Taller de Solubilidad

Profesor:

Almir Frank Segura S.

1. La solubilidad del Cu2C2O4 es de 0.34 g por 100 mL de agua pura. Calcular su producto de solubilidad.

2. La solubilidad del AgCl a 100°C es de 0.0208 g por Litro de agua. Se disuelve una muestra de 0.2856 g de NaCl en 100 mL de agua, se calienta a ebullición y se agregan 100mL de una solución 0.100 N de AgNO3. Se filtra la solución resultante, todavía a dicha temperatura. Calcular el peso en gramos de AgCl disueltos en el filtrado. (recordar el efecto del ión común).

3. Un compuesto PbCl2 se disuelve hasta un máximo de 20 mg en 100 mL de agua pura a 25°C.a. Calcular el producto de solubilidad del compuestob. ¿Cuántos mg de PbCl2 quedan sin precipitar en 200 mL de una disolución que

contiene una concentración de Pb2+ igual a 1*10-4 M?4. Derive una expresión para la solubilidad del oxalato de calcio en función del pH y el Kps5. Calcular la solubilidad del BaSO4 en MgCl2 0.01 M a 25°C sabiendo que la solubilidad en

agua pura a 25°C es de 1*10-5 M.6. Calcular la solubilidad del BaSO4 en KNO3 0.03 M a 25°C. calcular también la

solubilidad del AgCl en la misma disolución de KNO3, la solubilidad del AgCl en agua pura a 25°C es de 1.35*10-5 M. ¿Qué conclusión puede sacarse de la comparación de estos dos resultados?

7. El Kps del Mg(OH)2 en agua pura es 1.2*10-11 moles3/L3 a 25°C. Calcular:a. La solubilidad en agua pura a 25°Cb. La solubilidad en cloruro de Magnesio 0.01 M

8. El sólido A2B (peso molecular=100) tiene una solubilidad en agua de 2*10-4 g/100 mL a. Calcular el producto de solubilidadb. Calcular los mg que quedarán sin precipitar en 500 mL de disolución si esta contiene

10-3moles de A+ en exceso. (suponer que no hay efecto salino)9. La solubilidad del M(OH)2 es de 0.0090 g/L. El peso molecular de M(OH)2 es de 150

a. Calcular el producto de solubilidadb. Si se añaden 1.0g de MSO4 y 1.0g de NH4Cl a 100 mL de NH3 0.1M ¿se obtendrá

precipitado? (suponer que no hay efecto salino)10. El cloruro de un compuesto NaClOx después de su reducción a cloruro, se precipita como

AgCl. Una muestra de 0.3000g dio 0.4739g de AgCl. Calcular la fórmula del compuesto.11. El producto de solubilidad del oxalato de estroncio es de 5.6*10-8 mol2/L2. Las constantes

de disociación del ácido oxálico son 6.5*10-2 M y 6.1*10-5M. Calcular las concentraciones de Sr2+ en el equilibrio de un sistema formado por 0.5g de SrC2O4

añadidos a 1L de HCl 0.01M. Suponer que los coeficientes de actividad son la unidad.

12. La solubilidad del AgIO3 en agua es 1.77*10-4M a 25°C. Calcular su solubilidad en presencia de 2*10-4 moles de nitrato de potasio por litro de solución, a 25°C.

13. La solubilidad a sobresaturación del SrSO4 en una disolución de fuerza iónica de 24*10-3, con un coeficiente de actividad medio (f+-) de 0.19, es de (7.84*10-5)1/2 a 25°C. Si Kpsf=1

del SrSO4 es de 3.1*10-7, calcular la razón de sobresaturación relativa en dichas condiciones.

14. Calcular la solubilidad del oxalato de calcio en ácido clorhídrico en función del pH.15. Una disolución que contiene 5*10-2 M de Sr(NO3)2 y una concentración de iones sulfato

de 1.2*10-3M constituye una disolución sobresaturada de SrSO4 a 25°C. La fuerza iónica del sistema es 0.18. El coeficiente de actividad a esas condiciones puede tomarse igual a 0.75. Calcular la sobresaturación relativa del SrSO4 en el sistema de estudio.

16. Determinar si la separación de Tl+ y Cd2+ es posible controlando la concentración el pH de una solución saturada de H2S 0.100Ma. Suponer en cada caso que la concentración inicial de cada catión es 0.100Ma y que disminuyendo ésta hasta 1.0*10 -6Me constituye un criterio de separación cuantitativa. Si la separación es posible, especificar el rango de pH dentro del cual tiene lugar dicha separación. (Kps CdS= 8*10-27, Kps Tl2S=6.0*10-22)

17. ¿Cuántos gramos de cada sustancia pueden disolverse en 500 mL de cada una de las siguientes soluciones.a. Fosfato de calcio en agua purab. Fosfato de calcio en solución 0.0010 Me de fosfatoc. Comparando ambos resultados, que puede decir acerca de la solubilidad del sólido

Kps= 1.2*10-26

18. Predecir si se forma o no precipitado y que sustancia se forma cuando se mezclan 40.0 mL de KCl 0.08 Ma y 20.0 mL de TlNO3 0.300 Ma. En caso afirmativo, determinar la cantidad de precipitado formado. Además, calcular las concentraciones de equilibrio de todas las especies presentes en la solución.

19. Calcular la solubilidad del Pb(IO3)2 en una solución de Mg(NO3)2 0.02Ma. Kps=2.5*10-13

y teniendo en cuenta el efecto del ion diverso. 20. En caso de una disolución en la que μ es 5x10-2, calcule K'ps para:

a. AgSCNb. PbI2

c. La(IO3)3

21. Calcule la solubilidad del Zn(OH)2 , teniendo en cuenta las actividades, en:a. KCl 0.01 Ma, b. 0.0167 Ma, c. la disolución que resulta de mezclar 20 mL 0.25 Ma

de NaOH con 80 mL de ZnCl2 0.025 Ma. d. la disolución resultante de mezclar 20 mL de KOH 0.10 Ma con 80 mL de ZnCl2 0.025 Ma.

22. Calcule la solubilidad de cada uno de los siguientes compuestos en una solución de Mg(ClO4)2 0.0333 Ma, usando actividades y concentraciones.a. AgSCNb. PbI2

c. Cd2Fe(CN)6 (K'ps = 3.2x10-17)

23. Una disolución amortiguada a pH = 2 que es 1 M en EDTA (Y4-) y 0.01 M en Pb2+ se satura en H2S (0.10Ma) ¿precipitará el PbS? pKps= 26.6 y logKd ((PbY)2-)=18.0

Los siguientes ejercicios fueron tomados de: Fundamentos de Química Analítica. Granados M. Angel. 2010.

24. Determinar la solubilidad del Fe(OH)3. Suponer que el Fe3+ no hidroliza.25. Calcule la constante del producto de solubilidad de las siguientes sustancias (suponga que

no hay hidrólisis):a. TlSCN (S = 3.42 mg/mL)b. Cr(OH)2 (S = 3.7x10-6 mg/mL)c. In(IO3)3 (S = 6.72 mg/mL)

26. ¿Qué cantidad máxima, en mg, de Ba(IO3)2.2H2O se disuelven en 500.0 mL de:a. Agua? Rt: 188.6b. Una solución que es 1.0x10-2 Ma en KIO3? Rt: 3.9 c. Una solución que es 1.0x10-2 Ma en Ba(NO3)2? Rt: 101.3

27. Calcule la concentración del catión en la solución madre necesaria para iniciar la precipitación del:

a. BaSO4, a partir de una solución que es 0.030 Ma en SO42- Rt: 3.7x10-9 Me

b. BiI3 a partir de una solución que es 0.010 Ma en I-. Rt: 8.1x10-13 Me28. Determine el pH y la concentración molar de equilibrio del catión en una solución

saturada con:a. Mn(OH)2 Rt: 9.90; 4.9x10-5 Meb. Fe(OH)3 Rt: 7.00; 3.9x10-17 Mec. X(OH)2 (Kps = 4.0x10-21, X- no hidroliza) Rt: 7.33; 8.45x10-8 Me

29. Halle la concentración de equilibrio del ion IO3- en la solución resultante de mezclar 25.0

mL de Mg(IO3)2 0.060 M con:a. Agua hasta completar 100 mLb. 25.00 mL de solución 0.060 Ma en AgNO3 Rta: 1.7x10-4 Me

30. Calcule la solubilidad molar del Ag2SO3:a. En agua y despreciando la hidrólisis del ion sulfito Rta: 1.56x10-5

b. En agua y teniendo en cuenta la hirólisis Rta: 1.58x10-5

c. En solución de pH constante e igual a 2.00 Rta: 1.03x10-3

31. La constante de equilibrio para la formación del complejo Al(OH)4-, a partir del

Al(OH)3(s), tiene un valor de 1.35. ¿Qué volumen mínimo de solución 1.00 Ma de NaOH se requiere para disolver 1.00 g de Al(OH)3 suspendido en 100.0 mL de agua?

Rta: 22.3 mL32. Se agrega lentamente solución 0.100 Ma de NaOH a 100.0 mL de una solución que es

0.050 Ma en Mg(NO3)2, 0.035 Ma en Pb(NO3)2 y 0,080 Ma en HCl.a. ¿Qué volumen de NaOH debe añadirse a 100.0 mL de la solución de las sales para

iniciar la precipitación de cada catión?

b. ¿Cuál es la concentración del catión menos soluble al iniciar la precipitación del mas soluble?

c. Calcule la relación entre las concentraciones de los dos cationes a la cual los dos precipitados coexisten.Nota: suponer que no se forman complejos ni hay hidrólisis.

33. Calcule la solubilidad molar del Ag2S en una solución regulada a pH = 9.0 y que es 0.010 Ma en el par conjugado NH3/NH4Cl Rta: 1.5x10-14 Ma

34. Usando una precipitación mínima del 99.99 %, como criterio de separación cuantitativa, sin que empiece a precipitar el catión siguiente, determine si son posibles teóricamente las separaciones siguientes por precipitación selectiva. Suponga en cada caso que el volumen final no cambia

ESPECIE A SEPARAR REACTIVO PRECIPITANTE

0.60 Ma en Ag+ y 0.10 Ma en Pb2+ I-

0.080 Ma en Bi3+ y 0.075 Ma en Ag+ I-

0.050 Ma en Mg2+ y 0.050 Ma en Cu2+ OH-

0.012 Ma en BiO+ y 0.093 Ma en Ce3+ OH-

0.042 Ma en Pb2+ y 0.063 Ma en Ce4+ IO3-

35. El pH de una solución acuosa saturada de fosffato de amonio y zinc, ZnNH4PO4, es de 7.20, mientras que la concentración molar de equilibrio del ion Zn2+ en la solución es de 8.4x10-5 Me. Calcule el valor del Kps para el compuesto.

36. ¿Qué cantidad máxima de NH4Cl debe agregarse a 50.0 mL de una solución que es 0.20 Ma en NH3 para que, después de mezclarla con 50.0 mL de solución 0.020 Ma en MnCl2, no se forme un precipitado de Mn(OH)2.