Problemas A Resolver PDF

PROBLEMAS DE QUIMICA
SEGUNDO CUATRIMESTRE
Ingeniero de Minas
Ingeniero Geólogo
Ingeniero Técnico de Minas
E.T.S.I. de Minas. U.P.M.

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BLOQUE 1: CINÉTICA QUÍMICA

1.1 En la descomposición del dióxido de nitrógeno, según la reacción: 2NO2 → 2NO + O2
la constante de velocidad específica vale 83,9 a 327 ºC y 407 a 372 ºC. Calcule el valor de la energía
de activación.
Sol.: 27,1 kcal/mol
1.2 En la reacción de descomposición del N2O5: N2O5 → 2NO2 + 1/2O2

la presión parcial de N2O5 gaseoso, a 45 ºC, varía en función del tiempo. Indicar el orden de la
reacción y el valor de la constante de velocidad específica, utilizando los siguientes datos:
t/seg 0 600 1200 2400 3600 4800 6000 7200
p(N2O5) /mmHg 348 247 185 105 58 33 18 10
Nota: optativamente puede utilizar papel milimetrado para la resolución.
Sol.: 1º orden; k = 4,9 × 10-4 s-1
1.3 Aplicar los criterios que permitan comprobar que la reacción de descomposición catalítica del
peróxido de hidrógeno en disolución acuosa transcurre según reacción de orden uno, calculando la
constante de velocidad, a partir de los siguientes datos:
t /min 0 10 20
n /mL de KMnO4* 22,8 13,8 8,25
Nota*: Para medir la cantidad de H2O2 que queda sin descomponer se coge pequeño volumen de
disolución y se hace reaccionar con el volumen necesario de KMnO4. Optativamente puede
utilizar papel milimetrado para la resolución.
Sol.: k = 0,05 min-1
1.4 Calcule la constante de desintegración del radio, sabiendo que su período de semidesintegración es de
1590 años.
Sol.: 4,36 × 10-4 años-1.
1.5 Tomando como período de semidesintegración del polonio 140 días, calcúlese el tiempo que tardará
en reducirse su actividad a la quinta parte del valor inicial.
Sol.: 325 días.
1.6 Un preparado radiactivo emite 4290 cuentas·minuto-1 y 3,15 horas más tarde la velocidad de
desintegración es de 1750 cuentas·minuto-1. ¿Cuál es el período de semidesintegración del citado
elemento?.
Sol.: 2,38 horas.
1.7 Los minerales naturales de rubidio contienen 87Sr como resultado de la desintegración radiactiva de
87
Rb. Un mineral de rubidio contiene 0,85 % de Rb y 0,0098 % de 87Sr. Teniendo en cuenta que en el
rubidio natural de cada 1000 átomos 278 son de 87Rb y que el periodo de semidesintegración de este
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isótopo es de 6,2 × 1010 años, calcule la edad del mineral. (Suponer que todo el 87Sr contenido en el
mineral proviene de la desintegración de 87Rb).
Nota: suponga que la masa atómica del 87Sr = 87; Masa atómica Rb = 85,47
Sol.: 3,58 × 109 años.
1.8 El 5 % de cierto elemento radiactivo se desintegra en 21,0 minutos. Determínese su período de

semidesintegración.
Sol.: 284 min.
1.9 En un experimento se tomó un gramo de carbón de un árbol recién cortado, emitiendo 12,24 cuentas
por minuto. Se tomó la misma cantidad de carbón de una viga de madera de una iglesia medieval que
registró 10,66 cuentas por minuto. Estimar la edad de la madera utilizada para la construcción de la
iglesia. (t1/2 de 14C = 5730 años).
Sol.: 1142 años.
1.10 La descomposición del ácido 1,2-dibromosuccínico en ácido bromhídrico y ácido bromaleico
HOOC-CH-CH-COOH → HBr + HOOC-CH = C-COOH

| | |
Br Br Br
en disolución acuosa sigue una ley cinética de 1er orden. La constante de velocidad específica a 50 ºC
es 3,00 × 10-8 s-1 y a 89,4 ºC es 1,26 × 10-6 s-1. Calcule:
a) La energía de activación.
b) El factor de frecuencia (A).
c) La constante de velocidad específica a 70,1 ºC.
Sol.: a) Ea = 92,3 kJ·mol-1; b) A = 2,55 × 107 s-1; c) k(70,1 ºC) = 2,26 × 10-7 s-1
1.11 El 32P emite radiación beta transformándose en 32S. Sabiendo que en 43 días una muestra de 32P, el
87,5 % de los átomos presentes son de 32S, se pide:
a).Averiguar el período de semidesintegración y la constante específica de velocidad de
desintegración.
b) Calcule la masa inicial si en dicho tiempo se han formado 964 mg. de 32S.
Datos: 32P = 32,0 ; 32S = 32,0.
Sol.: a) λ = 0,0484 días-1; t½ = 14,3 días; b) masa inicial = 1102 mg.
1.12 La constante de velocidad específica de la hidrólisis básica del yoduro de etilo

C2H5I + OH- → C2H5OH + I-
es 3,68 × 10 L·mol ·s a 32 ºC, y la energía de activación es de 21,5 kcal·mol-1. Calcule la constante
-4 -1 -1
de velocidad específica a 50 ºC.
Sol.: k = 2,62 × 10-3 L·mol-1·s-1
1.13 El 14C es radiactivo y se incorpora a la materia a través de la fotosíntesis. Una muestra de 1 g de

carbono procedente de un trozo de madera encontrado en una excavación arqueológica dio 18 desin-
tegraciones durante un cierto tiempo. En el mismo tiempo 1 g de carbono de un árbol recién cortado
dio 7900 desintegraciones. Calcule la edad del hallazgo arqueológico. .Dato: t½(14C) = 5730 años.

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Sol.: t = 5,03 × 104 años.
1.14 La reacción de descomposición de una sustancia hipotética A:

A → productos
es de orden cero con respecto a A. ¿Cuál de las siguientes gráficas corresponde a esta ecuación?
[A] a) 1/[A] b) log[A] c) [A] d)
t t t t
Sol.: a)
1.15 Estudiando la reacción: A + B → C , se obtuvieron los siguientes datos:

MOLARIDAD VELOCIDAD INICIAL
INICIAL DE FORMACIÓN DE C
EXPERIMENTO [A] [B] /moles/(L·min)
1 0,15 0,15 3,0 × 10-4
2 0,45 0,45 27,0 × 10-4
3 0,45 0,15 9,0 × 10-4
De lo que se deduce que el valor de la constante de velocidad de reacción es:

a) 1,0 mol·min-1.
b) 8,8 × 10-2 L3·mol-2·min-1
c) 1,33 × 10-2 L·mol-1·min-1
d) 2,6 × 10-2 L2·mol-1·min-1
Sol.: c)
1.16 El N2O5 se descompone a 25 ºC según una cinética de primer orden, tardando 5,7 horas en reducir su
concentración a la mitad. Calcule:
a) la constante de velocidad
b) el tiempo necesario para que la descomposición se realice en un 90 %.
Sol.: a) 0,122 h-1; b) 18,9 h.
1.17 La ecuación de velocidad de la reacción: CO(g) + NO2(g) → CO2(g) + NO(g)

a 300 ºC es v = k[NO2]2, y a 400 ºC, v = k'[NO2][CO]. ¿Qué conclusión se puede sacar de estos
datos?.
a) Son falsos, pues la ecuación de velocidad para una reacción química es siempre la misma.
b) El mecanismo es distinto a 300 ºC que a 400 ºC.
c) A 300 ºC la reacción es más rápida.
d) A 300 ºC no reacciona el CO (g).

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Sol.: b)
1.18 Una pieza de madera de la puerta de entrada de un templo maya se somete a las técnicas de datación
carbónica y se encuentra que tiene 12,7 desintegraciones por minuto por gramo de carbono. Los
árboles vivos de la misma madera que la puerta tienen 15,3 desintegraciones por minuto por gramo
de carbono. La vida media del 14C es t½ = 5730 años. Calcule la antigüedad del templo.
Sol.: 1539 años
1.19 Al elevar la temperatura de una reacción química:

a) Disminuye la concentración de los reactivos y por ello la constante de velocidad.
b) Aumenta la velocidad si la reacción es endotérmica, pero disminuye si es exotérmica.
c) Aumenta la velocidad media de las moléculas y con ella la energía de activación.
d) Aumenta siempre la velocidad de reacción.
Sol.: d)
1.20 Se introduce etilamina (C2H5NH2) en un recipiente vacío y se calienta a 500 ºC. A tiempo cero la
presión es 55 mmHg. La descomposición de la etilamina tiene lugar según la reacción:
C2H5NH2 (g) → C2H4 (g) + NH3 (g)
El volumen del recipiente es constante y se mide la presión total P a diversos intervalos de tiempo.
Los resultados obtenidos se agrupan en la tabla:
t/min 0 1 2 10
p/mmHg 55 60 64,5 89
Calcule el orden de reacción y la constante de velocidad.
Sol.: k = 0,1 min-1; de primer orden.
1.21 El compuesto HOF es muy inestable descomponiendo según una reacción de primer orden en HF y
O2 según la siguiente ecuación:
HOF (g) → HF (g) + 1/2O2 (g)
El tiempo de semireacción es de 30 minutos a temperatura ambiente.
Si la presión en un matraz de un litro, lleno de HOF es inicialmente 100 mmHg a 25 ºC. ¿Cual será la
presión total del matraz y la presión parcial de HOF después de 30 min.? ¿Y después de 45 min?
Sol.: 30 minutos: 0,164 atm; 45 minutos: 0,174 atm.
1.22 En el estudio de una reacción de 1er orden: A → productos se encuentra que [A]/[A]o es 0,125
después de 1 hora. La concentración inicial de A era 0,2 mol/L. Calcule la velocidad instantánea
inicial de reacción (t = 0) en mol/(L·s).
Sol.: 1,15× 10-4 mol/(L·s)
1.23 Se compra una muestra de 250 mg de Na3PO4 radioactivo para llevar a cabo algunos experimentos
con 32P radioactivo, pero determinados problemas retardan la iniciación de los experimentos 60 días.
¿Qué porcentaje de la muestra inicial permanece activa para su uso si el período de
semidesintegración (t½) del 32P es 14,3 días?
Datos: Na = 23; P = 31.

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Sol.: 5,4 %
1.24 Para la reacción: CH3CHO (g) → CH4 (g) + CO (g)

Se conocen experimentalmente los siguientes datos de la constante de velocidad:
k (s-1) T (K)
0,013 700
0,028 720
0,117 760
0,751 810
Hallar el valor experimental de la energía de activación.
Sol.: Ea = 173 kJ/mol
1.25 Un compuesto químico se descompone siguiendo una cinética de primer orden. A 25 ºC su constante
de velocidad es 3,5 × 10-6 s-1.
a) Calcule el % de compuesto que queda aun sin descomponer a los 10 días de
permanecer a 25 ºC.
b) Calcule la temperatura en ºC a la que deberemos almacenar dicha sustancia para que se
descomponga en el mismo % que en el apartado a) en 365 días. Dato Ea = 50 kJ/mol.
Sol.: a) 4,9 % ; b) -20 ºC
1.26 Considere la reacción: NO + ½ Cl2 → NOCl

Realizamos tres experimentos de medida de las velocidades iniciales de reacción
Experimento Velocidad Inicial (M/h) [NO] (M) [Cl2] (M)

1 1,19 0,5 0,5
2 4,79 1 0,5
3 9,59 1 1
Según estos datos la velocidad de reacción tiene la expresión:
a) v = k[NO] [Cl2]
b) v = k[NO] [Cl2]1/2
c) v = k[NO]2 [Cl2]2
d) v = k[NO]2 [Cl2]
He elegido.....) porque......................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
Sol.: d)
1.27 Conocido Ea = 48 kJ/mol, para una cierta reacción biológica y la constante de velocidad 2,5× 10-2 s-1
a 25 ºC. ¿Cuál será a 37 ºC, el tiempo que transcurrirá para que la concentración se reduzca al 50 %,
si la reacción es de orden uno?.
Sol.: 13,1 s.
1.28 La reacción: 2H2S (g) + 02 (g) → 2S (s) + 2H2O (l) es de:

a) 3º orden
b) 2º orden

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c) 1º orden
d) con los datos que me dan no se puede determinar el orden.
Sol.: d)
1.29 En la reacción: 2NO2 (g) + ½02 (g) → N2O5 (g)

en determinado instante la velocidad de desaparición de O2 es 2 mol/(L·s). Calcule la velocidad de
formación de los productos.
Sol.: d[N2O5]/dt = 4 mol/(L·s)
1.30 La reacción: 3BrO-(aq) → BrO3-(aq) + 2Br-(aq), es de segundo orden en BrO- (aq). En un

experimento la constante de velocidad de -d[BrO-]/dt fue 0,06 L/(mol·s). Calcule la constante de
velocidad cuando la velocidad de reacción se escribe para a) d[BrO3-]/dt; b) d[Br-]/dt.
Sol.: a) k (BrO3-) = 0,02 L/(mol·s) ; b) k (Br-) = 0,04 L/(mol·s)
1.31 En la reacción N2 (g) + 3H2 (g) → 2NH3 (g), en un experimento la velocidad de reacción respecto al
NH3 fue 1,15 mmol/(L·h). ¿Cuál serán las velocidades en relación al N2 e H2? ¿Cuál será la velocidad
de reacción?
Sol.: -d[N2]/dt = 0,575 mmol/(L·h); -d[H2]/dt = 1,725 mmol/(L·h)

Velocidad de reacción = 0,575 mmol/(L·h)
1.32 Para la reacción 2NOBr (g) → 2NO(g) + Br2(g) se han encontrado los siguientes valores:
[NOBr] /mol/L tiempo /s
0,556 1
0,385 2
0,238 4
0,135 8
0,0943 12
Calcule: a) el orden de reacción; b) la concentración inicial; c) el valor de la constante de velocidad.
Sol.: a) 2; b) 1 mol/L; c) 0,80 L/(mol·s)
1.33 En la reacción entre la fenolftaleina HPh, y un exceso de base: HPh (aq) + OH-(aq) → Ph-(aq) + H2O,
se encontraron los resultados:
[HPh] /mM 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5
Tiempo /s 0,0 10,5 22,3 35,7 51,1 69,3 91,6 120,4 160,9 230,3
En base a estos datos calcule:
a) El orden de reacción y la constante de velocidad.
b) La velocidad inicial.
c) La velocidad instantánea a los 51,1 s.
d) La velocidad media en los tres primeros periodos de descenso de la concentración: de 5mM a
4,5mM, de 4,5mM a 4mM y de 4mM a 3,5mM.
Sol.: a) uno, k = 1,00 × 10-2 s-1; b) –5,0 × 10-5 mol/(L·s);

c) –3,0 × 10-5 mol/(L·s); d) –0,048 mM/s; -0,041 mM/s; -0,037 mM/s

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BLOQUE 2: EQUILIBRIO QUÍMICO

2.1 SO2 (g) y O2 (g) se mezclan en un matraz a 1100 K, en el instante de la mezcla las presiones parciales
son respectivamente: p(SO2) = 1,00 atm; p(O2) = 0,50 atm. Cuando el sistema alcanza el equilibrio a
1100 K, la mezcla tiene una presión total de 1,35 atm. Calcule Kp a 1100 K para la reacción:
2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g)
Sol.: 0,52 atm-1.
2.2 A una temperatura dada la constante de equilibrio de la reacción: H2 (g) + I2 (g) 2HI (g)
es 6,0. Si un mol de H2 y un mol de I2 se introducen en un matraz de 1,00 L, a esa temperatura
¿Cuáles serán las concentraciones de las tres especies cuando el sistema alcanza el equilibrio?
Sol.: [HI] = 1,10 mol/L; [H2] = [I2] = 0,45 mol/L.
2.3 Considerar la siguiente mezcla en equilibrio a 730,8 K: p(H2) = 0,08592 atm; p(I2) = 0,08592 atm;
p(HI) = 0,5996 atm. Si este equilibrio H2 (g) + I2 (g) 2HI (g) se perturba adicionando HI de
manera que su presión parcial se hace 1,00 atm. ¿Cuál será la presión parcial de cada uno de los gases
cuando el sistema restablece el equilibrio?
Sol.: p(H2) = p(I2) = 0,1305 atm; p(HI) = 0,9108 atm.
2.4 Si se considera el equilibrio: N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)

a una cierta temperatura, la mezcla en el equilibrio en una vasija de 4,0 L, contiene 1,6 moles de NH3,
10,8 moles de N2 y 1,2 moles de H2 ¿Cuál es el valor de Kc?
Sol.: Kc = 2,2 L2·mol-2.
2.5 En un matraz de un litro se introducen 0,10 moles de PCl5 y se calienta hasta 250 ºC. En el equilibrio,
el grado de disociación es de 0,81. Calcule a) la presión total, b) Kp, c) Kc.
PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g)
Sol.: a) 7,76 atm. b) 14,8 atm. c) 0,345 mol/l
2.6 A 2000 ºC, y 1 atm de presión total, el dióxido de carbono se disocia el 1,8 %, según:
2CO2 2CO + O2
Calcule el valor de Kp.
Sol.: 2,9× 10-6 atm.
2.7 La presión de la descomposición térmica del carbonato cálcico, de acuerdo con

CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g)
es de 678 Torr a 810 ºC y 1333 Torr a 865 ºC . Calcule la entalpía estándar de la reacción.
Sol.: 30,4 kcal.
2.8 La constante de equilibrio para la reacción: SO2 (g) + 1/2O2 (g) SO3 (g)
12 -1/2
es 1,84× 10 atm a 25 ºC. Se introducen en un contenedor los tres gases de forma que en el
instante de mezclarlos las presiones parciales de los tres gases son: p(SO2) = 0,10 atm, p(O2) = 0,040
atm, p(SO3) = 3,00 atm. Cuando el sistema alcance la equilibrio: la p(SO3) será ¿mayor, menor o la
misma?
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Sol.: mayor
2.9 Se introducen en un matraz de 2,0 L una muestra de 0,60 moles de HBr (g), manteniéndolo a la
temperatura T. Cuando el sistema alcanza el equilibrio, se encuentra que contiene 0,104 moles de H2
(g) y 0,104 moles de Br2 (g). Calcule la Kp y Kc para la disociación de HBr (g) a la temperatura T
dada de: 2HBr (g) H2 (g) + Br2 (g)
Sol.: Kc = Kp = 7,04× 10-2
2.10 A 698,6 K la mezcla de los tres gases H2, I2 y HI se encuentra en equilibrio cuando p(H2) = p(I2) =
0,02745 atm, y p(HI) = 0,2024 atm. Se adiciona HI al reactor hasta que alcanza la presión p(HI) =
0,800 atm, y se espera a que se restablezca el equilibrio: ¿cuál será la presión de cada uno de los
gases cuando el sistema recupere el equilibrio?.
H2 (g) + I2 (g) 2HI (g)
Sol.: p(H2) = p(I2) = 0,0912 atm, p(HI) = 0,673 atm.
2.11 Se tiene el sistema H2O (g) + CO (g) CO2 (g) + H2 (g) a una temperatura dada en un recipiente
de un litro. En el equilibrio la mezcla contiene 0,4 moles de CO2, 0,4 moles de H2, 0,2 moles de H2O
y 0,2 moles de CO. Si se adicionan 0,4 moles de CO2 y 0,4 moles de CO a la mezcla ¿cuál será la
concentración final de CO cuando se restablezca el equilibrio?
Sol.: [CO] = 0,563 M
2.12 Se mezclan H2 y I2 ambos a la concentración 24 mM, en un contenedor y se calienta la mezcla

a 490 ºC . Calcule la composición en el equilibrio, de la mezcla de reacción. Kc, (490 ºC ) = 46
H2 (g) + I2 (g) 2HI (g)
Sol.: [H2] = [I2] = 5,5 mM; [HI] = 37 mM.
2.13 Se mezclan N2 e H2 en un contenedor a las concentraciones de 0,50 M y 0,80 M respectivamente, y

se dejan hasta que alcanzan el equilibrio. En el equilibrio la concentración de NH3 es de 0,15 M.
¿Qué valor tiene Kc a la temperatura de la experiencia?
N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)
Sol.: 0,28 M-2.
2.14 Calcule la composición en el equilibrio de la mezcla que resulta cuando HI puro se adiciona en un
contenedor de 1 L a la concentración de 2,1 mM y se calienta a 490 ºC . Kc para esta temperatura es
0,022.
2HI (g) I2 (g) + H2 (g)
Sol.: [HI] = 1,6 mM; [I2] = [H2] = 0,24 mM.
2.15 Para la reacción: N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)

la constante de equilibrio Kc a 500 ºC es 6,00× 10-2. Calcule Kp para dicha reacción a 500 ºC y
especificar las unidades de Kc y Kp.
Sol.: Kp = 1,49× 10-5; [Kc] = M-2; [Kp] = atm-2.
2.16 Kp de la reacción: C2N2 (g) + H2 (g) 2HCN (g)

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es 2500 a 500 ºC. Partiendo de una presión inicial de HCN de 30 atm, a esa temperatura: ¿cuál será la
presión de C2N2 obtenida en el equilibrio?
Sol.: 0,58 atm.
2.17 A 500 K la reacción: 1/2 H2(g) + 1/2 I2 (g) HI (g) presenta una Kp = 40.
a) Si adicionamos 0,050 moles de H2 a 0,030 moles de I2, en un recipiente de 5,0 dm3, ¿cuál
será la presión parcial de HI cuando se alcanza el equilibrio?
b) Sabiendo que la variación de entalpía estándar de la reacción arriba mencionada es 25,9 kJ a
500 K. Calcule el valor de Kp a 25 ºC suponiendo que ∆Ho y ∆So no varían con la
temperatura.
Sol.: a) 0,49 atm; b) 0,59.
2.18 Considerando la reacción 2A(g) + B(s) → C(g). Suponga que adiciona 3,0 moles de A al sólido B a
25 ºC. Calcule la composición de la mezcla gaseosa que se obtiene en el equilibrio a la presión
de 2,0 atm.
∆Hof /kJ·mol-1 So /J·K-1 ·mol-1
A(g) -166 181,0
B(s) 0 30,5
C(g) -354 332,0
Sol.: 1,27 moles de C y 0,47 moles de A
2.19 a) A la temperatura de 600 K la reacción: CO (g) + H2O (g) CO2 (g) + H2 (g)
tiene una Kp = 0,25. Si adicionamos 0,050 moles de CO2 a 0,10 moles de H2 en un recipiente de10
dm3 ¿cuál será la presión parcial de CO cuando se alcanza el equilibrio
b) Sabiendo que la variación de entalpía standard de la reacción del apartado a) es ∆Ho = -64,4 kJ a
600 K y admitiendo que ∆Ho y ∆So son constantes en el intervalo de temperatura de 600 a 400 K,
Calcule Kp a 400 K.
c) Comentar el resultado del apartado b)
Sol.: a) 0,21 atm. b) 160
2.20 El N2O4 se disocia según la siguiente reacción: N2O4 (g) 2NO2 (g)
Cuando se alcanza el equilibrio a 55 ºC, Kp = 0,60 atm. Calcúlese: a) el grado de disociación a esa
temperatura cuando la presión total es de 380 mmHg y b) las presiones parciales de todas las especies
químicas en esas condiciones de presión y temperatura.
Sol.: a) α= 0,48; b) p(N2O4) = 0,17 atm, p(NO2) = 0,32 atm.
2.21 En un reactor de 1,0 L se hace reaccionar a 25 ºC 3,0 moles de carburo cálcico, CaC2, con 5,0 moles
de agua líquida, produciéndose acetileno e hidróxido cálcico, según la reacción:
CaC2(s) + 2H2O(l) Ca(OH)2 (s) + C2H2(g)
Calcule: a) ∆G de la reacción
o
b) Kp
c) La presión parcial de todos los gases presentes después de reaccionar.
Energías libres de Gibbs standard de formación:
H2O(l): -237,2 kJ/mol; C2H2: 209 kJ/mol;
CaC2(s): -67,7 kJ/mol; Ca(OH)2(s): -895,9 kJ/mol
Sol.: a) ∆Go = -144,8 kJ; b) Kp = 2,4× 1025 atm. c) p = 61,1 atm.

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2.22 La disociación térmica del fosgeno se realiza con arreglo a la siguiente ecuación:
COCl2(g) CO(g) + Cl2(g)
Calentando 3,53 g de fosgeno en un recipiente cerrado de 2,4 L de capacidad hasta 400 ºC, se llega a
una presión de 760 mmHg. ¿Cuál es en estas condiciones la constante de equilibrio de la reacción de
disociación Kp y el grado de disociación del fosgeno? .Dato: Cl = 35,5.
Sol.: Kp = 5,2× 10-2 atm ; α = 0,222
2.23 Se introdujeron monóxido de carbono y vapor de agua a 200 mmHg de presión cada uno, en un
recipiente de 250 mL a 700 ºC y cuando se alcanzó el equilibrio a esta temperatura la presión parcial
del dióxido de carbono era de 88 mmHg.
a) Calcule la Kc para la reacción: CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
b) Cuando se alcanzó el equilibrio, se adicionó CO2 hasta alcanzar una p(CO2) = 150 mmHg.
Calcule la composición de los gases una vez restablecido el equilibrio.
Sol.: a) Kc = 0,617; b) p(CO) = p(H2O) = 0,166 atm; p(CO2) = 0,177 atm; p(H2) = 0,096 atm.
2.24 En un recipiente de 5,0 L se introducen 0,81 moles de dióxido de carbono y 0,69 moles de hidrógeno.
Se calienta a 1250 ºC y se alcanza el equilibrio CO2 (g) + H2 (g) CO (g) + H2O (g). En un
análisis de los gases del mismo, se encuentran 0,41 moles de dióxido de carbono. En ese instante se
añaden 0,14 moles de hidrógeno manteniendo constante la temperatura. Hallar:
a) La presión parcial de cada gas una vez alcanzado el primer equilibrio
b) La composición del equilibrio tras la adición del hidrógeno.
Sol.: a) p(CO2) = 10,2 atm; p(H2) = 7,24 atm; p(H2O) = p(CO) = 9,99 atm
b) CO2 = 0,37 moles; H2 = 0,39 moles; H2O = CO = 0,44 moles
2.25 Una cierta cantidad de NO2, contenida en un recipiente de 10 L a 140 ºC, ejerce una presión de
0,146 atm. Cuando se calienta a 494 ºC, se produce la siguiente reacción reversible:
2NO2 (g) 2NO (g) + O2 (g)
que cuando se llega al equilibrio, la presión total es de 0,360 atm. Calcule:
a) La Kp de la reacción a 494 ºC
b) El incremento de energía libre standard a 494 ºC
Sol.: a) Kp = 0,318 atm. b) ∆Go = 7,3 kJ.
2.26 El pentacloruro de fósforo descompone según la siguiente ecuación:

PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g)
A la temperatura de 340 ºC el valor de Kc para este equilibrio es 0,80 M. Si mezclamos 0,12 moles de
cada una de las tres especies en un matraz de un litro. Calcule:
a) La concentración de todas las especies en el equilibrio
b) El valor de la presión total en el equilibrio
c) Las presiones parciales de todas las especies en el equilibrio
d) El valor de Kp a la temperatura de 340 ºC .
Sol.: a) [PCl5] = 0,047 M; [PCl3] = [Cl2] = 0,193 M

b) ptot = 21,7 atm.
c) p(Cl5) = 2,3 atm; p(Cl3) = p(Cl2) = 9,7 atm.
d) Kp = 40,2 atm.
2.27 Discutir razonadamente que efecto tendrá sobre el siguiente equilibrio:

11
C(s) + CO 2(g) 2CO(g); ∆H = 119,84 KJ
a) Un aumento de temperatura.
b) Una disminución de la presión a temperatura constante.
2.28 Para la reacción: CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)

la constante de equilibrio a 986 ºC es Kp = 0,63. En un reactor de 10 L se introducen 1 mol de CO y 3
mol de H2O y se calienta la mezcla a 986 ºC.
a) Calcule las presiones parciales de todos los gases en el equilibrio.
b) Calcule la constante de equilibrio a 327º C, considerando las entalpías estándar de
formación siguientes: CO: -110,53 kJ/mol; H2O: -241,81 kJ/mol; CO2: -393,51 kJ/mol
c) La mezcla del apartado a) se enfría a 327 ºC. Calcule las presiones parciales de todos los
gases cuando se establece el nuevo equilibrio.
Sol.: a) p(CO) = 3,34 atm; p(H2O) = 23,9 atm; p(CO2) = p(H2) = 6,98 atm.
b) K = 47,5.
c) p(CO) = 0,054 atm; p(H2O) = 9,90 atm; p(CO2) = p(H2) = 4,87 atm
2.29 Si calentamos SO2Cl2 a una temperatura suficientemente alta, se descompone, para formar SO2 y Cl2
según el equilibrio:
SO2Cl 2(g) SO2 (g) + Cl2 (g) Kp = 2,4 atm a 375 ºC
a) Si se colocan 6,8 g de SO2Cl2 en un recipiente de 1 L y se calienta a 375 ºC. ¿Cuál será el
grado de disociación de SO2Cl2 y la presión parcial de cada uno de los componentes
cuando se alcanza el equilibrio?.
b) Si se colocan 6,8 g de SO2Cl2 junto con Cl2 (1 atm) en un recipiente de 1 L a 375 ºC.
¿Cuál será el grado de disociación de SO2Cl2 y la presión parcial de cada uno de los
componentes cuando se alcanza el equilibrio?.
c) Compare los grados de disociación del apartado a) y b) y diga si las diferencias observadas
están de acuerdo con el principio de Le Chatelier.
Datos: S = 32; O = 16; Cl = 35,5.
Sol.: a) α = 0,59; p(Cl2) = p(SO2) = 1,66 atm; p(SO2Cl2) = 1,16 atm.

b) α = 0,499; p(SO2) = 1,41 atm; p(SO2Cl2) = 1,41 atm; p(Cl2) = 2,41 atm.
2.30 La constante de equilibrio de la siguiente reacción:

2COF2 (g) CO2 (g) + CF4 (g) a 1000º C es 2,0. Calcule:
a) La concentración de CO2 en el equilibrio cuando 2 mol de COF2(g) se colocan en un matraz
de 2,5 L a 1000 ºC.
b) Las presiones parciales de todos los gases en el equilibrio, si en un recipiente de 2,5 L se
colocan inicialmente 2 mol de COF2 y 0,50 mol de CO2 a 1000 ºC.
c) El grado de disociación de COF2 en las condiciones del equilibrio del apartado b).
Sol.: a) 0,295 M; b) p(COF2) = 26,5 atm; p(CO2) = 49,4 atm; p(CF4) = 28,5 atm; c) 0,683.
2.31 El óxido de plata a 298 K y 1 atm, se descompone según la reacción:

Ag2O(s) 2Ag(s) + 1/2O2(g),
para la cual ∆Ho = 31,0 kJ y ∆So = 66,4 J·K-1.
a) Calcule el valor de ∆Go y Kp de la reacción anterior en condiciones standard.
b) Calcule la temperatura para la cual Kp = 1,0 atm½ (∆Go = 0), suponiendo que ∆Ho y ∆So no
varían con la temperatura.
c) Razonar si habrá alguna temperatura a la que el Ag2O sea inestable y si en condiciones
ambientales se oxidara la plata.

12
Sol.: ∆Go = 11,2 kJ; Kp = 1,08× 10-2 atm½; b) 467 K; c) T > 467 K.
2.32 En un reactor de 2,5 L se calientan 1,5 mol de COCl2 a 800 ºC, con lo que se establece el siguiente
equilibrio:
COCl2(g) CO (g) + Cl2(g)
-2
La constante de equilibrio Kc es 1,52× 10 mol/L. Calcule:
a) El grado de disociación del COCl2 en esas condiciones.
b) Las presiones parciales de todos los gases presentes en el equilibrio.
c) Los gramos de cloro que se deben introducir en el reactor para reducir el grado de
disociación del COCl2 a 5× 10-2.
Cl = 35,5
Sol.: a) 0,147; b) p(COCl2) = 45,0 atm; p(Cl2) = p(CO) = 7,76 atm. c) 45,9 g.
2.33 Una reacción esencial para la producción de combustibles sintéticos es la conversión del carbón a gas
de síntesis (CO + H2) con vapor de agua:
C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)
a) Calcule la ∆Go para esta reacción suponiendo que C(s) es grafito.
b) Calcule Kp para la reacción a 25 ºC.
c) ¿Es la reacción espontánea en condiciones standard?. Si no ¿a qué temperatura será
espontánea?. (Suponer que ∆Hof y So no varían con la temperatura).
Especie ∆Hof (kJ/mol) So (J/K mol) ∆Gof (kJ/mol)

C(s, grafito) 0 5,740 0
H2O(g) -241,818 188,825 -228,572
CO(g) -110,525 197,674 -137,168
H2(g) 0 130,684 0
Sol.: a) 91,404 kJ; b) 9,5× 10-17 atm; c) T > 981,3 K.
2.34 Una reacción esencial para la producción de combustibles sintéticos es la conversión de carbono a
CO e H2 con vapor de agua: C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)
a) Calcule la ∆G para esta reacción suponiendo que C(s) es grafito.
o
b) Calcule la Kp para la reacción a 25 ºC.

c) Se hacen reaccionar a 298 K, 0,1 g de CO y 0,1 g de H2 en un matraz de 1 L. Calcule la
masa de C, H2O, CO e H2 cuando se llega al equilibrio.
¿Será la reacción espontánea en condiciones estándar?. Si la respuesta es no, ¿a qué
temperatura lo será?.
Datos: H2O (g) CO (g)
∆G f /kcal/mol
o
-54,63 -32,81
∆H f /kcal/mol
o
-57,80 -26,42
Sol.: a) 91,21 kJ; b) 1,0× 10-16 atm; c) C: 42,9 mg; H2O: 64,3 mg; CO: inapreciable; H2: 92,9 mg;
d) no; será esponténea para T > 986 K.
2.35 Se introdujeron en un contenedor un cierto número de moles de CO y un número de moles de H2

doble del anterior para la obtención de metanol. El sistema se llevó a la temperatura de 500 K.
a) Calcule la presión necesaria para obtener un rendimiento molar en metanol del 70 %. La
reacción que tiene lugar es la siguiente:
CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g); Kp = 6,1× 10-3 atm-2 (a 500 K)

13
b) La reacción del apartado a) es exotérmica. Explicar la influencia sobre el equilibrio de I)

aumento de la temperatura, II) cantidad de CO, añadida al equilibrio, III) presión total.
Justificar la respuesta.
Sol.: a) 52,3 atm; b) I) se desplaza hacia la izquierda; II) se desplaza hacia la derecha; III) se
desplaza hacia la derecha.
2.36 Kp es 8× 10-9 atm a 100 º C para el equilibrio:

COCl2(g) CO(g) + Cl2(g); ∆So(373 K) = 30 cal/K
a) Calcule el grado de disociación del fosgeno a 100 ºC y 2 atm de presión total
b) Calcule las presiones parciales de COCl2 (g), CO (g) y Cl2 (g) en el equilibrio.
c) Calcule ∆Ho (373 K) para la citada reacción.
Sol.: a) 6,32× 10-5; b) p(COCl2) = 1,999747 atm; p(CO) = p(Cl2) = 1,26× 10-4 atm; c) 25 kcal.
2.37 Dado el equilibrio: PCl3 (g) + Cl2 (g) PCl5 (g)

Con los datos que aparecen en la tabla
∆H0f /kJ·mol-1 S0298 /J·mol-1·K-1
PCl3 - 287,0 311,67
Cl2 ------ 222,96
PCl5 - 374,9 364,47
a) Calcule la constante de equilibrio a 25 ºC.
b) Calcule la constante de equilibrio a 400 K, suponiendo que ∆H0 y ∆S0 son independientes
de la temperatura entre 298 K y 400 K.
c) Justifique el cambio observado en la constante de equilibrio.
Sol.: a) 3,4× 106 atm-1; b) 384 atm-1; c) por ser exotérmica se desplaza hacia izquierda al aumentar T.
2.39 Para estudiar el comportamiento del PCl5, se realizan las experiencias siguientes:
a) En un recipiente de volumen V en el que se realizó el vacío previo, se introduce 1 mol de
PCl5 y se eleva la temperatura a 525 K, iniciándose la descomposición del PCl5 en PCl3 y
Cl2: PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)
en donde Kp a esta temperatura es 1,85 atm; se mide la presión del recipiente en el equilibrio
y resulta ser de 2 atm.
b) En un segundo experimento se introduce en el mismo recipiente, en donde se realizó el vacío
previo, 1 mol de PCl5 y 1 mol de Ar. Se eleva nuevamente la temperatura en el recipiente a
525 K y se espera a que se establezca el equilibrio, alcanzándose una presión total de 3,183
atm.
c) Se introduce 1 mol de PCl5 y 1 mol de Ar en recipiente de mayor volumen que en los dos
casos anteriores, de forma que después de alcanzarse el equilibrio a 525 K la presión es 2
atm.
1) Calcule en los tres casos el número de moles de PCl5 y Cl2 en el equilibrio.

2) Redactar un párrafo, que de la manera más sencilla, refleje el comportamiento del Ar en el
equilibrio.
Sol.: 1) a) y b) n(Cl2) = n(PCl3) = 0,693 mol; n(PCl5) = 0,307 mol.

c) n(Cl2) = n(PCl3) = 0,769 mol; n(PCl5) = 0,231 mol.
2) la introducción de un gas inerte a volumen constante no modifica el equilibrio, ya que no
varían las presiones parciales ni las concentraciones; si, además de introducir un gas inerte,
se varía el volumen V del reactor, habrá variación de las concentraciones en el equilibrio, en
aquellas reacciones en que ∆n gases ≠ 0.

14
2.40 El carbonato sódico Na2CO3 (s) puede prepararse, calentando bicarbonato HNaCO3 (s) según:
2NaHCO3(s) Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g), con Kp = 0,23 atm2 a 100 ºC
a) Si una muestra de NaHCO3 se coloca en un recipiente de 5 L en el que se ha hecho el vacío

y se calienta a 100 ºC, permitiendo que se alcance el equilibrio. ¿Cuál será la presión total
de los gases, y el número de moles de cada gas cuando se alcance el equilibrio?.
b) ¿Cuál sería, dicha presión, si en vez de hacer el vacío, no se hiciera y por tanto el recipiente
estuviera lleno de aire a 1atm?. Considerar que el aire no induce ninguna otra reacción
adicional a la arriba escrita.
Sol.: a) 0,96 atm; CO2 y H2O: 0,078 mol. b) 1,96 atm.
2.41 Kp es 0,05 atm2 a 20 ºC para la reacción:

NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g)
0,06 moles de NH4SH sólido se introducen en un matraz de 2,4 L en el que se ha hecho el vacío y se
calienta a 20 ºC.
a) Calcule el porcentaje de sólido que se habrá descompuesto en NH3 y H2S en el equilibrio.
b) Calcule el número de moles de NH3 que tendrían que añadirse al matraz para reducir la
descomposición del sólido al 1 %.
c) Una vez alcanzado el estado de equilibrio descrito en (b), explique si la adición de más
NH4HS(s) aumentaría, disminuiría o dejaría inalterada la presión de amoníaco.
Sol.: a) 37 % ; b) 0,83 mol NH3; c) quedaría inalterada.

15
BLOQUE 3 : EQUILIBRIO IONICO
BLOQUE 3.1.: EQUILIBRIO ACIDO-BASE

3.1.1 Calcule el pH de disoluciones 10-1 M, 10-4 M y 10-6 M, de ácido acético (CH3COOH). Ka = 1,8× 10-5.
Sol.: pH = 2,87; pH = 4,46; pH = 6,02 respectivamente.
3.1.2 El grado de disociación de HCN en disolución 0,1 M es 1,04× 10-4 a 25 ºC. Calcule la [H3O+], el pH
y el valor de la Ka.
Sol.: 1,04× 10-5 M; pH = 4,98; Ka = 1,1× 10-9.
3.1.3 Hallar la concentración a la que el ácido acético (Ka = 2,7× 10-5) se encuentra disociado en un 3 %.
Determinar a qué volumen deben diluirse 10 mL de la disolución anterior para que el ácido acético
esté disociado en un 6 %.
Sol.: [HAc] = 2,9× 10-2 M; V = 41,1 mL.
3.1.4 Calcule el pH de una disolución 0,1 M del ácido diprótico H2S.

Ka1 = 2,5× 10-7, Ka2 = 1,6× 10-14
Sol.: 3,80.
3.1.5 Calcule el pH de una disolución 10-1 M de metilamina (CH3NH2).

Kb = 4,3× 10-4.
Sol.: pH = 11,82.
3.1.6 El pH de una disolución acuosa de metilamina CH3NH2 (Kb = 4,4× 10-4) es 10,80. Calcule la
concentración y el grado de disociación de la base.
Sol.: 1,54 × 10-3 M; α = 0,41.
3.1.7 Calcule cuántos mL de NH3 (Kb = 2,5× 10-5) al 10,9 % ( ρ = 0,950 g/mL) son necesarios para
preparar 1 L de disolución de pH 11,20.
Sol.: 16,7 mL.
3.1.8 Calcule el pH de una disolución 0,1 M de acetato sódico.

Ka(HAc) = 1,8 × 10-5.
Sol.: pH = 8,87
3.1.9 Calcule el pH de una solución 0,1 M de acetato de bario.

Ka(HAc) = 1,8 × 10-5.
Sol.: pH = 9,02
ETSI de Minas. UPM. Problemas de Química. Bloque 3: EQUILIBRIO IONICO

16
3.1.10 Calcule el grado de hidrólisis del acetato sódico en disolución 0,1 N, suponiéndolo completamente
disociado, a partir de los siguientes datos: Ka = 1,8× 10-5; Kw = 1,21× 10-14.
Sol.: α = 0,82× 10-4
3.1.11 El grado de hidrólisis de NaClO en disolución 0,40 M es 9,0× 10-4. Calcule:

a) La constante de hidrólisis; b)pH; c) La constante de disociación del ácido HClO.
Sol.: a) 3,2× 10-7; b) pH = 10,56; c) 3,1× 10-8.
3.1.12 Conociendo el pH de una disolución 0,2 M de a) NaCN (pH = 11,13), b) [C5H5NH]+Cl- (pH =
3,0).Calcule el grado de hidrólisis en cada caso y las constantes de disociación de HCN y C5H5N.
Sol.: a) α = 6,7× 10-3; Ka (HCN) = 1,1× 10-9. b) α= 5,0× 10-3; Kb (C5H5N) = 2,0× 10-9.
3.1.13 Calcule el pH de una disolución acuosa 10-2 M de Na2CO3.

Ka1 = 4,4× 10-7; Ka2 = 4,7× 10-11
Sol.: pH = 11,16.
3.1.14 Calcule la concentración de Na2S que da una concentración de [S2-] = 1,0× 10-3 M en el equilibrio.
Ka1 = 2,5× 10-7; Ka2 = 1,6× 10-14
Sol.: 2,6× 10-2 M.
3.1.15 Calcule el grado de hidrólisis del NH4Cl en una disolución 0,1 M y el pH de la disolución.
Kb(NH3) = 1,8× 10-5.
Sol.: αh = 7,45× 10-5; pH = 5,13.
3.1.16 Calcule el pH y las concentraciones de F- y HF en una disolución de NH4F 0,10 M.

Kb (NH3) = 2,5× 10-5; Ka (HF) = 1,1× 10-3.
Sol.: pH = 6,18; [HF] = 6,0× 10-5; [F-] = 0,10.
3.1.17 Calcule el pH de una disolución 0,10 M de acetato amónico (CH3COO-NH4+). Ka (HAc) = 1,8× 10-5;
Kb(NH3) = 1,8× 10-5.
Sol.: pH = 7,0.
3.1.18 Calcule el pH de una disolución acuosa 0,10 M de NaH2PO4.

Ka1 = 1,0× 10-2; Ka2 = 2,7× 10-7; Ka3 = 1,8× 10-12.
Sol.: pH = 4,28.
3.1.19 Calcule el pH de una disolución 1,0× 10-2 M de NaHC2O4 ( H2C2O4: Ka1 = 9,1× 10-2; Ka2 = 2,8× 10-5).
Sol.: 2,80.
3.1.20 Calcule el pH de una solución tampón formada mezclando 0,10 mol de ácido acético y 0,40 mol de
acetato sódico por litro de disolución. Ka = 1,8× 10-5.

17
Sol.: 5,35.
3.1.21 ¿Cuál sería la relación [NH3]/[NH4NO3] de una solución tampón para que el pH fuese 8,54?
Kb(NH3) = 1,73× 10-5.
Sol.: 0,20.
3.1.22 ¿Qué cantidad de cloruro amónico (α = 1) debemos añadir a 50 cm3 de hidróxido amónico 0,01 N
(Kb = 1,8× 10-5) para que su pH sea 10?.
Sol.: 4,8 mg.
3.1.23 Calcule el pH de una disolución 0,10 de ácido acético (Ka = 2,7× 10-5), que contiene 5,0 g/L de
acetato de sodio. Na = 23,0.
Sol.: 4,35
3.1.24 Calcule el pH de una disolución que se ha preparado mezclando 20 mL de NaOH 5,0× 10-2 M con 10
mL de HCN 0,10 M. Ka HCN = 1,1× 10-9.
Sol.: pH = 10,74
3.1.25 Calcule:
a) Cuántos gramos de acetato sódico se deben adicionar a 2,5 L de una disolución 0,20 M de
ácido acético (Ka = 1,85× 10-5) en agua para que el pH final sea 4,50.
b) La variación de pH que tiene lugar cuando se adicionan 2,0 g de H2SO4 puro a esa disolución.
Dato: Na = 23
Sol.: a) 24,0 g; b) de pH = 4,50 a pH = 4,40.
3.1.26 Se adicionan 20 mL de NaOH 1,0 M a 200 mL de una solución 0,40 M en NH3 y 0,50 M en
NH4NO3.¿Cuánto cambiará el pH?.
Kb(NH3) = 1,73× 10-5.
Sol.: pasa de 9,14 a 9,33
3.1.27 Considere una disolución 10-2 M de ácido 2-cloroacético (Ka = 2,33× 10-3).
a) Calcule cuantos gramos de la sal sódica sólida de este ácido se deben adicionar a un litro de
la disolución anterior para tener un pH de 2,90.
b) ¿Cuál es el cambio de pH que sufre la disolución reguladora del apartado a) después de
adicionar 20 mL de hidróxido de potasio 0,10 M.?
c) ¿Cuál es el cambio de pH que sufre la disolución reguladora del apartado a) al adicionar 30
mL de ácido nítrico 0,050 N?
(RESOLVER EL PROBLEMA SIN REALIZAR APROXIMACIONES)
Sol.: a) 1,75 g; b) de 2,90 a 3,03; c) de 2,90 a 2,81
3.1.28 a) ¿Cuántos mL de ácido fórmico o metanoico 0,10 M (Ka = 3,0× 10-4) deben utilizarse para preparar
1,0 L de disolución con un pH = 2,50?.

18
b) Si a dicha disolución se le añaden 50 mL de hidróxido de sodio 0,20 M ¿Cuál es el pH de la

disolución resultante?
(RESOLVER EL PROBLEMA SIN REALIZAR APROXIMACIONES)
Sol.: a) 365 mL; b) pH = 3,14
3.1.29 Se prepara una disolución tampón, disolviendo 2,650 g de AcNa sólido en 250 mL de HCl 0,080 M.
(Suponer que no hay variación de volumen y que todo el HCl reacciona con el AcNa).
¿Cuál será el pH de la disolución tampón?
a) Se adiciona a la disolución del apartado a)10 mL de HCl 0,080 M ¿Cuánto cambiará el pH?
b) Se adiciona a la disolución del apartado a)10 mL de NaOH 0,080 M. ¿Cuánto cambiará el
pH?
c) ¿Cuál es el cambio de pH que se produce al adicionar a 250 mL de agua 10 mL de HCl
0,080 M?
d) ¿Cuál es el cambio de pH que se produce al adicionar a 250 mLde agua 10 mL de NaOH
0,080 M?
e) ¿Qué hecho importante ilustra este problema?.
Datos: Ka (AcH) = 1,8× 10-5; pKa = 4,74; (ión acetato: Ac- = CH3-COO-). Na = 23.
Sol.: a) pH = 4,53; b) pH = 4,48; c) pH = 4,58; d) pH = 7 → pH = 2,51;

e) pH = 7 → pH = 11,49.
3.1.30 Se prepara un tampón añadiendo 10 g de NaCN a 0,10 L de HCl 1,0 M Suponer que el HCl reacciona
cuantitativamente con el NaCN y que no hay variación de volumen).
a) Calcule el pH del tampón y las concentraciones de las especies CN- y HCN.
b) Compare la variación de pH producida al añadir 1,0 mL de HNO3 (71,68 % de riqueza y
1,42 g/mL de densidad) al tampón anterior y a 1,0 L de agua.
Ka (HCN) = 7,2× 10-10; Na = 23
Sol.: a) pH = 9,16; [HNC] = 1,00 M; [CN-] = 1,04 M.

b) Pasa de 9,16 a 9,02. En agua pasa de 7,00 a 1,80.
3.1.31 a) ¿Cuánto vale el pH de una disolución de ácido fórmico 0,020 M, si la constante de disociación del
mismo es 1,77× 10-4 a 25 ºC ?
b) ¿Cuánto vale el pH de una disolución preparada disolviendo 1,36 g de formiato sódico en 1,0 L de
agua?
c) ¿Cuánto vale el pH de la disolución formada mezclando 1 L de la disolución del apartado a) con
1,0 L de la disolución del apartado b)?
d) ¿Cuál será el nuevo pH si a la solución del apartado c)se le añadiesen 20 mL de ácido clorhídrico
0,10 M?.
Dato: Na = 23
Sol.: a) pH = 2,7; b) pH = 8,03; c) pH = 3,75; d) pH = 3,66.
3.1.32 a) Suponga que está valorando 20 cm3 de una disolución 0,20 M de HCN (Ka = 3,98× 10-10) con
NaOH 0,25 M. Calcule el pH de la disolución en los siguientes puntos:
1. Antes de adicionar la base.
2. Después de adicionar 7 cm3 de base.
3. En el punto de equivalencia.
4. Cuando se han añadido 20 mL de base.

19
b) Escoja entre los indicadores presentados cual le parece más adecuado para detectar el punto de
equivalencia, de la valoración anterior. Justifique la respuesta:
Indicador pK (ind)
Naranja de metilo 3,4
Rojo de metilo 4,9
Azul de bromotimol 7,1
Rojo de cresol 8,2
Fenolftaleina 9,4
Amarillo de alizarina 11,1
Sol.: a1) 5,05; a2) 9,29; a3) 11,22; a4) 12,39; b) El último.
3.1.33 El rojo de metilo es un ácido débil, HA, cuya constante de disociación es 8,0× 10-6. Las especies HA
y A-, en disolución acuosa, tienen color rojo y amarillo respectivamente. El ojo humano aprecia el
color rojo cuando [HA] = 10[A-].
a) ¿A qué pH apreciamos el color rojo?
b) Se valoran 50 mL de ácido acético 0,10 M con hidróxido de sodio 0,10 M. ¿A qué pH se
produce el punto de equivalencia de la valoración? (Ka ácido acético = 1,8× 10-5)
c) ¿Sería el rojo de metilo un indicador adecuado para esta valoración? Sugiera otros
indicadores alternativos.
Sol.: a) pH = 4,1; b) pH = 8,7; c) No sería adecuado. Fenolftaleina: Intervalo de viraje 8,2-10,0.
3.1.34 Halle el pH de una disolución saturada de CO 2 en H2 O 25 ºC y 1 atm. K Henry (CO 2 , 25 ºC)

= 4,49 × 10 -5 M/Torr. p vapor(H2 O, 25 ºC) = 24 Torr.
Ka1 = 4,4× 10-7; Ka2 = 4,7× 10-11.
Sol.: pH = 3,92.
3.1.35 Una solución acuosa saturada con CO2 a 25 ºC contiene 0,145 g de CO2 por 100 mL de solución.
Calcule:
a) La concentración molar de CO2 en la solución saturada.
b) La presión del CO2 en la fase gaseosa, en equilibrio con la solución saturada a 25 ºC
(KHenry = 4,49× 10-5 M/Torr).
c) El pH de la solución saturada de CO2 a 25 ºC
Ka1 = 4,3× 10-7; Ka2 = 4,7× 10-11.
Sol.: a) 0,033 M; b) 0,97 atm; c) pH = 3,92.

20
BLOQUE 3.2: EQUILIBRIO DE SOLUBILIDAD

3.2.1 El pH de una solución de Fe(OH)2 es 9,40. ¿Cuál es la Kps del Fe(OH)2?
Sol.: 7,88× 10-15.
3.2.2 El Ag2(SO4) tiene un Kps = 1,2× 10-5 a 25 ºC. ¿Cuál es la [Ag+] máxima que se puede obtener en una
solución saturada de ese sólido?
Sol.: 2,9× 10-2 moles/l.
3.2.3 ¿Cuál es la solubilidad molar de PbCl2 en una solución 0,20 M de Pb(NO3)2?

Kps (PbCl2) = 1,7× 10-5.
Sol.: 4,61× 10-3 M.
3.2.4 a) Calcule la masa de BaF2 que permanece sin disolver al adicionar 2,00 dm3 de agua pura a 3,00 g
de BaF2.
b) Diga lo que sucedería si en vez de agua destilada adicionásemos 2,0 dm3 de una disolución 0,10 M
de NaF al fluoruro de bario.
Kps (BaF2) = 1,7× 10-6; Ba = 137,3; F = 19,0.
Sol.: a) 0,364 g; b) 2,94 g.
3.2.5 ¿Cuál es la solubilidad molar del Ag2CrO4 (Kps = 9,0× 10-12) en una solución de AgNO3 0,10 M
Sol.: S = 9,0× 10-10 M
3.2.6 ¿Cuál es la solubilidad molar del PbCl2 en NaCl 1,0 M?

Kps(PbCl2) = 1,7× 10-5
Sol.: S = 1,7× 10-5 M
3.2.7 A 27 ºC la solubilidad del BaF2 en agua pura es de 3,5 g/L. ¿Cuál será la solubilidad molar y en g/l de
dicha sal a la misma temperatura en una disolución 0,1 M de BaCl2?
(Ba = 137; F = 19)
Sol.: 0,0089 M; 1,56 g/L.
3.2.8 ¿Cuál es la solubilidad (en g/L) del fluoruro de bario en agua pura a 25 ºC? ¿Y en una disolución
1 M de fluoruro de sodio a la misma temperatura?
Kps = 1,7× 10-6 (a 25 ºC); Ba = 137,3; F = 19,0.
Sol.: a) 1,32 g/ L; b) 2,98× 10-4 g/L.
3.2.9 La fluorita, CaF2, es una ganga frecuente de muchos minerales cuyo Kps = 4,0× 10-11. En una planta
de concentración de menas se tienen disoluciones acuosas saturadas de fluorita en las que se quiere
minimizar la [F-] por ser un contaminante.
a) Razonar brevemente cual sería el efecto de los siguientes reactivos.

21
1) añadir CaCl2 hasta [Cl-] = 10-2 M.

2) añadir más CaF2.
3) añadir NaF hasta [F-] = 10-2 M.
4) añadir NaCl hasta [Cl-] = 0,1 M.
b) Elija el reactivo idóneo de los anteriormente indicados, para minimizar la [F-]. Calcule cual
será esta concentración y la solubilidad del CaF2 en estas condiciones.
Ca = 40; F = 19.
Sol.: a) 1) Disminuye [F-].

2) No tiene efecto.
3) Aumenta [F-] de 4,3× 10-4 M a 10-2 M.
4) Pequeño aumento de s debido al efecto salino.
b) Elijo 1). [F-] = 8,9× 10-5 M; s = 3,5× 10-3 g/L.
3.2.10 Predecir si precipitará Ag2SO4 si 1,0 mL de MgSO4(ac) 1,0 mM se añade a 100 mL de AgNO3(ac)
0,50 mM. Kps(Ag2SO4) = 1,4× 10-5
Sol.: No precipita.
3.2.11 Se mezclan 70 mL de Ba(NO3)2 0,05 M con 30 mL de NaF 0,0020 M ¿precipitará algo de BaF2?
Kps(BaF2) = 1,7× 10-6 a 25 ºC.
Sol.: No precipitará.
3.2.12 ¿Cuál es la [Cl-] en una solución formada adicionando 20 mL de Pb(NO3)2 1,0 M con 20,0 mL de
KCl 1,0 M?
Kps (PbCl2) = 1,7× 10-5.
Sol.: 8,24× 10-3 M
3.2.13 Calcule la [Zn2+] y [C2O42-] que permanecen en disolución después de mezclar 15 mL de Zn(NO3)2
0,12 M con 10 mL de Na2C2O4 0,10 M.
Kps(ZnC2O4) = 2,5× 10-9
Sol.: [Zn2+] = 3,2× 10-2 M; [C2O42-] = 7,8× 10-8 M.
3.2.14 Se adicionan a 2,0 L de agua 5,0 mL de amoniaco al 12 % (d = 0,950 g/mL)

a) Calcule el pH de la disolución
b) ¿Cuántos gramos de cloruro de magnesio habrá que adicionar a la disolución anterior para
que empiece a precipitar el hidróxido de magnesio?
Kb = 2,5× 10-5; Kps = 8,33× 10-11; Mg = 24,3; Cl = 35,5
Sol.: a) pH = 10,8; b) 0,038 g.
3.2.15 ¿Cuántos gramos de cloruro de calcio deben adicionarse a 1,0 L de una disolución acuosa de fluoruro
de sodio de pH = 8,0 para que se inicie la precipitación del fluoruro de calcio?
Ka(HF) = 6.8× 10-4; Kps (CaF2) = 3,9× 10-11.
F = 19,0; Ca = 40,1; Cl = 35,5; Na = 23,0
Sol.: 9,36× 10-7 g/L.

22
3.2.16 Se disuelven 41 g de acetato sódico CH3-COONa en 1,00 litro de agua.

a) Calcule el pH de la disolución.
b) Si a la disolución se agrega NO3Ag, Calcule la cantidad mínima (en g) que es preciso añadir
para que comience a precipitar hidróxido de Ag. ¿Por qué se formará este precipitado?.
Datos: Na = 23; Ag = 108. Ka(CH3-COOH) = 1,8× 10-5; Kps(AgOH) = 2,6× 10-8.
Sol.: a) pH = 9,22; b) 0,265 g.
3.2.17 Se disuelven 30 g de acetato de sodio en 1,00 L de agua. Hallar:

a) El pH de la disolución
b) Los gramos de nitrato de plata que hay que añadir a la disolución para que comience la
precipitación del AgOH.
Ka(AcH) = 1,8× 10-5; Kps(AgOH) = 2,6× 10-8; Na = 23; Ag = 108.
Sol.: a) pH = 9,15; b) 0,31 g.
3.2.18 El grado de hidrólisis en una disolución 0,10 M de fluoruro es: α = 9,5× 10-6 a 25 ºC.
a) Calcule la constante de hidrólisis del ión fluoruro y la constante de disociación del ácido
fluorhídrico a 25 ºC.
b) ¿Cuántos gramos de nitrato de bario habrá que adicionar a 1,00 L de la disolución anterior
para que empiece a precipitar el fluoruro de bario?.
Kps = 1,7.10-6 (a 25 ºC ) Ba = 137,3; F = 19,0.
Sol.: a) Kh = 9,03× 10-12; Ka = 1,1× 10-3; b) 0,044 g de Ba(NO3)2
3.2.19 ¿Qué cantidad de cloruro amónico (α = 1) hemos de añadir a 100 cm3 de una disolución 0,10 N de
amoniaco y que contiene 2,00 g de cloruro magnésico (α = 1), para que el magnesio no precipite
como hidróxido?
Kb(NH3) = 1,8× 10-5; Kps(Mg(OH)2) = 1,1× 10-11. Cl = 35,5; Mg = 24,3.
Sol.: 1,33 g.
3.2.20 El AgCl es prácticamente insoluble en agua, pero es razonablemente soluble en NH3 4,0 M ¿Cuántos
moles de AgCl se disolverán en 1,00 litro de disolución 4,0 M de NH3?
Datos: Kps = 1,8× 10-10; Kf (Ag(NH3)2+) = 1,10× 107
Sol.: 1,621× 10-1.
3.2.21 El producto de solubilidad del MnS es 3,0× 10-14a 25 ºC. Calcule la solubilidad molar del MnS en
agua a 25 ºC incluyendo el efecto de transferencia de protón entre el agua y el S2-
Datos: Ka1 = 9,5× 10-5 ; Ka2 = 1,0× 10-19
Sol.: 1,44× 10-3

23
BLOQUE 4 : EQUILIBRIO REDOX

4.1 a) Ajustar las siguientes reacciones:
a) MnO4_ + H+ + Fe2+ → Mn2+ + Fe3+ + H2O
b) Cr2O72- + H2O2 + H+ → Cr3+ + H2O + O2
c) MnO + PbO2 + HNO3 → Pb(NO3)2 + HMnO4 + H2O
d) HNO3 + Zn → Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
e) P4 + OH- + H2O → PH3 + H2PO2-
f) H2S + HNO3 → S + NO + H2O
Sol.: a) MnO4- + 8H+ + 5Fe2+ → Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O

b) Cr2O72- + 3H2O2 + 8H+ → 2Cr3+ + 7H2O + 3O2
c) 2MnO + 5PbO2 + 10HNO3 → 5Pb(NO3)2 + 2HMnO4 + 4H2O
d) 10HNO3 +4Zn → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
e) P4 + 3OH- + 3H2O → PH3 + 3H2PO2-
f) 3H2S + 2HNO3 → 3S + 2NO + 4H2O
4.1 b) Ajustar las siguientes reacciones en disolución acuosa básica:

a) Al(s) + NO3- → Al(OH)4- + NH3
b) PbO2 (s) + Cl- → ClO- + Pb(OH)3-
c) N2H4 + Cu(OH)2 (s) → N2 (g) + Cu (s)
d) Ag2S (s) + CN- + O2 (g) → Ag(CN)2- + S (s)
e) ClO- + Fe(OH)3 (s) → Cl- + FeO42-
Sol.: a) 8Al(s) + 3NO3- + 18H2O + 5OH_ → 8Al(OH)4- + 3NH3

b) PbO2 (s) + Cl- + H2O + OH- → ClO- + Pb(OH)3-
c) N2H4 + 2Cu(OH)2 (s) → N2 (g) + 2Cu (s) + 4H2O
d) 2Ag2S (s) + 8CN- + O2 (g) + 2H2O → 4Ag(CN)2- + 2S (s) + 4OH-
e) 3ClO- + 2Fe(OH)3 (s) + 4OH- → 3Cl- + 2FeO42- + 5H2O
ETSI de Minas. UPM. Problemas de Química. Bloque 4: EQUILIBRIO REDOX

24
4.2 Considere las siguientes semireacciones:

Semireacción Eo (V)
Cl2(g) + 2e- 2Cl-(aq) + 1,360
I2(g) + 2e- 2I-(aq) + 0,535
Pb2+(aq) + 2e- Pb(s) - 0,126
V2+(aq) + 2e -
V(s) - 1,180
a) Indique:
1) ¿Cuál será el agente oxidante más débil de la lista?
2) ¿Cuál será el oxidante más fuerte?
3) ¿Cuál será el reductor más fuerte?
4) ¿Cuál será el reductor más débil?
b) Responda justificando:
1) ¿Reducirá el Pb(s) al ión V2+(aq) a V(s)?.
2) ¿Oxidará el I2(aq) al ión Cl- a Cl2(g)?.
3) Indique los iones o elementos de los anteriormente citados que pueden ser
reducidos por Pb(s).
4.3 Se tienen dos pilas:

pila nº 1 Sn4+/Sn2+ de Eo = 0,15 V y Co2+/Co de Eo = -0,28 V.
pila nº 2 Cu2+/Cu de Eo = 0,34 V y Fe3+/Fe2+ de Eo = 0,77 V.
las concentraciones de todos los iones presentes son 1 M.
a) Cual es el ánodo y cual es el cátodo de cada de las dos pilas, y que metales pueden
constituir cada uno de los electrodos.
b) Se conectan los dos polos positivos entre si y se hace lo mismo con los negativos. Explique
detalladamente que ocurrirá.
4.4 Razone qué ocurriría al agitar una disolución de cloruro de cromo (III) con una varilla a) de cobre;
b) de aluminio.
Datos: Eo(Cr3+/Cr) = -0,74V; Eo(Al3+/Al) = -1,66V; Eo(Cu2+/Cu) = 0,34V
Sol.: a) No hay reacción; b) Cr3+ + Al → Al3+ + Cr
4.5 Se tienen 3 vasos, A, B y C, que contienen cada uno 1 L de disolución 2 M de los iones Ag+,
Cd2+, y Fe2+, respectivamente. Razónese que ocurre si mezclamos el contenido de los vasos:
a) A y B; b) A y C.
Datos: E : Fe /Fe = 0,770 V; Fe2+/Fe = -0,44 V; Ag+/Ag = 0,799 V; Cd2+/Cd = -0,403 V
o 3+ 2+
Sol.: a) no hay reacción; b) Ag+ + Fe2+ ⇔ Ago + Fe3+
4.6 Discutir justificadamente la evolución de las siguientes experiencias:

a) Introducción de una moneda de níquel en una disolución 1 M de Pb2+
b) Introducción de una moneda de cobre en una disolución 1 M de Pb2+
Datos: Eo(Ni2+/Ni) = -0,236 V; Eo(Cu2+/Cu) = 0,339 V; Eo(Pb2+/Pb) = -0,126 V;
Sol.: a) Ni+Pb2+ → Pb+Ni2+; b) No hay reacción.

25
4.7 El catión mercurioso es un ión complejo de fórmula Hg22+, que puede reducirse a Hg y oxidarse a
Hg2+. Cuando ocurren ambos procesos simultáneamente se dice que se ha producido una
dismutación. Sabiendo que los potenciales normales de los pares Hg2+/Hg22+ y Hg22+/Hg son
respectivamente 0,92 V y 0,80 V, determinar:
a) La constante de equilibrio para la reacción de dismutación Hg22+ Hg + Hg2+
b) El tanto por ciento de ión mercurioso que se dismuta en una disolución 1M de este ión.
Sol.: a) 10-2; b) 0,99 %.
4.8 Dada la reacción Ag+ + Fe2+ Ag + Fe3+

a) Calcule la constante de equilibrio.
b) Calcule la concentración de Fe3+ en el equilibrio si se agregan 50 mL de disolución 0,1
M de Ag+ a 50 mL de Fe2+ 0,01 M.
Datos: Eo : Ag+/Ag = 0,799 V , Fe3+/Fe2+ = 0,770 V.
Sol.: a) 3,04; b) 6,5.10-4 M.
4.9 Una célula electrolítica contiene disolución de sulfato de cobre y, como ánodo, cobre impuro.
¿Qué cantidad de cobre se habrá depositado en el cátodo cuando haya circulado una corriente de
120 A durante 4 horas?. Cu = 63,54
Sol.: 569 g de Cu
4.10 Dos células electrolíticas en serie contienen nitrato de plata y cloruro de estaño (II).¿Qué cantidad
de estaño se habrá depositado cuando lo hayan hecho 2 g de plata?
Datos: Ag = 107,9; Sn = 118,7
Sol.: 1,1 g de Sn.
4.11 Calcúlese el valor de Faraday, sabiendo que una corriente de 1 A, deposita al cabo de 30 minutos
2,0130 g de plata en un culombímetro.
Datos: Ag = 107,87
Sol.: 96456 culombios
4.12 Calcule el equivalente químico del cobre, sabiendo que una corriente de 1,8 A deposita en 10
minutos 0,3556 g del citado elemento.
Datos: Cu = 63,54
Sol.: 31,77

26
4.13 Calcule:
a) El número de Faradays y el número de Culombios que pasarán a través de una mezcla
fundida de Al2O3 y Na3AlF6 para producir 1 kg de aluminio metal. Al: 26,98.
b) Si una corriente de 100 A pasa a través de una célula electrolítica ¿cuánto tiempo tardará en
producir 1 kg de Al?
c) ¿Qué corriente sería necesaria para producir 1 kg de aluminio en 5 minutos?
Sol.: a) 111,2 F; 1,073 × 107 culombios; b) 29,8 h. c) 3,58 × 104 A
4.14 Se tiene una célula galvánica constituida por los semielementos: 1) barra de Y sumergida en 1 L
de disolución 1M de Y+, 2) barra de Y sumergida en 1 L de disolución 1M de Y-, unidos por un
puente salino. Se descarga la pila a una intensidad de 0,1 A siendo los potenciales normales
EoY+/Y = 1,4 V y EoY/Y- = 1,3 V.
a) ¿Cuáles serán las concentraciones de Y+ e Y- al cabo de 10 horas de funcionamiento?.
b) ¿Cuáles serán las concentraciones de Y+ e Y- cuando la pila se haya agotado?.
c) ¿Cuantos A·hora suministrará la pila antes de agotarse?.
Sol.: a) 0,963 M; b) 0,147 M; c) 22,9 A·h.
4.15 Se hacen reaccionar 100g de Sn con 100 mL de disolución 2 M de HCl hasta que se agota uno de
los reactivos. La semipila así formada se enfrenta con otra constituida por un electrodo de plomo y
100 mL de disolución 1 M de Pb(NO3)2, formando un cortocircuito.
a) Calcule la constante de equilibrio de la reacción que se produce en la pila.
b) Calcule las concentraciones de los iones en el equilibrio.
c) Calcule la carga que pasa por el circuito hasta llegar al equilibrio.
d) Razonar cuál será el potencial de la pila al llegar al equilibrio.
Datos: Eo Sn2+/Sn = -0,136V; Eo Pb2+/Pb = -0,126V. Sn = 118,7
Sol.: a) 2,15; b) [Sn2+] = 1,365 M, [Pb2+] = 0,635 M; c) 7040 C d) cero
4.16 Se disponen dos células electrolíticas en serie. En la primera se produce una deposición de 0,583 g
de plata, mientras que en la segunda hay una sal de oro y se depositan 0,355 g de oro. Calcule:
a) La cantidad de electricidad que ha atravesado las células electrolíticas.
b) El equivalente-gramo del oro
c) El estado de oxidación del oro en la sal
d) Los minutos que ha estado funcionando este dispositivo si se ha empleado una corriente
de 0,5 A.
e) Justificar razonadamente por qué la relación masa de plata/masa de oro depositadas es
0,583/0,355.
Datos: Ag = 107,87; Au = 196,97
Sol.: a) 521,5 C; b) 65,7 g/eq; c) 3+; d) 17,4 min.
4.17 Mediante electrólisis del sulfato de un catión metálico en disolución acuosa, se han obtenido en el
cátodo 2,837 g del metal, mientras que en el ánodo, se han desprendido 500 mL de oxígeno
medidos en condiciones normales. Calcule:
a) El peso equivalente del metal
b) La cantidad de dicho metal que depositaría una corriente de 10 A en 1 hora.

27
Sol.: a) 31,5 g; b) 11,86 g
4.18 La oxidación de cloruro de potasio en medio ácido H2SO4 mediante el permanganato de potasio
produce 25 L de cloro (g), medidos a 740 mmHg y 25 ºC, estimándose un rendimiento del 80 %
en la recuperación del Cl2(g).
a) Ajustar la ecuación redox molecular por el método del ión electrón.
b) Calcule el equivalente redox del cloro en este proceso
c) Calcule los litros de permanganato de potasio 0,02 M necesarios para llevar a cabo la
reacción.
Datos: Cl = 35,5
Sol.: a) 2KMnO4 + 10KCl + 8H2SO4 → 5Cl2 + 2MnSO4 + 6K2SO4 +8H2O

b) 35,5 g/eqv; c) 25 l
4.19 Se hace reaccionar una barra de 50 g de hierro con 500 mL de disolución 1M de H2SO4 hasta que
se agota uno de los reactivos.
a) Calcule la concentración de Fe2+ resultante.
El semielemento así formándose enfrenta con otro constituido por un alambre de electrodo inerte
sumergido en 0.5 L de una disolución 1M de Na2S. Los dos semielementos se unen por un puente
salino haciendo funcionar la pila hasta que se llega al equilibrio.
b) Calcule la constante de equilibrio.

c) Calcule las concentraciones de Fe2+ y S2- en el equilibrio.
d) Calcule la carga eléctrica que pasa por el circuito hasta llegar al equilibrio.
Datos: Fe = 55,85; S = 32,0; Na = 23,0. Faraday = 96485 C eq-1.
Eo Fe2+/Fe = -0,44 V; Eo S/S2- = -0,51 V
Sol.: a) 1M; b) 236; c) 0,065 M; d) 9,02× 10+4 C.
4.20 En la preparación de circuitos impresos se elimina el Cu expuesto oxidándolo con una disolución
que contiene FeCl3 en medio ácido según la siguiente reacción:
Cuo + 2Fe3+ Cu2+ + 2Fe2+
a) Calcúlese la constante de equilibrio del proceso que se produce.
b) Calcule los gramos de Cu que podemos oxidar utilizando 3 L de disolución 1 M de
FeCl3, y las concentraciones finales de las especies presentes en el equilibrio.
Datos: Eo Cu2+/Cu = 0,34 V; EoFe3+/Fe2+ = 0,77 V. Cu: 63,5
Sol.: a) 3,8 × 1014; b) 95,2 g de Cu; [Fe2+] = 1M , [Cu2+] = 0,5 M, [Fe3+] = 3,63 × 10-8 M.
4.21 Una disolución contiene Ni2+ 1M y Co2+ 1M. Se desea reducir el Ni2+ mediante Co metálico en
polvo. Calcule:
a) La constante de equilibrio de la reacción a 25º C.
b) Las concentraciones de Ni2+ y Co2+ en el equilibrio.
c) Calcule la carga eléctrica que se transfiere hasta llegar al equilibrio si el volumen de la
disolución es 300 mL.
Datos: E Ni2+/Ni = -0,23 V, E0 Co2+/Co = -0,28 V
o

28
Sol.: a) 49,5; b) [Ni2+] = 0,04M; [Co2+] = 1,96M; c)5,56× 104 C.
4.22 Una pieza de Zn metal que pesa 3 g se coloca en 80 mL de una disolución 0,1 M de AgNO3 a 25 ºC.
a) ¿Cuáles serán las concentraciones en el equilibrio de todos los iones presentes en
disolución?. (Suponer que no se produce cambio de volumen en la reacción).
b) ¿Qué masa de Zn permanecerá sin reaccionar cuando se alcance el equilibrio?.
Datos: Zn = 65,38; Eo (Zn2+/Zn) = -0,763 V; Eo (Ag+/Ag) = 0,799 V
Sol.: a)[Zn2+] = 0,05M; [NO3-] = 0,1M; [Ag+] = 7,5.10-28M; b) 2,75g.
4.23 Dada la siguiente reacción redox:

H3AsO4 (aq) + Fe2+(aq) + H+(aq) HAsO2 (aq) + Fe3+(aq)
a) Ajustar la reacción redox.
b) Si la constante de equilibrio a 25º C vale 3,62.10-7, Calcule el potencial redox standard de la
reacción a esta temperatura.
c) El potencial redox estándar de la semirreacción Fe3+/Fe2+ es Eo = 0,77 V. Calcule el
potencial redox standard de la otra semirreacción.
d) Calcule las concentraciones de todas las especies en el equilibrio si inicialmente la concentración
de todos los reactivos es 1 M.
Sol.: a) H3AsO4 + 2Fe2+ + 2H+ HAsO2(aq) + 2Fe3+ + 2H2O; b) -0,19V; c) 0,58 V;

d) [H3AsO4] = 0,995M; [Fe2+] = [H+] = 0,991M; [HAsO2] = 4,510-3M; [Fe3+] = 9× 10-3 M.
4.24 Calcule la riqueza en hierro de un alambre de masa 0,2 g el cual, al disolverse en ácido sulfúrico
produce Fe2+, y consume en su oxidación a Fe3+ 35,8 mL de KMnO4 0,1N.
Datos: factor de la disolución = 0,996; Fe = 55,85
Sol.: 99,5 %
4.25 En la valoración de nitrito potásico con permanganato potásico en presencia de hidróxido

potásico, según la ecuación:
permanganato potásico + nitrito potásico → dióxido de manganeso + nitrato potásico + hidróxido
potásico
a) Ajustar la reacción
b) Calcule el equivalente-gramo redox del permanganato potásico en esta reacción.
c) Calcule la normalidad y la molaridad de la disolución de nitrito potásico sabiendo que 25
mL de la misma consumen 20 mL de disolución de permanganato potásico, preparada
disolviendo 1,645 g de KMnO4 en 250 mL de agua.
Datos: K = 39,1; Mn = 54,9
Sol.: a) 2KMnO4 + 3KNO2 + H2O → 2MnO2 + 3KNO3 + 2KOH

b) 52,7 g/eq ; c) 0,050 M = 0,1 N

29
4.26 En la valoración de permanganato de potasio con ácido oxálico (etanodioico) en medio ácido
clorhídrico se desprende el gas dióxido de carbono.
a) Escriba la reacción que tiene lugar e iguálela.
b) Calcule el peso equivalente del permanganato de potasio en esta reacción.
c) Para la valoración de 10 mL de permanganato de potasio se utilizaron 0,201 g de ácido
oxálico previamente disueltos. Calcule la normalidad del permanganato de potasio.
Datos: Mn = 54,9; K = 39,1
Sol.: a) 2KMnO4 + 5C2O4H2 + 6HCl → 2MnCl2+ 10CO2 +2KCl + 8H2O

b) 31,6 g/eq; c) 0,447 N
4.27 Mediante la reacción en medio ácido de permanganato de potasio con azufre, se han
obtenido 50 L de dióxido de azufre medidos a 750 mm de Hg y 20 ºC, estimándose un
rendimiento del 90 %.
a) Ajústese el proceso por el método del ión-electrón justificando quien es el oxidante y el
reductor del proceso.
b) Calcúlese la normalidad de la disolución de permanganato de potasio sabiendo que se han
utilizado 20 L de la misma.
Sol.: a) 4 MnO4- + 5 S + 12 H+ → 4 Mn2+ + 5 SO2 + 6 H2O; b) 0,456 N.
4.28 Se hacen reaccionar 0,6 L de disolución 2 N de dicromato de potasio con 600 mL de ácido
clorhídrico del 20 % de riqueza y 1,05 g/mL de densidad.
a) Ajustar el proceso por el método del ión-electrón.
b) Calcule el volumen de cloro que se obtiene en el proceso si el rendimiento es del 80 %
Datos: Cl = 35,5; Cr = 52; K = 39
Sol.: a) 6 Cl- + Cr2O72- + 14 H+ → 3 Cl2 + 2 Cr3+ + 7 H2O ; b) 10,7 L de Cl2 en C.N.
4.29 El nitrito potásico reacciona con el permanganato de potasio, en medio ácido sulfúrico
obteniéndose, entre otros productos, nitrato de potasio.
a) Ajustar el proceso redox molecular
b) Calcule los pesos equivalentes redox del oxidante y del reductor, indicando cuáles son
estas especies.
c) ¿Cuántos mL de permanganato de concentración 0,01 M serán necesarios para valorar
una disolución que contiene 1,5 g de nitrito de potasio?
Datos: K = 39,1; Mn = 54,9; S = 32,1
Sol.: a) 5KNO2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5KNO3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O

b) Oxidante KMnO4: 31,6 g/eqv; Reductor KNO2: 42,5 g/eqv; c) 706 mL.
4.30 Hacemos electrólisis de 1 litro de disolución neutra de Na2SO4 1M conteniendo impurezas de

SO32- 10-6 M. El ánodo es un electrodo de Pb en el que tiene lugar la reacción:
Pb(s) + SO4 2-→ PbSO4(s) + 2e-
El cátodo es un electrodo inerte de Pt.
a) Escribir las posibles reacciones catódicas, razonando cual ocurre, y teniendo en cuenta la
posible electrólisis del agua.
b) Calcule el pH de la disolución cuando han pasado por la célula 9,65 culombios.

30
Eo/V
Na+ + 1e- Na -2,71
2H2O + 2e- H2 + 2OH- -0,83
2- -
SO4 + H2O + 2e SO32- + 2OH- -0,92
Sol.: b) pH = 10
4.31 Indicar y razonar las reacciones anódica, catódica y global que tendrían lugar con preferencia en
una célula electrolítica que contiene una disolución acuosa de cloruro de litio 1M de pH neutro,
teniendo en cuenta los potenciales normales que se dan y la posibilidad de electrolisis del agua:
O2(g) + 4H+ + 4e- 2H2O; Eo = 1,229 V
2H+ + 2e- H2 Eo = 0,000 V
Cl2(g) + 2e- 2Cl-; Eo = 1,360 V
Li+ + e- Li; Eo = -3,040 V
Sol.: Catódica: 2H+ + 2e- → H2 equivalente a 2H2O + 2e- → H2(g) + 2OH-

Anódica: 2H2O → O2(g) + 4H+ + 4e-
4.32 En una electrólisis las reacciones principales son:

ánodo: PbSO4(s) + 2H2O → PbO2(s) + SO42- + 4H+ + 2e-
cátodo: PbSO4(s) + 2 e- → Pb + SO42-
El aprovechamiento de la corriente en esas reacciones es el 80 % ya que una parte de la corriente
se invierte en descomponer el agua:
a) Justificar qué gases se desprenden en el ánodo y en el cátodo.
b) Calcule la cantidad de PbO2, Pb, y H2SO4 y los volúmenes en C.N. de los gases
formados cuando se pasa una corriente de 5 amperios durante tres horas.
Datos: Pb = 207,2; S = 32,1
Sol.: a) ánodo O2; cátodo H2;

b) 53,5 g PbO2, 46,3 g Pb, 43,9 g H2SO4; 1,25 L H2; 0,63 L O2.
4.33 Se tienen dos cubas electrolíticas conectadas en serie. La 1ª contiene una disolución ácida de pH 1
y CuSO4 1M, y la 2ª una disolución acuosa de Ag+; los cuatro electrodos son inertes. Predecir
(teniendo en cuenta la posible descomposición del agua):
a) Las reacciones anódica, catódica y global de la cuba nº 1.
b) Los productos que se depositan o desprenden en los electrodos de la cuba nº1.
c) La masa en gramos de los productos anódico y catódico de la cuba nº 1 cuando ha pasado
una corriente que deposita 10,79 g de Ag en la cuba nº 2.
Datos: Cu = 63,6; Ag = 107,9; S = 32,0
Cu2+ + 2e- Cu 0,337 V
2H+ + 2e -
H2 0,000 V
O2 + 4H+ + 4e- 2H2O 1,229 V
Sol.: a) anódica: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e-
catódica: Cu2+ + 2 e- → Cu

31
global: 2Cu2+ + 2H2O → 2Cu + O2 + 4H+

c) 0,8 g de O2, 0,1 g de H+, 3,18 g de Cu.
4.34 Una corriente eléctrica de intensidad constante se hace pasar durante 50 minutos a través de una
célula electrolítica que contiene 1 L de disolución acuosa de sulfato de cobre II 0,1 M de pH 2. El
aumento de peso en el cátodo es 0,652 g. El ánodo es un electrodo inerte.
a) Indicar que reacciones tienen lugar en el cátodo y en el ánodo de dicha célula
electrolítica, así como la reacción global.
b) Calcule la intensidad de la corriente eléctrica utilizada.
c) Calcule el peso de la sustancia que se libera en el ánodo.
d) Calcule el pH de la disolución que queda en la célula.
Datos: Cu2+ + 2e- Cu; Eo = 0,34 V.
2H2O + 2e- H2 + 2OH-; Eo = -0,83 V.
O2 (g) + 4H+ + 4e- 2H2O; Eo = 1,23 V.
Cu = 63,5.
Sol.: a) Cátodo : Cu2+ + 2e- → Cu; Anodo : 2H2O → O2 + 4H+ + 4e-

b) 0,66 A; c) 0,16 g de O2; d) 1,52
4.35 Se utiliza una corriente de 15 A en una operación de niquelado utilizando una disolución de
NiSO4. En el cátodo se forma Ni e H2. La eficacia de la corriente en relación a la formación de Ni
es el 60 %.
a) ¿Cuántos gramos de Ni se depositarán por hora en el cátodo?
b) ¿Cuál será el espesor del depósito, sabiendo que el cátodo es una chapa metálica
cuadrada de 4 cm de lado y que el depósito se forma por ambas caras. Densidad del
níquel = 8,9 g cm-3.
c) ¿Qué volumen de H2 (en C.N.) se producirá por hora?
Datos: Ni = 58,69
Sol.: a) 9,86 g; b) 0,035 cm; c) 2,5 L
4.36 Escribir las reacciones en el ánodo y en el cátodo para la electrólisis de las siguientes soluciones
acuosas de pH = 0 teniendo en cuenta las posibles reacciones del agua.
a) K2SO4 b) CaI2 c) Hg(NO3)2 d) CuBr2
Eo / V
2+
Ca /Ca -2,76
2-
SO4 /H2SO3 0,20
S2O82-/SO42- 2,0
-
I2/I 0,54
K+/K -2,92
2+
Hg /Hg 0,85
NO3-/NO 0,96
Cu2+/Cu 0,34
Br2/Br- 1,09

32
Reducción del agua H+/H2 0,00

Oxidación del agua O2/H2O 1,23

33
BLOQUE 5: QUÍMICA ORGÁNICA

5.1 Predecir y explicar la facilidad relativa de disociación en iones carbonio e iones cloruro de los
siguientes grupos de derivados clorados:
a1) CH3CH2CH2Cl b1) Ph3CCl
a2) (CH3CH2)2CHCl b2) PhCH2Cl
a3) (CH3CH2)3CCl b3) PhCH2CH2Cl
Sol: a3>a2>a1 b1>b2>b3
5.2 Ordenar los compuestos siguientes (indicando el orden con claridad y explicando la elección) de
mayor a menor acidez:
a) OH b) OH c) OH
NO2
NO2
NO2
d) OH e) OH
CH3
Sol: b > a > c > d > e
5.3 Ordenar los siguientes compuestos en orden de mayor a menor facilidad de abstracción del
hidrógeno indicado para generar los correspondientes radicales libres:
a) hidrógeno alílico: CH2 = CH - CH2 – H
b) hidrógeno bencílico: C6H5 - CH2 - H
c) hidrógeno alquílico: C6H5 -CH2-CH2-H
Sol: b> a > c
5.4 Sin recurrir a las tablas ordenar los compuestos de cada conjunto en orden de su basicidad
creciente.
a) amoniaco, anilina, ciclohexilamina
b) n-butilamina, di-n-butilamina, n-butilanilina
Sol.: a3 > a1> a2; b2 > b1 > b3
ETSI de Minas. UPM. Problemas de Química. Bloque 5: QUÍMICA ORGANICA

34
5.5 Dados los siguientes compuestos:

a) CH3 CH2 CH2 CH2OH ; b) C6H5OH;
O
c)CH3 CH2 C
OH
d) C6H5 NH2
ordenarlos de mayor a menor carácter ácido. Justificar el orden elegido.
Sol.: c > b > a > d
5.6 Dados los siguientes ácidos carboxílicos: a) acético b) 2-iodoacético c) 2-cloroacético

ordenarlos de mayor a menor carácter ácido. Justificar el orden elegido.
Sol.: c > b > a.
5.7 Ordenar los siguientes compuestos orgánicos de mayor a menor carácter ácido, justificando su
decisión:
a) OH b) CH2OH c) CCl2 COOH
CH3
d) CH2 COOH e) CH2 NH2 f) CONH2 g) CHCl COOH
Sol.: c > g > d > a > b > f > e
5. 8 Ordenar de mayor a menor acidez los siguientes ácidos carboxílicos:

a) 2-clorobutanoico b) butanoico c) 3-clorobutanoico
Sol.: a > c > b
5.9 Ordenar de mayor a menor acidez los siguientes ácidos carboxílicos:

a) 2-bromopropanoico b) 2,2-dibromopropanoico c) 3-bromopropanoico
Sol.: b > a > c
5.10 Ordenar de mayor a menor tendencia en su ruptura heterolítica, dando carbocatión y cloruro, los
siguientes compuestos:
a) cloruro de bencilo; b) cloruro de alilo c) cloruro de metilo
Sol.: a > b > c

35
5.11 Ordenar de mayor a menor tendencia a la ruptura homolítica, dando radicales libres, del enlace
C-H alifático los siguientes compuestos:
a) tolueno b) trifenilmetano c) etano
Sol.: b > a > c
5.12 Ordenar de mayor a menor estabilidad los siguientes carbocationes:

a) difenilmetilo b) bencilo c) isopropilo
Sol.: a > b > c
5.13 Señalar la (s) posición (es) preferente (s) de entrada de un reactivo X+ (electrofílico) en los
siguientes compuestos orgánicos:
a) tolueno b) anilina c) clorobenceno d) ácido benzoico
Justificar las posiciones elegidas.
5.14 ¿Cuáles son los efectos de orientación de los grupos -OH; -CN; -NO2 y -CH2-CH3 en el anillo
bencénico?.
5.15 ¿Qué producto (s) principal (es) cabe esperar de la reacción de ciclopenteno con bromo?.
5.16 Escríbanse las reacciones que indiquen la formación del producto o productos que aparecen en
mayor cantidad en las reacciones siguientes (si se forma más de uno, señálese el principal).
a) H3C CH CH3
HNO3
H2SO4
b) CH3
H2SO4
SO3
c) OH
Cl2
FeCl3
d) CH2 CH3
CH3Cl
AlCl 3

36
5.17 ¿Qué productos principales se deben esperar de las siguientes reacciones de monosustitución en el
anillo aromático?.
a) nitración de:
OH CH2 CH3 NO2
CH3
b) bromación de:
COH NHCH3 SO3H
CH3
5.18 Escribir las estructuras de los productos principales esperados de la adición de HI a:

a) 2-buteno e) 3-metil-1-buteno
b) 2-penteno f) 2-metil-1-buteno
c) 2,3-dimetil-1-buteno g) 2-metil- 2-buteno
d) 2,4,4-trimetil-2-penteno
5.19 Escribir las estructuras de los productos orgánicos principales esperados de la mononitración de:
a) CH3 b)Br c) NHCH3 d) NO2
NO2
NO2
Br
NO2
e) OH f) OH g)OH h) CH3
CH3
NO2 NO2
CH3
+
i) CH3 j) COOH k) NH3HSO4-
CH3 COOH

37
5.20 Razonar por qué los siguientes hidrocarburos aromáticos dan lugar a un único producto en su
reacción con CH3CH2CH2Br en presencia de tribromuro de aluminio como catalizador.
a) nitrobenceno b) ácido bencenosulfónico c) ácido benzoico
5.21 La deshidratación catalítica del alcohol

OH
CH3 C CH2 CH3
CH3
da lugar a varias olefinas. Formular las olefinas resultantes.
5.22 Indicar los productos resultantes de la deshidratación intramolecular catálitica de los isómeros 1-
butanol y 2-butanol. Si los productos resultantes reaccionasen con cloro ¿qué mezcla de
compuestos se obtendría?.
5.23 Completar la reacción entre el 2-cloropropano y el hidróxido potásico. ¿Cuáles serían los
productos resultantes?.
CH 3
5.24 En la reacción: CH 3 CHB r CH C H 3 + O H-
Indicar los posibles productos de reacción. Justificar su formación.
5.25 De las siguientes estructuras, ¿cuáles corresponden a moléculas que tienen isómeros geométricos?.
a) (CH3)2C CH C2H5 CH3
f)
b) ClCH2 CH CH CH3
c) ClCH2 CH CH CH2Cl
CH3
d) HOOC CH CH CH2 COOH g)
e) CH3 CH2 CH2 COOH
Sol.: b, c, d, g CH3
5.26 Indíquese si existe, cuál es el átomo de carbono asimétrico en cada una de las estructuras siguientes:
a) CH 3 − CHBr − CH 2 − CH 3
e) BrClCH − COH
b) DCH 2 − CH(OH) − CH 3
f) (CH 3 − CH 2 ) 2 CH − COOH
c) HC ≡ C − (CH 2 ) 6 − CH 3
g) CH 3 − CH 2 − CH(CH 3 ) − COOH
d) CH 2 = C(Br) − CH 3
5.27 ¿Por qué coexisten las conformaciones silla y bote de ciclohexano?. ¿Qué isómero conformacional
es el más estable?. ¿Por qué?. ¿Por qué no se han aislado cada uno de los isómeros
conformacionales?.
5.28 Ordénense los compuestos siguientes (indicando el orden con claridad y explicando la elección?.
a) de menor a mayor punto de ebullición
1) CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
2) CH3CH2-O-CH2CH3
3) CH3-CH2-CH2-CH2 OH

38
b) de menor a mayor punto de ebullición CH3

CH3
1) CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 2) C H- C H 3 3) CH3 C H
CH3 CH
Sol.: a1 < a2 < a3; b3 < b2 < b1 CH3
5.29 La siguiente tabla indica algunas propiedades físicas de cinco compuestos de aproximadamente el
mismo peso molecular. ¿Cómo se explican: a) sus puntos de ebullición; b) sus solubilidades en
agua relativas?.
Compuesto Estructura Momento dipolar /D T0eb./ ºC Solubilidad /

g/100g (H2O)
n-pentano CH2-CH2-CH2-CH2CH3 0 36 insoluble
Dietileter CH3-CH2-0-CH2CH3 1.18 35 8
1-cloropropano CH3-CH2-CH2-Cl 2.10 47 Poco soluble
n-butanal CH3-CH2-CH2-CHO 2.72 76 7
n-butanol CH3-CH2-CH2-CH2OH 1.63 118 8
5.30 Justificar razonadamente qué compuesto tiene mayor punto de ebullición, de cada uno de los
siguientes pares:
O
a) CH3 (CH2)3 CH2OH; CH3 CH2 CH2 CH2 C
H
b) CH3 (CH2)3 CH3 ; CH3 CH3
CH3 CH3
c) CH3 O CH2 CH ; CH CH2 CH2OH
CH3 CH3
Sol.: a1 > a2; b1 > b2; c) c1 < c2
5.31 a) Justificar razonadamente la posible existencia de isomería en los siguientes pares de compuestos.
En caso afirmativo indique el tipo de isomería que presentan:
H CH 3 H CH 2 C CH
1) C C ; C C
H CH 2 C CH H CH 3
O O
2) C H 3 C (CH 2) 3 CH 3 ; C H3 (CH 2) 3 C CH 3
CH3
CH3
3) CH3 C OH ; HC CH2OH
CH3 CH3
Sol.: 1) NO; 2) NO; 3) POSICION
5.32 Justifique razonadamente si el ácido 2-aminopropanoico presenta algún tipo de isomería.
Sol.: Isomería óptica.

39
5.33 Los siguientes compuestos tienen pesos moleculares similares pero puntos de ebullición diferentes.
Ordénelos en orden creciente de puntos de ebullición, explicando brevemente la ordenación.
a) dimetiléter
b) ácido fórmico (metanoico)
c) propano
d) etanol
e) acetaldehido (etanal)
Sol.: c < a < e < d < b
5.34 Asociar un punto de ebullición normal (en º C) a cada uno de los siguientes compuestos orgánicos,
justificando su elección; utilice flechas para relacionarlos:
COMPUESTO T0eb. ( ºC )
a) C H 3 CH O CH 2 CH 3
163,5
CH 3
OH
b) CH3 CH CH CH3 49,7

CH3
CH3
63,0
c) CH 3 CH2 C CH3
CH3
O
113,3
d) CH 3 CH 2 CH 2 C OH
Sol.: d (163,5); b (113,3); a (63,0); c (49,7)
5.35 Discutir si los compuestos cis-2-buteno y trans-2-buteno tienen momento dipolar o no. ¿Y cis-1,2-
dicloroeteno y trans-1-2-dicloroeteno?.
5.36 Nombrar los siguientes pares de compuestos e indicar justificadamente el que presenta el punto de
ebullición más alto, dentro de cada pareja.
a) C H 3 CH 2 CH 2 NH 2 ; ( C H 3) 3N
b) C H 3 CH2 O CH3 ; C H3 CH CH3

OH
c) C H 3 CH CH 3 ; CH 3 CH 2 CH 2 CH 3
CH 3
d) C H 2 CH2 ; C l2C C C l2
O
; CH3 C
e) C H 3 C H 2O H H

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PROBLEMAS DE QUIMICA

E.T.S.I. de Minas. U.P.M.

BLOQUE 1: CINÉTICA QUÍMICA

Sol.: 27,1 kcal/mol

1.2 En la reacción de descomposición del N2O5: N2O5 → 2NO2 + 1/2O2

Sol.: 1º orden; k = 4,9 × 10-4 s-1

Sol.: k = 0,05 min-1

Sol.: 4,36 × 10-4 años-1.

Sol.: 325 días.

Sol.: 2,38 horas.

ETSI de Minas. UPM. Problemas de Química. Bloque 1: CINÉTICA QUIMICA

Sol.: 3,58 × 109 años.

1.8 El 5 % de cierto elemento radiactivo se desintegra en 21,0 minutos. Determínese su período de

Sol.: 284 min.

Sol.: 1142 años.

1.10 La descomposición del ácido 1,2-dibromosuccínico en ácido bromhídrico y ácido bromaleico

HOOC-CH-CH-COOH → HBr + HOOC-CH = C-COOH

Sol.: a) λ = 0,0484 días-1; t½ = 14,3 días; b) masa inicial = 1102 mg.

1.12 La constante de velocidad específica de la hidrólisis básica del yoduro de etilo

de velocidad específica a 50 ºC.

Sol.: k = 2,62 × 10-3 L·mol-1·s-1

1.13 El 14C es radiactivo y se incorpora a la materia a través de la fotosíntesis. Una muestra de 1 g de

ETSI de Minas. UPM. Problemas de Química. Bloque 1: CINÉTICA QUIMICA

Sol.: t = 5,03 × 104 años.

1.14 La reacción de descomposición de una sustancia hipotética A:

[A] a) 1/[A] b) log[A] c) [A] d)

1.15 Estudiando la reacción: A + B → C , se obtuvieron los siguientes datos:

De lo que se deduce que el valor de la constante de velocidad de reacción es:

Sol.: a) 0,122 h-1; b) 18,9 h.

1.17 La ecuación de velocidad de la reacción: CO(g) + NO2(g) → CO2(g) + NO(g)

ETSI de Minas. UPM. Problemas de Química. Bloque 1: CINÉTICA QUIMICA

Sol.: 1539 años

1.19 Al elevar la temperatura de una reacción química:

Sol.: k = 0,1 min-1; de primer orden.

Sol.: 30 minutos: 0,164 atm; 45 minutos: 0,174 atm.

Sol.: 1,15× 10-4 mol/(L·s)

ETSI de Minas. UPM. Problemas de Química. Bloque 1: CINÉTICA QUIMICA

1.24 Para la reacción: CH3CHO (g) → CH4 (g) + CO (g)

Sol.: Ea = 173 kJ/mol

Sol.: a) 4,9 % ; b) -20 ºC

1.26 Considere la reacción: NO + ½ Cl2 → NOCl

Experimento Velocidad Inicial (M/h) [NO] (M) [Cl2] (M)

1.28 La reacción: 2H2S (g) + 02 (g) → 2S (s) + 2H2O (l) es de:

ETSI de Minas. UPM. Problemas de Química. Bloque 1: CINÉTICA QUIMICA

1.29 En la reacción: 2NO2 (g) + ½02 (g) → N2O5 (g)

Sol.: d[N2O5]/dt = 4 mol/(L·s)

1.30 La reacción: 3BrO-(aq) → BrO3-(aq) + 2Br-(aq), es de segundo orden en BrO- (aq). En un

Sol.: a) k (BrO3-) = 0,02 L/(mol·s) ; b) k (Br-) = 0,04 L/(mol·s)

Sol.: -d[N2]/dt = 0,575 mmol/(L·h); -d[H2]/dt = 1,725 mmol/(L·h)

Sol.: a) 2; b) 1 mol/L; c) 0,80 L/(mol·s)

Sol.: a) uno, k = 1,00 × 10-2 s-1; b) –5,0 × 10-5 mol/(L·s);

ETSI de Minas. UPM. Problemas de Química. Bloque 1: CINÉTICA QUIMICA

BLOQUE 2: EQUILIBRIO QUÍMICO

Sol.: 0,52 atm-1.

Sol.: [HI] = 1,10 mol/L; [H2] = [I2] = 0,45 mol/L.

Sol.: p(H2) = p(I2) = 0,1305 atm; p(HI) = 0,9108 atm.

2.4 Si se considera el equilibrio: N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)

Sol.: Kc = 2,2 L2·mol-2.