2.5.

Ejercicios resueltos:

1. Calcule el porcentaje de ionización de una solución 2.3 M de ácido nitroso, HNO2.

Solución:

De acuerdo con la tabla 2.1 la constante de ionización del ácido nitroso a 25ºC es igual a 4.5x10-4 y la ecuación
de equilibrio es:

HNO2 = H+ + NO2-

Al disociarse x moles de HNO2 se formarán x moles de H+ y x moles de NO2-, por lo tanto:

H+ = NO2- = x

HNO2- = 2.3 - x (moles no disociadas)

y de la ecuación (2-4):

Ki 
 H  NO 

2


 HNO2 
reemplazando:

4.5 x 104 
 x x
 2.3  x
resolviendo:

x = 3.19 x 10-2 moles/l

por lo tanto, el porcentaje de ionización es:

. x 102 moles / l
319
x 100  1.4%
2.3 moles / l

2. Calcule la solubilidad de una solución ideal saturada de hidróxido de cadmio, Cd(OH)2. Exprese la
concentración en mg/L-Cd(OH)2 y en mg/L-CaCO3.

Solución:

De acuerdo con la tabla 2.2, para el hidróxido de cadmio:

Cd(OH)2 = Cd++ + 2OH-

Kps = Cd++OH-2 = 2 x 10-14 a 25ºC

En el equilibrio se han disuelto x moles de Cd(OH)2 y se han formado x moles de Cd++ y 2x moles de OH-, es
decir:

(x) (2x)2 = 2 x 10-14

y resolviendo:

x = 1.71 x 10-5 moles/l

Un mol de Cd(OH)2 es igual a :

112.4 + 2(16.0 + 1.0) = 146.4 g/mol

de modo que la solubilidad del hidróxido de cadmio es:

1.71 x 10-5 moles/l x 146.4 x 103 mg/mol = 2.5 mg/L-Cd(OH)2

El equivalente gramo del Cd(OH)2 es igual a:

146.4 g
 73.2 g/Eg
2
y el del CaCO3 es:

.  12.0  3 x 16.0 1001

401 . g
  50.1 g
2 2
La solubilidad del Cd(OH)2 en términos de CaCO3 es:

2.5 mg / l
x 501
. g / Eg  1.71 mg/L-CaCO3
73.2 g / Eg

o también:

1.71 x 10-5 moles/l x 100.1 g/mol x 103 mg/g = 1.71 mg/L-CaCO3

3. A una solución saturada de cloruro de plata, AgCl, se agregan 10-5 moles/l de fosfato de plata, Ag3PO4.
Calcule la concentración molar de ion plata en la solución (suponga 100 % de ionización del Ag3PO4).

Solución:

De la tabla 2.2, para el cloruro de plata:

AgCl = Ag+ + Cl-

Kps = 3 x 10-10

En el equilibrio (solución saturada):

Ag+ Cl- = (x) (x) = 3 x 10-10

resolviendo:

x = 1.732 x 10-5 moles/l

Al agregar 10-5 moles/l de Ag3PO4 se añaden 3 x 10-5 moles/l de ion plata, por lo tanto se precipitan z moles/l
adicionales de AgCl y ahora se tiene:

Ag+ = 1.732 x 10-5 + 3 x 10-5 - z

Cl- = 1.732 x 10-5 - z

y para mantener la constante del producto de solubilidad:

(1.732 x 10-5 + 3 x 10-5 - z) (1.732 x 10-5 - z) = 3 x 10-10

y resolviendo:

z = 9.408 x 10-6 moles/l

La concentración molar de ion plata es:

Ag+ = 1.732 x 10-5 + 3 x 10-5 – 9.408 x 10-6 = 3.79 x 10-5 moles/l

4. Determine el pH de una solución de ácido cianhídrico, HCN-2.8 M sabiendo que está 2% disociada.

Solución:

La ecuación de equilibrio del ácido cianhídrico es:

HCN = H+ + CN-

Si el 2% de las moles de HCN se han disociado:

H+ = 2.8 x 0.02 = 5.6 x 10-2 moles/l

y el pH es:

 1 
pH  log    1.25
 5.6 x 102 

5. Calcule el pH de una solución ideal saturada de hidróxido de cadmio, Cd(OH)2.

Solución:

De acuerdo con el ejercicio 2 se pueden disolver 1.71 x 10-5 moles/l de Cd(OH)2 y se forman:

Cd++ = 1.71 x 10-5 moles/l

OH- = 2 x 1.71 x 10-5 = 3.42 x 10-5 moles/l

de modo que el pH de la solución es:

 1  1 
pH  14  log  14  log   9.53
OH 
 5 
 3.42 x10 

2.6. Ejercicios propuestos:

1 Calcule el porcentaje de ionización y la concentración de ion hidrógeno a 25°C en una solución a)0.10M de
HCN y b)0.01M de HCN (Ki=4.8x10-10 a 25°C)

2 Calcule el porcentaje de ionización y la concentración de ion hidrógeno, en mg/L, de una solución 0.05M de
ácido hipocloroso, HOCl, el cual tiene una constante de ionización de 2.9x10-8 a 25°C.

3 Calcule la concentración en a)moles/l, b)mg/L y c)Número de iones/l, de ion sulfato en una solución saturada
de sulfato de bario a la cual se agrega cloruro de bario hasta tener [Ba++]=0.0001M (Kps del BaSO4 = 1.0x10-
10
)

4 Calcule la concentración en a)moles/l, b)mg/L y c)Número de iones/l, de ion cloruro en una solución saturada
de cloruro de plata a la cual se agrega nitrato de plata hasta tener [Ag+]=0.0001M (Kps del AgCl = 3.0x10-
10
)

5 Determine el porcentaje de ionización de una solución que contiene 3 g/l de ácido acético sabiendo que su
constante de ionización es igual a 1.8x10-5.

6 La constante del producto de solubilidad del sulfato de calcio es igual a 2.0x10-5. Calcule la solubilidad del
sulfato de calcio, CaSO4, en mg/L.

7 Se registró con el potenciómetro que una solución 10-3 molar de HCN tiene un pH=6.23. Determine el
porcentaje de ionización del ácido.

8 Determine el pH de una solución que contiene 50 mg/L de KOH suponiendo 100% de ionización.

9 Qué aumento, en porcentaje, en la concentración de ion hidrógeno representa una disminución de una unidad
en el pH?

10 Una muestra de agua contiene 3.0x10-2 moles/l de ion hidrógeno. Calcule la concentración molar de ion
hidroxilo.

11 Una solución contiene 1.008 g/l de ion hidrógeno, mientras que otra contiene 1.7x10-8 g/l de ion hidroxilo.
Determine el pH de ambas soluciones.

12 Una muestra de agua contiene 2.24x10-3 moles/l de ion hidroxilo. Calcule la concentración molar de ion
hidrógeno.

13 Calcule el pH de una solución 0.02N de hidróxido de amonio sabiendo que la constante de disociación del
NH4OH es igual a 1.8x10-5.

14 Un laboratorista diluye 25 mL de NH4OH - 0.2N con agua destilada hasta completar 800 mL de solución.
Determine el pH de la dilución suponiendo 100% de ionización.

15 Una solución de fosfato de plata, Ag3PO4, tiene una concentración de 10 mg/L. Si la constante del producto
de solubilidad del Ag3PO4 es 10-17.8, determine la concentración de saturación del fosfato de plata e indique si
la solución se precipita o no.

16 Se satura un agua destilada con fluoruro de calcio CaF2. Cuántos mg/L-F existirán en solución si la constante
del producto de solubilidad del fluoruro de calcio es 3x10-11?
17 La constante del producto de solubilidad del Al(OH)3 es igual a 1.0x10-32. Calcule la solubilidad del hidróxido
de aluminio en a)mg/L y b) molaridad.

18 La concentración de ion carbonato en un agua es igual a 100 mg/L. Determine la solubilidad máxima del
calcio en mg/L y la solubilidad máxima del magnesio en mg/L suponiendo que la constante del producto de
solubilidad del carbonato de calcio es igual a 5x10-9 y que la del carbonato de magnesio es igual a 4x10-5.

19 Sabiendo que la constante del producto de solubilidad del hidróxido de zinc, Zn(OH)2, es igual a 8x10-18,
calcule a) solubilidad del hidróxido de zinc en mg/L, b) solubilidad del hidróxido de zinc en molaridad y c)
pH de una solución ideal saturada de hidróxido de zinc.

20 Si la constante del producto de solubilidad del fosfato de calcio, Ca3(PO4)2, es 1x10-27, a) determine la
concentración de ion fosfato en una solución ideal saturada, en mg/L y b) puede usted disolver
completamente 0.5 mg de fosfato de calcio en 600 mL de agua? Por qué?

21 A una solución saturada de sulfato de bario, BaSO4, se le agregan 1.5x10-6 moles/l de cloruro de bario, BaCl2.
Si la constante del producto de solubilidad del sulfato de bario es igual a 1.0x10-10, determine: a) cuántas
moles/l adicionales de BaSO4 precipitado se forman?, b) concentración molar de ion bario y c) concentración
molar de ion sulfato.

22 Se satura un agua destilada con sulfuro ferroso, FeS. Determine cuántos mg/L-Fe++ existirán en solución si la
constante del producto de solubilidad de la sal es de 9x10-20.

23 Si la constante del producto de solubilidad del fosfato de plata, Ag3PO4, es 10-17.8, determine la concentración
de ion plata en una solución ideal saturada.

24 Una solución 0.01 M de hidróxido de sodio, NaOH, registra un pH de 11.8. Determine el porcentaje de
ionización del hidróxido de sodio.

25 Un ácido nitroso, HNO2, registra un pH de 2.02. Determine: a) normalidad del ácido nitroso y b) porcentaje
de ionización del ácido.

26 Para una solución ideal saturada de hidróxido de cadmio, Cd(OH)2, determine: a) concentración de la solución
en mg/L-CaCO3 y b) pH de la solución.

27 La constante del producto de solubilidad del hidróxido de calcio, Ca(OH)2, es igual a 8x10-6. Determine: a)
solubilidad máxima del hidróxido de calcio y b) pH de una solución ideal saturada.

28 Una solución de hidróxido de amonio, NH4OH, registra un pH igual a 9.7. Determine: a) concentración de la
solución y b) porcentaje de ionización.

29 Un laboratorista diluye 50 mL de ácido fosfórico, H3PO4-0.25 M a 600 mL con agua destilada. Con base en
la primera etapa de disociación, determine: a) porcentaje de disociación de la dilución y b) pH de la dilución.

30 Una solución 0.001 M de hidróxido de amonio, NH4OH, registra un pH de 10.1. Determine el porcentaje de
disociación de la solución.

31 Se desea preparar 600 mL de una solución saturada de cloruro plomoso, PbCl2. Determine cuántos gramos de
PbCl2 deben pesarse.

32 Una solución de ácido sulfuroso, H2SO3, registra un pH de 4.3. Con base en la primera etapa de disociación,
determine la concentración de la solución en mg/L-CaCO3.

33 Un laboratorista diluye 25 mL de ácido nitroso, HNO2-3 N a 500 mL con agua destilada. Determine el pH de
la dilución.
34 Una solución de 164 mg/L de ácido fosforoso, H3PO3, registra un pH de 2.742. Con base en la primera etapa
de disociación, determine la constante de ionización del ácido fosforoso.

35 Se satura un agua con fluoruro de calcio, CaF2. A partir de ella se prepara una solución diluyendo 20 mL a
250 mL con agua destilada. Determine: a) concentración de la solución inicial saturada y b)
concentración de flúor de la dilución.

36 Una solución contiene 800 g/L de ácido acético, CH3COOH. Determine cuántos mL de solución deben diluirse
para obtener 1 litro de solución de pH=3.0.

37 Para preparar una solución de amoníaco se diluyen 15 mL de solución de hidróxido de amonio, NH4OH-0.2
N y se completa el volumen a 300 mL con agua destilada. Determine: a) pH de la dilución y b) porcentaje de
ionización de la dilución.

38 Se prepara en el laboratorio una solución saturada de fosfato de calcio, Ag3(PO4). A partir de esta se prepara
una solución estándar haciendo una dilución 5 a 250 con agua destilada. Determine la concentración de la
solución estándar en: a) mg/L-Ag3(PO4) y b) mg/L-PO43-.

39 Una solución contiene 30 mg de ácido acético, CH3COOH, por cada 120 mL. Determine: a) porcentaje de
disociación de la solución y b) pH de la solución.

40 Un laboratorista prepara en el laboratorio una solución de yodato de calcio pesando 0.5 g de Ca(IO3)2.6H2O,
disolviéndolos en agua y completando el volumen a 500 mL. Determine: a) solubilidad máxima del yodato de
calcio y b) porcentaje de saturación de la solución preparada.

41 Una solución de hidróxido de amonio, NH4OH, registra un pH de 11.4. Determine: a) molaridad de la solución
y b) porcentaje de ionización de la solución.

42 A partir de una solución patrón de ácido láctico, H3CCHOHCOOH, se prepara una solución estándar mediante
una dilución 25 a 100 con agua destilada. Si la solución estándar está 37 % disociada, determine la
concentración de la solución: a) estándar y b) patrón.

43 A partir de una solución saturada de hidróxido manganoso, Mn(OH)2, se prepara una dilución 5 a 600 con
agua destilada. Determine: a) concentración de la solución saturada y b) pH de la dilución.

44 A partir de una solución patrón de ácido fluorhídrico, HF, se prepara una solución estándar diluyendo 10 mL
a 250 mL con agua destilada. Si el pH de la solución estándar es 5.4, determine: a) concentración de la solución
patrón y b) pH de la solución patrón.

45 Un agua contiene 165 mg/L de ion calcio. Si la constante del producto de solubilidad del sulfato de calcio,
CaSO4, es 2x10-5, determine la solubilidad máxima del ion sulfato en dicha agua.

RESPUESTAS
1 a) 0.007 %, 0.007 mg/L b) 0.02 %, 0.002 mg/L
2 0.076%, 0.038 mg/l
3 a)1.0x10-6 moles/l b)0.096 mg/l c)6.02x1017 iones/l
4 a)3x10-6 moles/l b)0.106 mg/l c)1.806x1018 iones/l
5 1.88%
6 608.2 mg/l
7 0.06%
8 10.95
9 900%
10 3.33x10-13 moles/l
11 0, 5
12 4.46x10-12
13 10.77
14 11.80
15 6.51 mg/l, si
16 7.44 mg/l
17 3.4x10-4 mg/l, 4.39x10-9M
18 0.12 mg/l, 582 mg/l
19 a)0.125 mg/l b)1.26x10-6 moles/l
20 a)0.296 mg/l b)No
21 a)7.22x10-7 moles/l b)1.08x10-5 moles/l c)9.28x10-6 moles/l
22 1.67x10-5 mg/L
23 5.04 mg/L-Ag+
24 63.1 %
25 a) 0.212 N, b) 4.5 %
26 a) 1.71 mg/L-CaCO3, b) 9.5
27 a) 932.3 mg/L, b) 12.4
28 a) 6.6 mg/L, b) 26.4 %
29 a) 81.7 %, b) 2.8
30 12.6 %
31 6.53 g
32 4.13 mg/L
33 2.1
34 1.74x10-2
35 a) 15.3 mg/L, b) 0.6 mg/L
36 4.24 mL
37 a) 3.4, b) 4.2 %
38 a) 0.13 mg/L, b) 0.03 mg/L
39 a) 6.4 %, b) 3.6
40 a) 2.12 g/L, b) 36.9 %
41 a) 0.354, b) 0.7 %
42 a) 56.7 mg/L, b) 227.0 mg/L
43 a) 2.42 mg/L, b) 7.7
44 a) 2.0 mg/L, b) 4.0
45 465.5 mg/L