Taller de Repaso

Química Inorgánica
Al finalizar la sesión, el estudiante repasa los temas
más importantes trabajados hasta el momento, a fin
de poder prepararse para su evaluación de la práctica
calificada 1
Se hace reaccionar 12,23 g de agente reductor al 90% de pureza con 0,36 moles de oxidante al 83% de pureza.
¿Cuántos gramos de cloruro ferroso se recogen si la eficiencia de la reacción es de 92%?. La reacción que se da es:

Fe + HCl → FeCl2 + H2
Entonces:
R.L. = HCl
Cálculo de la masa del HCl R.E. = Fe
𝑚
Cálculo de la masa de Fe al 90% n=
𝑃.𝑀. Cálculo de la masa del FeCl2 :
12,23 g Fe 100% 𝑚
0,299 moles = Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
X(g) 90% 36,5 𝑔 /𝑚𝑜𝑙.

m = 10,9 g HCl 2(36,5g) 127 g

X(g) = 11 g Fe 10,9 g X(g)
Determinación del reactivo limitante
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 X(g) = 18,96 g FeCl2 → R. Teórico
Cálculo del número de moles
56 g 127g
del HCl al 83% 𝑅.𝑅𝑒𝑎𝑙
11 g Xg %R = 𝑥 100%
𝑅.𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜
Xg = 24,9464 g de FeCl2
0,36 moles HCl 100% 𝑅.𝑅𝑒𝑎𝑙
92% = 𝑥 100%
X(g) 83% Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 18,96 𝑔
2(36,5g) 127 g
X(g) = 0,299 moles de HCl 10,9 g X(g) R.Real = 17,44 g FeCl2
X(g) = 18,96 g FeCl2
Ejemplo: Balancear la siguiente ecuación:
KMnO4 + H2O2 + H2SO4 → O2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
reducción
oxidación

+1 +7 -2 +1 -1 +1 +6 -2 0 +2 +6 -2
KMnO4 + H2O2 + H2SO4 O2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

S.R. oxidación 5 ( O21- → O2 + 2e-)

S.R. reducción 2(Mn7+ + 5e- → Mn2+ )
5 O21- + 2 Mn7+ + 10e- → 5O2 + 2Mn2+ + 10e-
Se trasladan los coeficientes de la reacción iónica global a la reacción general y finalmente se completa
la reacción por tanteo.
5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5O2 + 8H2O

Agente Oxidante = KMnO4 Especie Oxidada = O2

Agente Reductor = H2O2 Especie Reducida = MnSO4
 De acuerdo a la reacción que se muestra, se desea saber cuántos litros de la especie oxidada se forma cuando
reaccionan 200 g de agente oxidante al 82% de Pureza a 32°C y 0,92 atm.
Como referencia considere la siguiente reacción:
KMnO4 + H2O2 + H2SO4 → O2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
Primero se debe balancear la ecuación ( El balanceo está en la diapositiva anterior)
Entonces la ecuación balanceada es:
5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5O2 + 8H2O

Datos: Cálculo de la masa del KMnO4 al 82% Cálculo del volumen del O2
200 g 100% 𝑛𝑅𝑇
X(g) 82% VO2 =
𝑃
m(KMnO ) = 200 g al 82%
4 X = 164 g
(2,595 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠)0,082
𝑎𝑡𝑚 −𝐿
(305𝐾)
𝑚𝑜𝑙 −𝐾
m(KMnO ) = 164 g Cálculo del número de moles del O2 VO2 = 0,92 𝑎𝑡𝑚
4

VO2 = ? 5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5O2 + 8H2O

2(158g) 5 moles
T = 32°C + 273 = 305 k VO2 = 70,55 L
O2 P = 0,92 atm 164 g X(moles)
(5𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑂2 )(164 𝑔 𝐾𝑀𝑛𝑂4 )
𝑎𝑡𝑚 −𝐿 X(moles) =
R = 0,082 2 158𝑔 𝐾𝑀𝑛𝑂4
𝑚𝑜𝑙 −𝐾

𝑛𝑅𝑇 X(moles) = 2,595 moles de O2

VO2 =
𝑃
El cromato de potasio es sólido cristalino de color amarillo limón, muy estable y soluble en agua, es utilizado como indicador en
algunos ensayos químicos, para su manipulación, se debe tomar las medidas necesarias porque es tóxico.
Esta sal se puede obtener mediante la reacción del cloruro crómico y clorato de potasio en medio básico según la siguiente
reacción:
CrCl3 + KClO3 + KOH → K2CrO4 + KCl + H2O
Teniendo en cuenta esta reacción realice:
a) El balanceo de la reacción redox
b) El cálculo dela cantidad en gramos del cromato de potasio que se obtiene, cuando reacciona 230 g del agente oxidante con
una pureza del 92%.
Reducción
a) +3 +5 +6 -1
CrCl3 + KClO3 + KOH → K2CrO4 + KCl + H2O
Oxidación

S.R. oxidación 2 6 Cr+3  Cr +6 +3e-

S.R. reducción 1 3 Cl +5 + 6e-  Cl-1 +
2Cr+3 + Cl +5 + 6e-  2 Cr +6 + 6e- + Cl-1

La ecuación balanceada es:

2CrCl3 + KClO3 + 10KOH  2K2CrO4 + 7KCl + 5H2O
 Continuación del la resolución

b) El cálculo dela cantidad en gramos del cromato de potasio que se obtiene, cuando reacciona 230 g del agente
oxidante con una pureza del 92%.
La ecuación balanceada es:
2CrCl3 + KClO3 + 10KOH  2K2CrO4 + 7KCl + 5H2O

Agente oxidante: KClO3 2CrCl3 + KClO3 + 10KOH  2K2CrO4 + 7KCl + 5H2O

Agente reductor: CrCl3 122,5 g 2(194 g)
211,6 g Xg
230 g 100%
X g = 670,2106 g de K2CrO4
Xg 92%

X g = 211,6 g de agente oxidante

Una cierta reacción es de primer orden. Sabiendo que luego de 540 segundos queda el 32,5% del reactivo.
¿Qué tiempo se necesita para que se descomponga el 25% del reactivo?
Primero se debe hallar la constante de rapidez
Como es una reacción de primer orden:
At Cálculo de tiempo cuando el reactivo se descompone
ln( ) = -Kt en un 25%
[A]o

Se tiene que del 100% del compuesto queda 32,5% . En un inicio se tiene 100% de reactivo si se descompone un
Entonces la proporción de los porcentajes será igual 25% entonces queda un 75% del reactivo; por lo que la
a la proporción de las concentraciones reales, es decir, proporción de las concentraciones reales serán:
[𝐴]𝑡 / [𝐴]0 = 32,5% /100% ó 0,325 / 1,00 [𝐴]𝑡 / [𝐴]0 = 75% /100% ó 0,75 / 1,00

32,5 % 75 %
ln( ) = -K(540 S) ln( ) = -2,0815 x 10−3 𝑆 −1 (t)
100 % 100 %

− 1,124 − 0,2877
=K =t
− 540 𝑆 −2,0815 x 10−3

K = 2,0815 x 10−3 𝑆 −1
t = 138,22 S
 El éter dimetílico, se usa como propelente de aerosol y como combustible. La descomposición del éter dimetílico, es
una reacción de primer orden, con un tiempo de vida media de 36 minutos y la reacción de descomposición es la
siguiente:
(CH3)2O(g)  CH4(g) + H2(g) + CO(g)
Si se forma 59 g de metano al transcurrir 59 minutos y además se sabe que esta reacción se lleva a cabo en un
contenedor de 7,5 L. Calcule:
a) La constante de rapidez en S-1
b) La concentración del éter dimetílico cuando se forman 59 gramos de metano.
c) La concentración inicial del éter dimetílico.
ln[𝐴]𝑡 = -Kt + ln [𝐴]0
ln 2 (CH3)2O(g)  CH4(g) + H2(g) + CO(g) 𝑚
t1/2 = M= ln[0,4917]𝑡 = -(3,209 x 10−4 𝑆 −1 )(3 540 S) + ln [𝐴]0
𝑘 46g 16g 𝑃.𝑀.𝑉𝑒𝑛𝐿
Xg 59g 169,625 𝑔
- 0,7099 = - 1,136 + ln [𝐴]0
ln 2 M= 𝑔
2 160 S = 46 (7,5 𝐿)
𝑘 𝑚𝑜𝑙 0,4261= ln [𝐴]0
Xg = 169,625 g (CH3)2O(g M = 0,4917 M [𝐴]0 = 𝑒 0,4261
K = 3,209 x 10−4 𝑆 −1
[(CH3)2O]t = 0,4917 M [𝐴]0 = 1,5313 M
El monóxido de cloro (ClO), que tiene un efecto importante en la disminución de la capa de ozono, se descompone
rápidamente a temperatura ambiente de acuerdo a la siguiente reacción:
2ClO(g) → Cl2(g) + O2(g)
Considerando que esta reacción es de primer orden, y se sabe que el tiempo de vida media es de 5,78 x 103 S
Calcule:
a) La constante de rapidez
b) La cantidad de concentración del óxido de cloro (ClO) que queda, cuando transcurren 50 minutos, considere que
en un inicio la se tiene 23 g del óxido de cloro (ClO) contenidos en un recipiente de 1,2 L.
c) El tiempo que transcurrirá cuando queda 28%, al descomponerse el óxido de cloro (ClO)
At
a) b) c) ln( ) = -Kt
t = 50 mint = 3000 S Cálculo de la concentración inicial: [A]o
28 %
ln 2 𝑚 23 𝑔 ln( ) = -(1,1992 x10-4 S-1 ) t
t1/2 = 𝑀 =  𝑀 = 100 %
𝐾 𝑃. 𝑀. 𝑉 𝑒𝑛 𝐿 (51,5 𝑔/𝑚𝑜𝑙)(1,2𝐿) (ln 0,28)
t = − 1,1992 x 10−4 S−1
K =
ln 2 𝑀 = 0,3722 M  [A ]0 = 0,3722 M
t1/2
ln[𝐴]𝑡 = -Kt + ln [𝐴]0 t = 10615,12 S
ln 2
K = t = 176,92 mit
5,78 x 103S ln[𝐴]𝑡 = - (1,1992 x10-4 S-1 ) (3000 S) + ln (0,3722)

ln[𝐴]𝑡 = - 1,348
K = 1,1992 x 1𝟎−𝟒 𝑺−𝟏
[𝐴]𝑡 = 𝑒 − 1,348  [𝑨]𝒕 = 𝟎, 𝟐𝟓𝟗𝟖 𝑴
 El cloruro de nitrosilo (NOCl), conocido como el E 919, es usado como aditivo alimentario en el tratamiento de
harinas; este compuesto se puede obtener según la siguiente reacción:
NO(g) + Cl2(g) ↔ NOCl(g)
Si inicialmente se tiene 46 g de monóxido de nitrógeno y 23 g de cloro gaseoso en un recipiente de 3,0 L y se
obtiene 0,5 moles de cloruro de nitrosilo en el equilibrio. Determine:
a) La concentración de cada especie en el equilibrio. b) Equilibrio de la K
b) La constante de equilibrio de la reacción. [𝑁𝑂𝐶𝑙]2
K=
c) La cantidad en gramos del monóxido de nitrógeno en el equilibrio. [𝑁𝑂]2 [𝐶𝑙2 ]
[0,1667]2
a) Cálculo de las concentraciones K=
[0,3443]2 [0,0246]
𝑚
2NO (g) + Cl2(g) ↔ 2NOCl (g)
iniciales
 𝑀 = 𝑃. 𝑀. 𝑉 𝑒𝑛 𝐿 Inicio (M) 0,51111 0,108 0 K = 9,5293
Cambio (M) -2X -X +2X c) Gramos del NO en el equilibrio
46 𝑔
𝑀 𝑁𝑂 = = 0,51111 𝑀 Equil. (M) 0,5111- 2X 0,108 - X 2X 𝑚
En un inicio

𝑔 𝑀 =
30 3,0 𝐿 𝑃. 𝑀. 𝑉 𝑒𝑛 𝐿
𝑚𝑜𝑙
Equilibrio (M) 0,3443 0,0246 0,1667
23 𝑔 𝑚 = M x P.M. X Ven L
𝑀 Cl2 = = 0,108 𝑀 2x = 0,1667
𝑔 X = 0,0834 m = (0,3443 mol/L)(30 g/mol) (3,0 L)
71 3,0 𝐿
𝑚𝑜𝑙
Las concentraciones en el equilibrio son: M = 30,987 g de NO
equilibrio

0,5 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 [NO] = 0,3443 M

En el

𝑀 𝑁𝑂𝐶𝑙 = = 0,1667 𝑀
3,0 𝐿 [Cl2] = 0,0246 M
[NOCl] = 0,1667 M
 El bromuro de hidrógeno se utiliza para elaborar productos químicos y farmacéuticos. La obtención de este bromuro se realiza de
acuerdo a la siguiente reacción:
H2(g) + Br2(g) ↔ 2HBr(g)

A condiciones estándares la constante de equilibrio Kc = 16, para la reacción anterior, y si inicialmente se mezclan 4 moles de
hidrógeno con 4 moles de bromo en un recipiente de 10 litros. Una vez llegado al estado de equilibrio determine:
a) Las concentraciones molares de todas las sustancias en el equilibrio.
b) Si en un determinado momento se miden las concentraciones de cada componente de la reacción, siendo las siguientes: [H2] =
1,22 M; [Br2] = 0,12 M y [HBr] = 1,36 M; determine si con estas concentraciones, la reacción está en equilibrio o no, en caso de
que no estuviera en equilibrio prediga hacia donde se desplaza la reacción, para alcanzar el nuevo equilibrio.

Las concentraciones en el equilibrio son:

a) Datos H2(g) + Br2(g) ↔ 2HBr(g)
Inicio 0,4 0,4 0 [H2(g)] = 0,4 – X = 0,4 - 0,2667 = 0,1333 mol/L
KC = 16
Cambio -X -X +2X [Br2(g)] = 0,4 – X = 0,4 - 0,2667 = 0,1333 mol/L
Cálculo de las concentraciones
Equilibrio 0,4 – X 0,4 - X 2X
4 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 [HBr(g)]= 2X = 2(0,2667) = 0,5334 mol/L
M H2 = = 0,4 moles/L [𝐻𝐵𝑟]2 [2𝑋]2
10 𝐿 KC = → 16 = b) Q = [𝐻𝐵𝑟]2 [1,36]2
4 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐻2 [ 𝐵𝑟2 ] [0,4 −𝑋]2 → Q=
M Br2 = = 0,4 moles/L 𝐻2 [ 𝐵𝑟2 ] 1,22 [0,12]
10 𝐿
[2𝑋]2 2𝑋
Q = 12,6339
Concentraciones en un determinado 16 = → 4,0 = → Q ≠ Kc
[0,4−𝑋]2 0,4 −𝑋
momento Con estas concentraciones la reacción no está en equilibrio
[H2] = 1,22 M 4,0 (0,4 – X) = 2X → 1,6 – 4X = 2X Q < Kc La reacción se desplaza hacia la
[Br2] = 0,12 M 12,6339 < 16 → derecha o hacia los productos,
[HBr] = 1,36 M Donde X = 0,2667 para restablecer el nuevo equilibrio
El ácido acético que se encuentra en el vinagre, utilizado en la culinaria, tiene como fórmula : HCOOH y su constante
de acidez es Ka = 1,8 x10-5 y se sabe además que su pH es igual a 4,62. Calcule:
a) La concentración inicial del ácido
b) El porcentaje de ionización del ácido La concentración inicial es:
a) C𝐻 COOH + H O ↔ C𝐻 OOH - + H O+ [C𝐻 COOH ] = Y
3 2 3 3 3
Inicio (M) Y 0 0 [C𝐻3COOH ] = 5,5956 x 10-5
Datos Cambio (M) -X +X +X
Ka = 1,8 x10-5 Equilibrio (M) Y –X X X
[C𝑯𝟑 COOH] = 5,5956 x 10-5 M
pH = 4,62 [H+]= X = 2,3988 x 10-5

Cálculo de los H3O+ disociados [C𝐻3COOH -] = X = 2,3988 x 10-5 b) porcentaje de ionización

[C𝐻3COOH] = Y – 2,3988 x 10-5
H3O+ = H+ %α =
[𝐻 + ]
𝑥 100 %
C𝐻3 COOH 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
C𝐻3COOH − [𝐻+ ]
pH = -log [H+] Ka =
[C𝐻3 COOH]
4,62 = -log [H+] [2,3988x 10−5 ]
%α = 𝑥 100 %
[H+] = 10-pH (2,3988x 10−5)2 5,5956 x 10−5
1,8 x10-5 =
𝑌−2,3988 x 10−5
[H+] = 10-4,62
%α = 42,8694%
1,8 x10-5 (Y – 2,3988 x 10-5 ) = (2,3988 x 10-5 )2
[H+] = 2,3988 x 10-5 M 1,8 x10-5 Y – 4,3178 x 10-10 = 5,7542 x 10-10
1,8 x10-5 Y = 1,0072 x 10-9
Y = 5,5956 x 10-5
La anilina (C6H5NH2) que es una base débil, es usada para fabricar una amplia variedad de productos como por ejemplo
la espuma de poliuretano, productos químicos agrícolas, antioxidantes, estabilizadores para la industria del caucho,
barnices y explosivos.
Si se tiene una solución 0,2 M de anilina y además se conoce el pH de esta anilina es de 8,94. Determine:
a) Las concentraciones de todas las especies en el equilibrio b) Porcentaje de ionización
b) El porcentaje de ionización 𝑂𝐻 − 𝑑𝑖𝑠𝑐
%α = 𝑥 100%
a) 𝐵𝑂𝐻 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
c) La constante de basicidad
Datos C6H5NH2 (ac) + H2O(l) ↔ C6H5NH3 +(ac) + OH-(ac) 8,7096 x 10−6
%α = 𝑥 100%
Inicio (M) 0,2 ------ 0 0 0,2
[C6H5NH2] = 0,2 M
Cambio (M) -X +X +X −𝟑 %
pH = 8,94 Equilibrio (M) 0,2 –X X X
%α = 4,3548 x 𝟏𝟎
-
Cálculo de los OH disociados
pH + pOH = 14 Equilibrio (M) 0,19999 8,7096 x 10-6 8,7096 x 10-6
8,94 + pOH = 14
Las concentraciones en el equilibrio son: c) C6H5NH3 + [OH−]
pOH = 5,06 Kb =
[C6H5NH2]
pOH = -log[OH-] [C6H5NH2] = 0,19999M 8,7096 x 10 −6 [8,7096 x 10 −6−]
5,06 = -log[OH-] [C6H5NH3 +] = 8,7096 x 10-6 M Kb =
[0,19999]
[OH-] = 10-pOH [OH-] = 8,7096 x 10-6 M
Kb = 3,79 x 10-10
[OH-] = 10-5,06
[OH-] = 8,7096 x 10-6 M = X