en condiciones bioqumicas estndar (pH=7).


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QUMICA (1 Grado en Biologa). PROBLEMAS. Curso 2013/14SOLUCIONES. Tema 5: EQUILIBRIO QUMICO.

5.1. n(O2) = 2,6x10-3 n(SO2) = 5,2x10

-3 Kp= 425.2. a) [CO] = 0,16 M [CH3OH] = 0,62 M b) Kc= 2705.3. De derecha a izquierda; [Cl2] = 0,087 M; [PCl3] = 0,18 M; [PCl5] = 0,027 M5.4. a) Kc=0,100 b) [C2H6] = 0,400 M [C2H4] = [H2] = 0,200 M5.5. 32,4 g de HBr Disociacin de HBr: Kc= Kp=0,0185.6. a) 1,47 g de N2y 0,317 g de H2 b) 2,54 g c) 11,9 atm d) -105 kJ/mol5.7. Kp= 0,391 6,69 g de bicarbonato de sodio descompuestos5.8. a) 0,380 mol H2; 1,38 mol CO2; 1,62 mol H2O; 1,62 mol CO

b1) no afecta b2) hacia la derecha b3) hacia la izquierda5.9. a) hacia la derecha b) [N2O4] = 0,091 M; [NO2] = 0,139 M c) 6,495.10. a) 1,93 mol b) 0,198 M5.11. 2,9x104


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QUMICA (1 Grado en Biologa). PROBLEMAS. Curso 2013/14ENUNCIADOS. Tema 6: EQUILIBRIOS CIDO-BASE I.

6.1. a) Cul es la [H3O+] producida por ionizacin del agua en una disolucin 0.10 M de HCl?Puede despreciarse esta concentracin frente a la de [H3O+] procedente del HCl? b) Y en unadisolucin 1,0x10-8M de HCl?

6.2. A 60oC la densidad del agua es 0,983 g/mL y Kw=9,6x10-14. Calcula el pH del agua pura a esatemperatura. Es cida, bsica o neutra el agua a esa T? Cul es el porcentaje de ionizacin delagua?

6.3. En una disolucin acuosa 0,050 M, un cido dbil est ionizado en un 1,2 %. Calcula Ka.

6.4. Los msculos pueden doler tras un ejercicio intenso debido a que se forma cido lctico a unavelocidad mayor a la que se metaboliza para dar CO2y H2O. Cul es el pH del fluido muscular cuandola concentracin de cido lctico es 1,0x10-3M? cido lctico: Ka=1,4x10

-4.

6.5. Calcula el grado de disociacin de un cido dbil para las siguientes concentraciones iniciales de

cido: a) [HA]0= 100Ka; b) [HA]0= Ka; c) [HA]0= Ka/100.6.6. El aminocido glicina existe principalmente en la forma +NH3-CH2-COO

-. Escribe las frmulas delcido conjugado y de la base conjugada de la glicina. Si su pKa es 9,78, cul ser el pH de unadisolucin 0,0100 M de glicina?

6.7. Calcula las concentraciones de H3O+, OH-, HCO3

- y CO32- en una disolucin acuosa 5,00x10-2M

de H2CO3. Cul es el pH de esta disolucin? Ka1=4,20x10-7, Ka2=4,80x10

-11.

6.8. Para el cido sulfuroso Ka1=1,7x10-2y Ka2=6,5x10

-8. a) Determina el pH de una disolucin 0,20 Mde este cido. b) Ordena, de mayor a menor concentracin, todas las especies presentes en unadisolucin acuosa de este cido.

6.9. Para el cido carbnico (cido trioxocarbnico(IV)) Ka1=4x10-7 y Ka2=5x10

-11. Para el cidosulfuroso (cido trioxosulfrico(IV)) Ka1=2x10

-2y Ka2=5x10-8. Segn esto: a) determina los valores de Ka

y Kbdel in bicarbonato y del in bisulfito; b) en una reaccin cido-base entre in bicarbonato e inbisulfito, cul ceder protones y cul los aceptar?

6.10. Una aspirina contiene 500 mg de cido acetilsaliclico (Ka= 3,0010-4, peso molecular = 180).

Si se disuelven dos aspirinas en agua hasta obtener 25,0 mL de disolucin, cul ser el valor delpH de la misma?

6.11. Si el pH de una disolucin de cido sulfhdrico es 4,00, cul ser su concentracin? y laconcentracin en el equilibrio de in sulfuro? Datos: Ka1= 1,0010

-7; Ka2= 1,0010-19.

6.12. En un laboratorio hay dos disoluciones que tienen el mismo pH, una de cido clorhdrico y otra decido actico. Si tomamos 10 mL de cada una y las valoramos con una disolucin de hidrxidode sodio, cul de las dos disoluciones necesitar mayor volumen de base para llegar al puntode equivalencia?


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QUMICA (1 Grado en Biologa). PROBLEMAS. Curso 2013/14ENUNCIADOS. Tema 7: EQUILIBRIOS CIDO-BASE II.

7.1. Una disolucin 0,0100 M de fenolato de sodio tiene un pH de 11. Escribe la expresin de laconstante de hidrlisis y calcula los valores de la Kbdel fenolato y de la Kadel fenol.

7.2. Calcula las concentraciones de in metilamonio, de metilamina (Kb=4,7x10-4) y de OH-presentes

en una disolucin 0,25 M de cloruro de metilamonio.

7.3. Asigna a cada una de las siguientes disoluciones (todas de igual concentracin) su valorcorrespondiente de pH.

[Datos:Ka(HAc)=1,8x10-5; Ka(HF)=7,2x10

-4; Ka(HSO4-)=1,2x10-2; Kb(NH3)=1,8x10

-5]Disoluciones: A: NaHSO4 B: KNO3 C: NH4NO3 D: NaAc E: NaFValores de pH : a: 1,0 b: 4,6 c: 7,0 d: 8,6 e: 9,4

7.4. Al valorar 10,0 ml de disolucin de c. fluorhdrico (Ka=7,0x10-4) con hidrxido de potasio 0,50 M,

se han gastado 8,0 ml de base para alcanzar el punto de equivalencia. a) Escribe la reaccincorrespondiente. b) Cul es la concentracin de la disolucin de HF? c) Cul es el pH en el

punto de equivalencia de la valoracin?7.5. Esbozar las siguientes curvas de valoracin y calcular el pH inicial y el correspondiente al punto

de equivalencia:a) 25,0 mL de KOH(ac)0,100 M con HI(ac)0,200 Mb) 10,0 mL de NH3(ac)1,00 M con HCl(ac)0,250 M (pKb(NH3)=4,74)

7.6. En la valoracin de 20,00 mL de NaOH 0,1750 M con HCl 0,2000 M qu volumen de HCl sehabr aadido cuando el pH sea: a) 12,550, b) 7,000, y c) 4,000 ?

7.7. Si se dispone de los siguientes pares de sustancias: 1) cido actico (pKa=4,74) y acetato desodio; 2) metilamina (pKb=3,37) y cloruro de metilamonio; 3) amoniaco (pKb=4,74) y cloruro de

amonio; 4) cido hipocloroso (pKa=7,54) e hipoclorito de sodio; y 5) fenilamina (pKb=9,13) ycloruro de fenilamonio,a) qu par de sustancias elegiras para preparar una disolucin tampn de pH=9,00?b) en qu proporcin deberan estar las concentraciones de dichas sustancias?

7.8. Para el cido ortofosfrico: pKa1=2,12, pKa2=7,21 y pKa3=12,67. Cul es el pH de una disolucintampn que contiene Na2HPO40,040 M y KH2PO40,080M?

7.9. a) Calcula el pH de una disolucin que se prepara disolviendo 1,00 mol de cido lctico(Ka=1,40x10

-4) y 1,50 mol de lactato sdico en agua y completando el volumen de disolucinhasta 500 mL. b) Si posteriormente agregamos a la disolucin 0,25 moles de H3O

+, calcula lasconcentraciones de cido lctico, in lactato y el nuevo pH de la disolucin resultante. (Supn

que no hay cambio de volumen)

7.10. El dixido de carbono producido en la respiracin celular es transportado por la sangre en formade ion bicarbonato y de cido carbnico en proporcin molar de 9 a 1. El sistema tampncarbnico/bicarbonato es el principal regulador del pH de la sangre, que es 7,4. a) Determina laKadel cido carbnico. b) Si el pH de la sangre descendiera por debajo de 7,0 o se elevara porencima de 7,8 los resultados seran letales Qu proporciones molares HCO3

-/H2CO3mxima ymnima pueden permitirse en la sangre sin que se produzca la muerte del individuo?

7.11. Qu cantidad de disolucin 0,200 M de fluoruro de sodio debe aadirse a 100 mL de otradisolucin 0.100 M de cido fluorhdrico (Ka=7,20x10

-4) para obtener una disolucin reguladora depH=3,00?

7.12. Se prepar una disolucin reguladora aadiendo 10 ml de disolucin 4.0 M de acetato sdico a10 ml de otra 6.0 M en cido actico y diluyendo a un volumen total de 100 mL. Cul es el pHde la disolucin?


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7.13. Una botella de amoniaco concentrado tiene una molaridad de 14,8. Calcular el volumen deamoniaco concentrado (Kb=1,80x10

-5) y el peso de cloruro amnico que tendran que utilizarsepara preparar 150 mL de una disolucin reguladora de pH=10.0, si la concentracin final de cloru-ro amnico ha de ser 0,250 M.

7.14. Un tampn de pH=9,6 contiene 5,35 g/L de cloruro amnico y amoniaco 0,200 M. a) Halla la Kbdel amoniaco. b) Si a 100 mL de la disolucin tampn se le aaden 0,0100 mol de cidoclorhdrico, cul es el pH de la disolucin resultante? Considera que no hay cambio de volumen.

7.15. Calcula la variacin de pH que se produce al aadir 1,00 mL de HCl 2,00 M a 20,00 mL de: a)agua pura; b) una disolucin 1,00 M de cido actico; c) una disolucin tampnHAc(1,000 M)/NaAc(1,000 M). cido actico: pKa= 4,74.

7.16. Para el indicador azul de bromofenol Ka=5,80x10-5. Qu porcentaje de indicador estar en forma

bsica (azul) y en forma cida (amarillo) a pH= 3,00 y a pH= 6,00? Qu color veremos en cadacaso?

7.17. El anaranjado de metilo es un indicador de Ka=2,0x10-4. Su forma cida es roja y su forma bsica

es amarilla. a) Qu color se ve al ponerlo en una disolucin 0,20 M de cido benzoico(Ka=6,0x10

-5)? b)Qu color se ve al aadirlo a una disolucin 0,20 M en cido benzoico y 1,0M en benzoato sdico? c)Si a 1 L de la disolucin del apartado b) le aadimos 4,0 g de NaOHcambiar el color del indicador?

7.18. Tenemos 250 mL de una disolucin tampn que contiene cido actico 0,250 M y acetato desodio 0,200 M. a) Cul sera el pH final si se le aaden 50 mL de cido clorhdrico 0,100 M?b) Cul es el nmero mximo de moles de cido clorhdrico que puede neutralizar sin que sesupere su capacidad amortiguadora? Ka= 1,80x10

-5.


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QUMICA (1 Grado en Biologa). PROBLEMAS. Curso 2013/14SOLUCIONES. Tema 7: EQUILIBRIOS CIDO-BASE II.

7.1. Kb=1,1x10-4 Ka=9,0x10

-117.2. [BH+]=0,25 M [B]=2,3x10-6M [OH-]=4,4x10-9M7.3. Aa Bc Cb De Ed7.4. HF+OH-F-+H2O o HF+KOHKF+H2O HF(ac)0,40 M pH=8,257.5. a) 13,0 y 7,0 b) 11,6 y 5,07.6. a) 11,85 mL b) 17,50 mL c) 17,52 mL7.7. a) pareja 3 b) [NH4

+]/[NH3]=1,827.8. 6,97.9. a) 4,03 b) 3,857.10. a) Ka=3,6x10

-7 b) 23 y 3,67.11. 36 mL7.12. 4,567.13. 2,0 g y 14 mL7.14. a) 2,0x10-5 b) 9,07.15. a) pH=-5,98 b) pH=-1,35 c) pH=-0,08

7.16. a) 5,5% de In-, 94,5% de HIn. Amarillo. b) 98,3% de In-, 1,7% de HIn. Azul.7.17. a) pH=2,46. Rojo b) pH=4,92. Amarillo c) pH=5,26. No cambia.7.18. a) 4,56 b) 0,040 mol de HCl


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QUMICA (1 Grado en Biologa). PROBLEMAS. Curso 2013/14ENUNCIADOS. Tema 8: EQUILIBRIOS DE SOLUBILIDAD Y DE FORMACIN DE COMPLEJOS.

8.1. Calcula las Kpsde las siguientes sales conociendo sus solubilidades (se dan entre parntesis, eng/L): a) cromato de plata (2,80x10-2); b) sulfuro de cobre(II) (2,30x10-16); c) yoduro de plomo(II)(0,560); d) fosfato de calcio (8,00x10-4).

8.2. Calcula las solubilidades (en mol/L) de las siguientes sales (se dan los valores de Kpsa 25oC) :a) Carbonato de hierro(II) (2,11x10-11) b) Fluoruro de calcio (2,70x10-11)

8.3. Se aaden 10,0 g de carbonato de plata a 250 mL de agua. Una vez establecido el equilibriocuntos gramos de carbonato de plata se encontrarn disueltos? Kps=8,00x10

-12.

8.4. Para disolver 6,00x10-2 g de sulfato de plomo (II) se necesitan 2,00 L de agua. Halla su Kps.

8.5. Aparecer precipitado al aadir 1,34 mg de oxalato de sodio sobre 100 mL de cloruro de calcio1,00 mM? Kps(CaC2O4)=2,30x10

-9

8.6. Una disolucin contiene 1,00x10-2

M de Ag+

y 2,00x10-2

M de Pb2+

. Cuando se agregasuficiente cido clorhdrico a esta disolucin precipitan tanto cloruro de plata (Kps=1,80x10-10) como

cloruro de plomo(II) (Kps=1,60x10-5). Qu concentracin de in cloruro es necesaria para que se

inicie la precipitacin de cada una de las sales? Cul de ellas precipitar primero?

8.7. Calcula la solubilidad del cromato de plata (Kps=2,50x10-12): a) en agua pura; b) en una disolucin

de nitrato de plata 0,200 M; c) en una disolucin de cromato potsico 0,200 M.

8.8. Si se mezclan 100 mL de disolucin 2,0x10-3M de nitrato de plomo(II) con 100 mL de disolucin2,0x10-3M de yoduro de sodio, se forma precipitado? Justifcalo. Kps(yoduro de plomo) = 8,3x10

-9.

8.9. Para evitar las caries en los dientes se recomienda fluorar las aguas urbanas con una

concentracin de in fluoruro 0,05 mM. En la zona del Levante espaol es comn que el agua contengauna concentracin de in calcio 2 mM. Es posible en esta zona fluorar el agua hasta el valorrecomendado sin que precipite fluoruro de calcio? Ks(fluoruro de calcio)=4x10

-11.

8.10. Una disolucin contiene, inicialmente, cloruro de calcio 0,100 M y sulfato de potasio 0,750 M.qu porcentaje del calcio queda sin precipitar una vez alcanzado el equilibrio? Sulfato de calcio:Kps= 9,10x10

-6.

8.11. Calcula el porcentaje de bario que precipita cuando a 100 mL de disolucin 0,0250 M decloruro de bario se le aaden 0,420 g de fluoruro de sodio. Supn que no hay cambio de volumen.Fluoruro de bario: Kps= 1,00x10

-6.

8.12. Calcula Kf del in complejo [Cu(CN)4]3-si en una disolucin que es 0,800 M en in cianuro y0,0500 M en in complejo la concentracin de Cu+libre es 6,10x10-32M.

8.13.A 1,00 L de disolucin de amoniaco 1,00 M se le aaden 0,100 mol de nitrato de plata (sin quehaya cambio de volumen apreciable). a) Cul ser la concentracin final de in plata libre en ladisolucin una vez alcanzado el equilibrio? b) Si a la disolucin anterior se le aaden posteriormente0,0100 moles de NaCl precipitar cloruro de plata? Ion complejo [Ag(NH3)2]

+: Kf= 1,60x107. Cloruro

de plata:Kps= 1,80x10-10.


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QUMICA (1 Grado en Biologa). PROBLEMAS. Curso 2013/14SOLUCIONES. Tema 8: EQUILIBRIOS DE SOLUBILIDAD Y DE FORMACIN DE COMPLEJOS.

8.1. a) 2,40x10-12 b) 5,79x10-36 c) 7,17x10-9 d) 1,23x10-268.2. a) 4,59x10-6M b) 1,89x10-4M8.3. 8,69x10-3g8.4. 9,80x10-98.5. S, Qps= 1,00x10-7> Kps= 2,30x10-98.6. 1,80x10-8M para AgCl y 2,83x10-2M para PbCl2. Primero AgCl.8.7. a) 8,55x10-5M b) 6,25x10-11M c) 1,77x10-6M8.8. No, porque Qps= 1,00x10

-9< Kps= 8,30x10-9

8.9. S, es posible, porque Qps= 5x10-12< Kps= 4x10

-118.10. 0,0140 %8.11. 98,4%8.12. 2,00x10308.13. a) 9,8x10-9M b) No, porque Qps= 9,76x10

-11< Ks= 1,80x10-10


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QUMICA (1 Grado en Biologa). PROBLEMAS. Curso 2013/14ENUNCIADOS. Tema 9: OXIDACIN-REDUCCIN.

9.1. Ajustar las siguientes reacciones:a) H2SO4+ C CO2+ SO2+ H2Ob) KMnO4+ H2O2+ H2SO4O2+ MnSO4+ K2SO4+ H2Oc) HNO

3+ ZnS S + NO + Zn(NO

3)2+ H

2O

d) K2Cr2O7+ KBr + H2SO4Br2+ K2SO4+ Cr2(SO4)3+ H2OCuntos gramos de Br2se obtendrn al reducir 150 ml de una disolucin de dicromato 0,50 M?e) Dixido de azufre + permanganato potsico + agua sulfato de manganeso (II) + cido

sulfrico + sulfato de potasio.f) Etanol + Permanganato de potasio + cido clorhdrico cido actico + cloruro de manganeso

(II) + agua + clorur potsicog) El zinc reacciona con cido ntrico, originando nitrato de zinc (II) y nitrato amnico.

9.2. Cules de las siguientes reacciones se darn espontneamente en medio cido cuandoreactivos y productos estn en condiciones estndar a 298K? Completa y ajusta las ecuaciones.

a) I- + NO3-

I2+ NO b) H2SO3+ H2S S

Datos adicionales: Eo(H2SO3,H+/S)=0,45 V

9.3. Cul ser la reaccin espontnea que tendr lugar entre los siguientes pares de especiesencondiciones estndar a 298 K?:a) Fe3+/Fe2+y I2/I

- b) Ag+/Ag y Br2/Br- c) Cr2O7

2-/Cr3+y MnO4-/Mn2+ d) H2O2/H2O y NO3

-/NO.

9.4. En condiciones estndar a 298 K:a) podra oxidar el in frrico, pasando a in ferroso, al in estao(II) a in estao(IV)?b) podra oxidar el dicromato, en medio cido, al in fluoruro a flor, pasando l a in cromo (III)?

9.5. Calcula el potencial de la siguiente celda a 298,15 K: un electrodo est formado por el par infrrico/in ferroso, en concentraciones 1,00 y 0,10 M, respectivamente. El otro electrodo est formadopor el par in permanganato/in manganeso(II) en concentraciones 0,010 y 0,00010 M, respectivamente,y pH=3.

9.6. El agua puede actuar como agente reductor del hierro(III) a hierro(II), oxidndose a oxgenomolecular.

a) Ajusta la reaccin inica correspondiente, en medio cido.b) Ser espontnea la reaccin anterior a 298 K, a pH=6 y a una presin parcial de oxgeno

de 0,20 atm, estando el resto de las especies en condiciones estndar?c) Razona si el poder reductor del agua ser mayor o menor en medios aerobios o

anaerobios.

9.7. Razona qu formas de manganeso pueden, en condiciones estndar a 298 K, a) ser oxidadas porel agua y b) oxidar al agua.Datos de potenciales estndar de reduccin a 298 K:E(Mn2+/Mn)=-1,18 V; E(Mn3+/Mn2+)=+1,51 V; E(MnO4

-,H+/Mn2+)=+1,51 V;E(MnO2(s),H

+/Mn2+)=+1,23 V; E(MnO4-,OH-/MnO2)=+0,59 V; E(O2,H

+/H2O)=+1,23 V;E(H2O/H2,OH

-)=-0,83 V.

9.8. Escribe la reaccin que se producir espontneamente entre las dos semipilas siguientes:- nitrato, H+ / dixido de nitrgeno, a 298 K: E0= +0,80 V- yodo / in yoduro, a 298 K: E0= +0,54 V

a) en condiciones estndar a 298 K,b) en condiciones bioqumicas estndar a 298 K (pH=7).

9.9. El NAD+y NADH (formas oxidada y reducida del dinucletido de nicotinamida-adenina) y el FAD yFADH2(formas oxidada y reducida del dinucletido de flavina-adenina), son coenzimas que intervienenen reacciones metablicas redox. A 25C, sus respecitivos potenciales de reduccin estndar son:NAD+,H+/NADH (Eo= -0,114 V) y FAD,H+/FADH2(E

o+0,113 V).


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QUMICA (1 Grado en Biologa). PROBLEMAS. Curso 2013/14a) Calcula los valores de los potenciales de reduccin en condiciones fisiolgicas (pH=7).b) Qu compuesto de los anteriores cede los electrones y cul los acepta durante la respiracin?

9.10. En una pila formada por las semiclulas (MnO4-,H+/Mn2+) y (F2/F

-) en condiciones estndar a 298 Kcul de las siguientes afirmaciones es cierta?:

a) El MnO4-se reduce a Mn2+ b) El F2se oxida a F

- c) El F-cede los electrones al Mn2+d) Mn2+es oxidado por F2 e) MnO4-es reducido por F-

9.11. Calcula la fuerza electromotriz de las siguientes clulas voltaicas a 298 K:(a) Pt(s)|Fe2+(1M),Fe3+(1M)||Ag+(1M)|Ag(s),(b) Ag(s)|Ag+(0,015M)||Fe3+(0,045M),Fe2+(0,055M)|Pt(s)

9.12. Para la clula voltaica Ag(s)|Ag+(0,015M)||Fe3+(0,045M),Fe2+(0,055M)|Pt(s):(a) Cul ser el valor de Ecel inicialmente?(b) A medida que funcione la clula, Ecelaumentar, disminuir o permanecer constante con eltiempo?

(c) Cul ser el valor de Ecel cuando [Ag

+

] haya aumentado hasta 0,020M?(d) Cules sern las concentraciones de los iones cuando Ecel=0?

9.13. Para la clula voltaica: Sn(s)/Sn2+(ac)(0,075M)//Pb2+

(ac)(0,600M)/Pb(s)a) cul ser el valor inicial de Ecel?b) Si se permite que la clula opere espontneamente, Cmo variar Ecel?c) cul ser el valor de Ecel cuando [Pb2+] haya disminuido hasta 0,500M?d) cules sern las concentraciones de los iones cuando Ecel = 0?E (Sn2+/Sn) = -0,14V; E (Pb2+/Pb) = -0,14V.

9.14. Considerando la pila formada por una semicelda H+/H2(g) y otra Cu2+/Cu:

a) Ajuste la reaccin que tiene lugar en condiciones estndar

b) Indique cul de las semiceldas es el nodo y cul el ctodo.c) Calcule el pH en la semicelda de hidrgeno (1 atm), sabiendo que el potencial de la pila a 298K es 0,723 V cuando la concentracin de Cu 2+ en su semicelda es 1 M.E Cu2+/Cu =0,340V


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QUMICA (1 Grado en Biologa). PROBLEMAS. Curso 2013/14SOLUCIONES. Tema 9: OXIDACIN-REDUCCIN.

9.1. a) 2H2SO4+ C CO2+ 2SO2+ 2H2Ob) 2KMnO4+ 5H2O2+ 3H2SO45O2+ 2MnSO4+ K2SO4+ 8H2Oc) 8HNO3+ 3ZnS 3S + 2NO + 3Zn(NO3)2+ 4H2O

d) K2Cr2O7+ 6KBr + 7H2SO43Br2+ 4K2SO4+ Cr2(SO4)3+ 7H2O ; 36 g de Br2e) 2KMnO4+ 5SO2+ 2H2O 2MnSO4+ 2H2SO4+ K2SO4f) 4KMnO4+ 5C2H5OH + 12HCl 4MnCl2+ 5C2H4O2+ 11H2O + 4KClg) 4Zn(s)+ 10HNO34Zn(NO3)2+ NH4NO3+ 3H2O

9.2. a) 2NO3-+ 8H++ 6I-2NO + 4H2O + 3I2 Es espontnea (E

ocel

=+0,42 V > 0)b) H2SO3+ 2H2S 3S + 3H2O Es espontnea (E

ocel= +0,93 V > 0)

9.3. a) 2Fe3++ 2I-2Fe2++ I2b) 2Ag + Br22Ag

++ 2Br-c) 10Cr3++ 11H2O + 6MnO4

-5Cr2O72-+ 22H++ 6Mn2+

d) 3H2O2+ 2NO 2H2O + 2HNO39.4. a) S (Eocel= +0,62 V > 0)

b) No (Eocel= -1,54 V < 0)9.5. 0,42 V9.6. a) 2H2O + 4Fe

3+O2+ 4H++ 4Fe2+

b) No (Ecel= -0,09 V < 0)c) El poder reductor del agua es mayor en medios anaerobios

9.7. a) Mn b) MnO4- y Mn3+

9.8. a) (Ecel= +0,26 V > 0): 2NO3-+ 2I-+ 4H+2NO2+ I2+ 2H2O

b) (Ecel= -0,57 V < 0): 2NO2+ I2+ 2H2O 2NO3-+ 2I-+ 4H+

9.9. a) E(NAD+,H+/NADH)=-0,321 V; E(FAD+,H+/FADH2)=-0,300 Vb) NADH cede e-(se oxida a NAD+) y FAD los acepta (se reduce a FADH2)

9.10. Es cierto d).

9.11. a) 0,029 V b) 0,074 V9.12. a) 0,074 V b) Disminuir hasta alcanzar 0 V c) 0,061 Vd) [Ag+]=0,047 M, [Fe2+]=0,087 M, [Fe3+]= =0,013 M

9.13. a) Ecel=0.027 v b) Aumentar [Sn2+] y disminuir [Pb2+], E disminuir c) E=0.014v

d) [Sn2+]= 0.34 M, [Pb2+]=0.34 M9.14. a) Cu2++H2Cu+2H

+ b) nodo: oxidacin, H2/H+; ctodo: reduccin Cu2+/Cu

c) pH=6.5

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Problemas Química General