C átedra átedra de G eoquímica eoquímic a - P roblemas roblemas anex anex os
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pH 1) 1) Calcular el pH de los siguientes sistemas sabiendo que la concentración promedio de iones hidronio en cada caso es: a. Agua de manantial: 1,5 x 10-9 mol/l (Rta.: 8,82) b. Agua geotermal: 8,12 x 10-8 mol/l (Rta.: 7,1) ¿Cuál es la relación entre el exponente de los valores de concentración de hidronio y el del pH?
2) 2) A partir de los pH promedio de los siguientes sistemas calcular la concentración de iones hidronio y oxhidrilo: a. Agua de lluvia: 5,6 (Rta.: 2,51.10-6) b. Agua de mar: 8,2 (Rta.: 6,31.10-9) c. Jugo de limón: 2,2 (Rta.: 6,31.10-3) d. Amoníaco de uso doméstico: 12,0 (Rta.: 1,0.10-12)
3) El 3) El pH de una disolución acuosa de cloruro de amonio es: a. Igual a 7 b. Mayor de 7 c. Depende de la concentración d. Menor de 7
pH e hidrólisis 1) 1) Señale cuál/es de las siguientes sustancias, al disolverse en agua, podría producir una alteración del valor del pH: a. KCl. b. Na2CO3 c. Na2SO4 d. KNO3 2) 2) Establecer una escala de pH decreciente para cada una de las siguientes soluciones, todas ellas de concentración 0,20 M, sabiendo que K HCH3COO = KNH4OH = 1,75 x 10 -5: KH2PO4- = 6,32 x 10 -8; KHPO4-2 = 4,5 x 10-13 a. HNO3 (Rta.: 0,70) b. NH4Cl (Rta.: 4,27) c. NaOH (Rta.: 13,33)
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d. NaCl (Rta.: 7,0) e. NH4Cl-NH4OH (Rta.: 9,24) f. NH4CH3COO (Rta.: 7) g. HCH3COO (Rta.: 2,73) h. NH4OH (Rta.: 11,27) i. NaCH3COO - HCH3COO (Rta.: 4,76) j. NaCH3COO (Rta.: 9,03) k. Na2HPO4 – NaH2PO4 (Rta.: 12,35)
Ke 1) Siendo la Ke de formación de galena (PbS) a partir de sus iones igual a 1016,2, calcular la concentración de anión sulfuro, necesaria para formar dicho mineral cuando la concentración de ion Pb ++ es 10-6,5. (Rta.: 1,99.10-10) 2) Seleccione una respuesta teniendo en cuenta que la siguiente reacción se encuentra en equilibrio: CaCO3 (s) ↔ CO2 (g) + CaO (s) . a. La variación de presión no influye en ese equilibrio b. Un aumento de presión desplaza el equilibrio hacia la derecha c. Kc y Kp son iguales d. Si añadimos dióxido de carbono aumenta la cantidad de CaCO 3 en el equilibrio
3) Calcular la constante de equilibrio para la primera disociación de una disolución 0,10 M de hidróxido de cinc, de pH 11,9. (Rta.: 9,6.10-4) Fuerza iónica
La composición del agua del Río River en los Alpes Suizos expresada en ppm (partes por millón) es la siguiente: HCO3113,5
Cl1,1
SO4= 36,0
NO3 1,9
Ca+2 Mg+2 40,7 7,2
Na+ 1,4
K+ 1,2
Y la de un mar abierto (promedio) expresada en moles/litro (M): HCO30,00238
ClSO4= Ca+ 0,560 0,0283 0,0105
Mg+ 0,0544
Na+ K+ 0,481 0,0105
Calcular la actividad para el anión bicarbonato (carbonato ácido) y para el catión sodio en ambos medios y comparar sus valores. ¿Cuál sería la conclusión a la cual se puede arribar?
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Nota: para realizar el cálculo de la actividad es necesario que estén en términos de molalidad (moles de soluto/Kg de solvente).Consider ar δH2O = 1g/cm3; A(rio) = 0,5050 (20 ºC); B(rio) = 0,3279; A(mar) = 0,5034 (18ºC); B(mar) = 0,3275 (18ºC); a(HCO3-) = 5,4; b(HCO3-) = 0.0; a(Na+) = 4,32; b(Na+) = 0,06. (Rta.: Río aNa+ =2,63.10-5 y aHCO3-=9.99.10-4; Mar aNa+=0.317; aHCO3-=1,53.10-3) Estequiometría 1) ¿Cuántos moles de sulfato de magnesio heptahidratado MgSO 4·7H2O, hay en una muestra de 25,70 g del mismo? (Rta.: 0,104 mol) a. 0,104 mol b. 0,328 mol c. 0,572 mol c. 0,050 mol
2) El número de átomos de oxígeno que hay en 1 mg de óxido de hierro (III) y en 32 g de gas oxígeno es: a. 1,20.10 19 y 13,0.10 19 b. 1,13.10 19 y 1,20.1024 c. 1,13.10 19 y 20,0.10 19 d.1,20.10
y 13,0.10
(Rta.: 1,13.1019 átomos de O/mg Fe2O3; 1,20.1024 átomos de O/32 g gas) 3) En la Naturaleza el Litio tiene dos isótopos: 6Li y 7Li, en donde el 7,40 % del Li total es del isótopo liviano (6Li), y el resto corresponde al del pesado ( 7Li). Uno de los minerales que constituye una fuente de este elemento químico es el espodumeno cuya fórmula es LiAlSi2O6. ¿Cuántos átomos del isótopo 6Li hay en una muestra de 518g de espodumeno? a.2, 56.10
b. 3,15. 10 c. 1,24.10 23 d.7,23.1022
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4) La clorargirita o querargirita (AgCl) es un mineral blanco, pulverulento que se forma como producto secundario en los depósitos ricos en plata, estable en ambientes desérticos. Esta sal puede ser disuelta en medio amoniacal según la siguiente reacción: AgCl ↓ (gel) + NH4OH → Ag(NH3)2+ + Cl- + H2O a. ¿Qué masa de NH4OH será necesario emplear para disolver 0,120g del gel? b. ¿Cuántos moles de catión diaminoargento se formarán con las masas utilizadas en el punto a.? c. ¿Cuál será el número de moléculas de agua generadas en esta reacción para un mol de sal? (Rta.: 0,06 g; 8x10 -4 moles; 1,20.1024 moléculas). 5) Una muestra de muscovita contiene 1,76.10 17 átomos de 40K/g muestra, calcule cuál será el % de K2O en la misma. Abundancia 40K = 1,167.10-4moles 40K /mol Ktotal (Rta.: 11,77 %)
Electroquímica 1) ¿Qué sustancia se reduce en la reacción siguiente? Cr 2O72- + 6S2O32-+14H+ ↔ 2Cr 3+ + 3S4O62- + 7H2O H+ Cr 3+ Cr 2O72S4O62S2O32H2O
2) ¿Cuál es el elemento que se reduce en la reacción siguiente? Cr 2O7-2(ac) + 14 H+(ac) + 6 I-(ac)
2 Cr +3 (ac) + 3 I2(s) + 7 H2O(l)
↔
3) ¿Cuál de las reacciones siguientes es una reacción redox?
AgNO3 + HCl Pb2+ + 2 Cl-
PbCl2
↔
NaOH + HCl 2 Al + 3 Cl2
HNO3 + AgCl
↔
NaCl + H2O
↔
2 AlCl3
↔
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4) ¿Qué sustancia es el agente oxidante? Pb + PbO2 + 2H2SO4
2PbSO4 + 2H2O
↔
H2SO4 PbO2 Pb PbSO4
5) La media reacción balanceada en la que el ion bromito se convierte en un ion bromuro es una:
reducción de cuatro electrones oxidación de dos electrones oxidación de tres electrones reducción de dos electrones oxidación de un electrón
6) Una reacción electroquímica espontánea tiene: G° < 0, E° = 0, y K >> 1 G° > 0, E° < 0, y K < 1 G° = 0, E° = 0, y K >> 1 G° > 0, E° < 0, y K > 1 G° < 0, E° > 0, y K > 1
7) Una de las diferencias entre una celda voltaica y una celda electrolítica es que en una celda electrolítica se obliga a que ocurra una reacción no espontánea una reacción química produce una corriente eléctrica se produce O2 gaseoso en el cátodo el flujo de electrones es hacia el ánodo
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8) El valor del E ° de la reacción siguiente es de 0.63 V. ¿Cuál es el valor del E de esta reacción cuando la concentración de Zn 2+ es 0.00020 M y la concentración de Pb2+ es 1.0 M ? Pb2+(ac) + Zn(s)
Zn2+(ac) + Pb(s)
↔
0.52V 0.41V 0.85V 0.74V 9) Los potenciales estándar de reducción del Cu 2+ y Ag+ en V son de +0.34 y +0.80, respectivamente. Calcule el valor de E en volts de la celda siguiente a 25°C. Cuº | Cu2+ (1.00 M ) || Ag+ (0.0010 M ) | Agº 0.55 V 0.11 V 0.28 V 0.37 V (Rta.: 0,28 v)
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