Exercicis de Quimica

Pregunta 6 :La presencia de feroo es un dels problemes mes sovint ....

Formulació: Fe(OH)2 - hidròxid de ferro(II)

Fe(OH)2(s) ' Fe2+ + 2 OH-

Expressió de la constant de solubilitat: Kps = [Fe2+] · [OH-]2

 Calculem la concentració de Fe2+ en M:

 [Fe2+] = 0,3 mg Fe2+ / L x (1 g Fe2+ / 1000 mg Fe2+) x (1 mol Fe2+ / 55,85 g Fe2+)

 [Fe2+] = 5,3715·10-6 M

Calculem la [OH-], substituint la concentració de Fe2+ en l’expressió de la Kps:  [OH-] = ((Kps / [Fe2+])1/2 ⇒ [OH-] = ((4,1·10-15/ 5,3715·10-6)1/2

 [OH-] = 2,76·10-5 M [0,2 p]

 Calculem la [H3O+], a partir de la constant d’ ionització de l’aigua (Kw) i la [OH-]:

 Opcional: reacció: 2 H2O ' H3O+ + OH-

 Kw = [H3O+] · [OH-] ⇒ [H3O+] = Kw / [OH-]

 [H3O+] = 1,0·10-14 / 2,76·10-5 ⇒ [H3O+] = 3,623·10-10

 El pH es calcula amb l’expressió pH = - log [H3O+]

 pH = - log 3,623·10-10 ⇒ pH = 9,4

 b)

Afegint un àcid. L’àcid (HX) reaccionaria amb l’ió OH-que prové de l’hidròxid de ferro(II) sòlid per formar aigua, desplaçant la reacció de solubilitat cap a la dreta.

 Modificant la temperatura. Si la reacció de solubilitat és endotèrmica caldria augmentar la temperatura (donar calor), i si és exotèrmica caldria disminuir la temperatura (treure calor), per tal que la reacció de solubilitat es desplaci cap a la dreta

Pregunta 3 : La lactosa, un dels principals components de la llet es degrada en contacte …

 a) Formulació:  Hidròxid de sodi: NaOH  

CH3CHOHCOOH + NaOH → CH3CHOHCOONa + H2O

 per detectar el punt final d’una valoració àcid - base cal emprar un indicador que viri

de color a prop del punt d’equivalència.

En el punt d’equivalència hem afegit una quantitat de base (NaOH) perquè tot l’àcid làctic reaccioni, sense que sobri NaOH. Tenim en la solució: ió lactat, CH3CHOHCOO- i agua. El pH serà bàsic, ja que l’ió lactat és la base conjugada de l‘àcid làctic (àcid feble).

Necessitem, doncs, un indicador que viri a la zona de pH bàsic. El verd de bromocresol vira a la zona àcida (pH= 3,8-5,6). Per tant, no és correcte emprar aquest indicador en la valoració de l’àcid làctic amb NaOH.

 b) Reacció de valoració: CH3CHOHCOOH + OH-→ CH3CHOHCOO-+ H2O

 A partir de la reacció igualada (estequiometria 1 a 1): NaOH V = 8,50 mL = 0,00850 L

 (0,00850 L) x (0,100 mol / L) = 0,000850 mol NaOH [0,1 p]

 mol de NaOH gastats = mol inicials de CH3CHOHCOOH ⇒ 0,000850 mol de CH3CHOHCOOH

Ho transformem a grams:

 0,000850 mol àcid làctic x (90 g àcid làctic / 1 mol àcid làctic) =

 = 0,0765 g àcid làctic

 Llet 20 mL = 0,020 L

 Concentració de CH3CHOHCOOH = (0,0765 g) / (0,020 L)

Concentració d’àcid làctic = 3,825 g · L-1

La concentració d’àcid làctic a la llet és més petita de 5,0 g · L-1, per tant aquesta llet no està quallada.

Pregunta 2 : En dermatologia, el tractament de berrugues es duu a terme habitualment de dues maneres

 a) Reacció de lí‡cid cloroetanoic en aigua: ClCH2COOH + H2OàClCH2COO- + H3O+

L’acid cloroetanoic , segons el que diu el model de Lowry, un acid es aquella especie química capaç de cedir protons H+, fet que compleix l’acid cloroetanoic ja que li cedeix un H a l’aigua (base) formant els productes.  

ClCH2COOH à acid  H2O à base

ClCH2COO-à base   H3O+à acid

b) Quantitat dí‡cid cloroetanoic = 5,0·10-3 mol

 Volum de solucio = 100 mL = 0,1 L

 C (inicial, ‡cid cloroetanoic) = (5,0·10-3 / 0,1) = 0,05 M

 ReacciÛ díequilibri:           ClCH2COOH + H2O ! H3O+ + ClCH2COO-

 Inicial                                        0,05

 Equilibri                                   0,05- x                       x                     x

 pH = - log [H3O+] ⇒ [H3O+] = 10- pH

 Si pH = 2,11 ⇒ [H3O+] = 10-2,11 = 7,762 · 10-3 M

 Per líestequiometria de la reacciÛ: [H3O+] = [ClCH2COO-] = 7,762·10-3 M

 [ClCH2COOH] = 0,05- x = 0,05 ñ 7,762· 10-3 = 0,04224 M

Ka = ([H3O+] · [ClCH2COO-]) / [ClCH2COOH] [0,2 p]

Ka = (7,762· 10-3 )2 / (0,04224)

 Ka = 1,4 · 10-3