coronavirus SARS-CoV-2
Después de emitir en directo las clases online y en abierto de Química para la preparación de las Oposiciones de Secundaria de Física y Química por el coronavirus SARS-CoV-2, subiremos las grabaciones a esta entrada de blog.
Cualquier duda o sugerencia la podéis poner en los comentarios.
1. Partiendo de los moles estequiométricamente necesarios, a 300 ºC y una presión total de 629 atmósferas la reacción entre el cloruro de hidrógeno y el oxígeno para dar cloro y agua, alcanza el equilibrio cuando se ha completado en un 80%. ¿Cuál tendría que ser la presión para que la reacción alcanzara el equilibrio cuando se hubiera completado en un 50%?
2. El pentacloruro de fósforo se descompone al calentarlo, en tricloruro de fósforo y cloro. Calcular el grado de disociación y las presiones parciales de las tres sustancias, si la densidad de la mezcla de equilibrio respecto del hidrógeno es 70 a 200 ºC y 1 atmósfera técnica (0,96778 atmósferas).
3. A 817 ºC la constante Kp para la reacción entre CO2 puro y grafito caliente en exceso es de 10. Calcula: a) Kc. b) Análisis de los gases en equilibrio a 817 ºC y una presión total de 4 atm. c) Presión parcial del CO2 en el equilibrio. d) Presión total para que el análisis de los gases sea de un 6% en volumen para el CO2.
1. El pentacloruro de fósforo al calentarse se descompone en una mezcla de tricloruro de fósforo y cloro. Si calentamos pentacloruro de fósforo a 190ºC y a una presión de 1 atm observamos que, al establecerse el equilibrio, la densidad de la mezcla de los tres gases presentes es 5,1 veces la del aire en esas mismas condiciones. Con estos datos obtener una expresión que nos permita calcular para este equilibrio el coeficiente de disociación del pentacloruro de fósforo en función de la presión de la mezcla, manteniendo constante la temperatura a 190ºC. Considerar que todas las desviaciones respecto del comportamiento esperado de un gas perfecto son despreciables. Densidad del aire en condiciones normales 1’29 g/L
2. A 600 K el pentano normal se isomeriza, en presencia de un catalizador adecuado, según las reacciones: CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 ⇔ (CH3)2 – CH – CH2 – CH3 ⇔ (CH3)2 – C – (CH3)2 A ⇔ B ⇔ C Las energías libres de formación a 600 K son 33,79 (A), 32,66 (B) y 35,08 (C) kcal/mol. Calcular la composición del equilibrio molar de la mezcla al establecerse el equilibrio completo. Supóngase comportamiento ideal.
3. En un recipiente de 48,2 L a 80 ºC de temperatura y 1 atm de presión, el amoniaco gaseoso reacciona parcialmente con el ácido clorhídrico, también en forma gaseosa. Si partimos de 1 mol de cada uno de los reactivos, calcula: a) El valor de Kp y Kc a esa temperatura. b) ¿Cuál será el grado de disociación? ¿Cómo se modifica éste si añadimos un gas inerte manteniendo el volumen constante?
4. El porcentaje de disociación del agua a 1500 K es 1,97·10-2 % y a 1000 K es 3·10-5 %. Calcular la variación de entalpía correspondiente a la reacción: 2 H2 + O2 ⇔ 2 H2O en el intervalo de temperaturas indicado, suponiendo que la presión de equilibrio es de 1 atmósfera.
1. a) A 25 ºC, el Kps del hidróxido de cromo (III) es 6,6 · 10-31. Calcular su solubilidad a 25 ºC expresando el resultado en mg/dm3 e indicar razonadamente, después de hacer los cálculos necesarios si a 25 ºC el hidróxido precipitará o no en una disolución acuosa de pOH = 6 que contiene 3mg/dm3 de iones Cr3+.
b) Si una disolución contiene una concentración de iones Ce3+ 0,01M y una concentración de iones Mg2+ 1M ¿a qué pH se precipita como hidróxido el 99% de Ce3+ sin que precipite el ion Mg2+?
Datos: Kps Mg(OH)2 = 10-9,2 Kps Ce(OH)3 = 10-20,1
2. Se hizo una mezcla usando 500 mL de AgNO3 0,01 M y 500 mL de una disolución que contenía al mismo tiempo NaCl 0,01 M y NaBr 0,01 M. Para AgCl, Kps = 1,8 · 10–10, y para AgBr, Kps = 5 · 10–13. Calcule las concentraciones de [Ag+], [Cl–] y [Br–] en el equilibrio.
3. Se prepara una disolución mezclando 0,10 L de NaCl 0,12 M, 0,10 L de NaBr 0,14 M y 0,30 L de AgNO3 0,10 M. Calcular las concentraciones de todas las especies químicas iónicas presentes en la disolución final, expresadas en iones-gramo/litro. Datos: Ks (AgCl)=1,7·10-10; Ks (AgBr)=5·10-13.
1. A una disolución que contiene iones cloruro e iones cromato se le añade, gota a gota, una disolución de nitrato de plata. Las concentraciones de cloruro y de cromato a la disolución inicial son, respectivamente, 0,01 M y 0,1 M.
a) Determinar cuál será la primera sal en comenzar a precipitar.
b) Calcular cuál será la concentración de dicha sal en la disolución en el momento de iniciarse la precipitación. Nota: los productos de solubilidad de las sales de plata implicadas en el proceso son: AgCl: 1,56·10-10 (mol/L)2; Ag2CrO4: 4,05·10-12 (mol/L)3.
2. La solubilidad molar del AgCl en agua pura es 1,04·10-5 M. Calcular:
a) La solubilidad molar del AgCl en una disolución de NH3 0,1 M.
b) ¿Qué masa de AgCl se podrá disolver en 2 litros de disolución amoniacal 0,1 M? Datos: Constante de Inestabilidad del (Ag(NH3)2)+ = 6,2·10-8.
3. Hallar la solubilidad del Ca3(PO4)2 en una disolución saturada de esta sal. Datos: Ks (Ca3(PO4)2) = 1·10-29. HPO4-2 ↔ PO4-3 + H+; Ka= 4.8·10-13.
4. Calcular la concentración mínima que debe tener el amoniaco añadido a una suspensión de hierro y cadmio que es 0,01 M en Fe2+ y Cd2+ para que el cadmio sea capaz de reducir al hierro de forma cuantitativa. E0(Fe2+/Fe) = – 0,44 V E0 (Cd2+/Cd) = – 0,40 V Constante de disociación Kd(Cd(NH3)42+) = 2,5·10-7 1:30:43
19 Comments
Buenas tardes! mi nombre es Ana y tengo una duda sobre cómo plantear los equilibrios de disociación, es decir, teniendo la siguiente reacción general de equilibrio, si no se conocen los moles iniciales, ¿qué pongo al inicio en el reactivo A, no (número moles iniciales) o 2no? Porque lo he visto hecho de las dos formas y obviamente la constante de equilibrio no da igual.
2A 2B + C 2A 2B + C
nº moles iniciales no 2no
nº moles reaccionan -2x 2x x -2x 2x x
nº moles equilibrio no-2x 2x x 2no-2x 2x x
Espero su respuesta
Un saludo
Hola Ana!
Este tipo de ejercicios se pueden plantear de las dos formas que indicas. Sin embargo, yo te recomiendo utilizar la segunda forma, ya que con ella es menos probable cometer errores. Por tanto, utilizaría siempre los coeficientes estequiométricos de la reacción para saber el número por el que debes multiplicar no.
A continuación, vamos a demostrar con un ejemplo que el resultado con los dos métodos sería el mismo.
Ejemplo: “El amoniaco está disociado en un 60% a la presión de 6 atm y a la temperatura de 573K. Determinar, la Kp.
2NH3 (g) –> N2 (g) + 3H2 (g)”
Por el primer método, las presiones en el equilibrio serían:
2NH3 (g) –> N2 (g) + 3H_2 (g)
pNH3 = po – 2x
pN2 = x
pH2 = 3x
De esta forma:
6 = po – 2x + x + 3x
6 = po +2x
En este caso, sabiendo que α es el cociente entre lo que reacciona y la presión inicial, el grado de disociación sería: α = 2x/po
Por tanto:
6 = po + (2αpo)/2
6 = po (1 + α)
Como α = 0,6:
po = 3,75
La Kp, por este primer método:
Kp = ((po·α/2)·(3po·α)/2)^3/(po-po·α)^2 = 19,2
Por el segundo método, las presiones en el equilibrio serían:
2NH3 (g) –> N2 (g) + 3H2 (g)
pNH3 = 2po – 2x
pN2 = x
pH2 = 3x
De esta forma:
6 = 2po – 2x + x + 3x
6 = 2po +2x
Sabiendo que α es el cociente entre lo que reacciona y la presión inicial: α = x/po
Así:
6 = 2po + 2αpo
6 = 2po (1 + α)
Como α = 0,6:
po = 1,88
La Kp en este segundo caso sería:
Kp = (poα·(3p_o α)^3)/(2po-2poα)^2 = 19,3
Vemos que el resultado es el mismo. La pequeña variación en los resultados de la constante disminuiría si tomáramos un mayor número de cifras significativas en el proceso.
Espero que te haya resultado de ayuda. Cualquier otra duda, pregúntanos. ¡Un saludo!
Muchas gracias
Buenos días Catalina,
Uno cosa, en los ejercicios de precipitación de la semana pasada. El 2 y el 3 son prácticamente iguales. Yo he resuelto el ejercicio 3 planteando, con el balance de cargas, el sistema de 3 ecuaciones. El resultado que me da de plata en disolución es de 2’1×10-8 M. Éste es mucho menor que el que te sale a ti. Por qué puede ser? Que error se comete?
Muchas gracias
Hola Antonio!
La verdad es que tu pregunta es muy interesante y útil para profundizar en este tipo de ejercicios.
Aunque en principio ambos problemas son muy parecidos, se diferencian en que en el ejercicio 2 las cantidades de ion plata, cloruro y bromuro iniciales son iguales. Esto hace que no quede apenas excedente de ion plata si suponemos que precipita todo lo que se pueda de AgCl y AgBr.
Mientras, en el ejercicio 3, existe un exceso de ion plata, que no podrá precipitar porque está limitado por la cantidad de cloruro y bromuro. En este caso, debes tener en cuenta la cantidad que había inicialmente de ion plata. Si resuelves el problema 3 tal como hemos hecho con el problema 2, no estarías atendiendo a ese exceso considerable de ion plata que queda en disolución, por eso esa resolución te lleva a un resultado erróneo.
Espero haberte ayudado. Ya me dirás si lo has entendido.
Un saludo y mucho ánimo!
Perfecto.
La diferencia será entonces el exceso de ion plata porque con el sistema de ecuaciones solo he tenido en cuenta la cantidad de plata que procede de los equilibrios de solubilidad.
Muchas gracias
Muchas gracias por vuestras clases y generosidad. Me están viniendo genial!!!
Explicáis fantásticamente bien!!!
Un saludo
Muchas gracias por el comentario, Emilia!
Me alegro mucho de que te estén sirviendo. Nos vemos el próximo jueves 😉
Hola!
En el ejercicio 2, no acabo de entender por qué [Na+] y [NO3 -] son iguales a las del inicio si ambos son iones solubles, no?
Gracias de antemano!
Ok, ya lo entendí, con la solubilidad!
Hola Emilia!
Me alegro de que lo hayas entendido. De todas formas, te lo comento de nuevo.
Los iones sodio y nitrato son muy solubles, por lo que en las condiciones del ejercicio no van a precipitar (además, lo sabemos porque no te dan datos de Ks de esos iones).
De esta forma, cuando calculamos el balance de cargas, [Na+] y [NO3-] representan las concentraciones de estos iones que están disueltos en el agua. Como no precipita nada de estos, las concentraciones son igual a las iniciales.
Un saludo!
Hola Catalina, sigo con atención vuestras clases y son muy interesantes. Lo haceis muy bien, os felicito. Te dejo mi duda, se refiere al ejercicio 1 de la segunda parte de ejercicios de Equilibrio.
Hay un momento en el que dices que la presión es siempre la misma, al inicio y en el equilibrio. En el enunciado dice «si calentamos… a 190ºC y 1 atm de presión…» entiendo que son las condiciones inciales. Es decir, entiendo que incialmente hay una presión, pero varía al alcanzar el equilibrio, puesto que si varían los moles totales (en el equilibrio hay más moles que al inicio) y el volumen es constante, tiene que variar obligatoriamente la presión. PV=nRT, si varía n tiene que variar P, a V=cte.
Por otraparte en los enunciados, a veces, me falta información, como por ejemplo, si es a volumen constante. Es un dato clave y en muchos ejercicio no lo veo claramente escrito (en ejercicios de libros y otros que encuentro en internet). ¿Cóm puedo llegar a saber si es a volumen constante?
Muchas gracias por todo
Saludos Elena
Hola Elena!
En cuanto a la presión en el ejercicio 1, efectivamente no será la misma al inicio que en el equilibrio, puesto que varían los moles al avanzar la reacción (en el lado de los reactivos tenemos 1 mol y en el de los productos, 2 moles gaseosos).
Sin embargo, el dato que nos dan al decir «si calentamos… a 190ºC y 1 atm de presión…», sí que se refiere al equilibrio. Aunque en este ejercicio solo lo utilizaremos para relacionar la densidad del aire con la densidad de nuestra mezcla en el equilibrio (que es la misma densidad que tendremos al inicio, cuando solo haya pentacloruro de fósforo en el recipiente).
En relación a lo que me preguntas sobre cómo saber si estamos a volumen constante, depende del contexto del ejercicio. Por lo general, podrás suponer que es constante. Por ejemplo, un planteamiento típico de un ejercicio sería:
A (g) + B (g) –> C(g) + D (g)
En este caso, las concentraciones iniciales serían:
[A]o = molesA/Volumen
[B]o = molesB/Volumen
Y las concentraciones finales:
[A]eq = (molesA/Volumen) – (x/Volumen)
[B]eq = (molesB/Volumen) – (x/Volumen)
Como ves, hemos supuesto que el Volumen es el mismo al inicio y al final.
Ya me dirás si te he aclarado tus dudas.
Muchas gracias por tu comentario y un saludo!
me queda claro, muchas gracias!! Saludos y salud para todos 🙂
Buenos dias Catalina,
Mi duda va con respecto al ultimo ejercicio de valoraciones que has realizado esta semana.
La cuestion es la siguiente: En la valoracion con sosa y naranja de metilo como indicador, dices que lo que se valora es el exceso de acido clorhidrico. Pero como tambien tenemos carbonico, no se neutralizaria el primer proton del carbonico para dar carbonato? en la curva de valoracion por encima de ph 4 estaria la especie bicarbonato.
Muchas gracias
Hola Antonio!
Al realizar la valoración con naranja de metilo, tenemos solo en cuenta la reacción entre el ácido fuerte y la base fuerte, puesto que son las mayoritarias. Además, el H2CO3 es inestable y parte de este podría convertirse en CO2 y H2O antes de la valoración.
Te dejo aquí el link al libro de Análisis Químico de Laitinen y Harris donde hablan brevemente sobre ello. Más concretamente en el segundo párrafo de la página 118.
Espero haberte ayudado. Si no te lo he aclarado, no dudes en preguntarme de nuevo.
Un saludo y mucho ánimo con la oposición!
Buenos dias, estas últimas semanas no he podido conectarme a las clases on line, que me parecen realmente interesantes. Estaba buscando las grabaciones de dichas clases, pero no las veo, pues a las clases de precipitación,que son las que están aquí subidas, yo sí había asistido.
Aún no se han cargado las clases posteriores a precipitación?
Gracias
Hola Helena!
Me alegro de que te sirvan las clases.
Como hemos cambiado el formato, y ahora los jueves hacemos un ejercicio o bien de Física o bien de Química, estamos recopilando las clases emitidas en esta otra entrada de blog: Clases breves, online y en abierto para la preparación de las Oposiciones de Secundaria de Física y Química
Esperamos que te sigan siendo de utilidad. Si tienes dudas, puedes comentar en cualquiera de las dos entradas de blog.
Un saludo!
Muchas gracias Catalina por la información