PROBLEMAS DE QUÍMICA GENERAL II- ING CESAR MONTEZA ARBULUSOLUCIONES PROBLEMAS DE QUÍMICA GENERAL II ING CESAR MONTEZA ARBULU ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUIMICA UNPRG 1 La densidad de la disolución es 1. 4. 7.PROBLEMAS DE QUÍMICA GENERAL II. El contenido de alcohol de un licor se expresa en términos de la “prueba” que se define como el doble de porcentaje en volumen de etanol (C 2H5OH) presente. La densidad del etanol es 0.3 g de sacarosa (C12H22O11) en 676 g de agua b) 7. Una muestra de 3. 11. NH 3. preparada con 30.0g de KCl en 152 g de agua. ¿Explique por qué el etanol (C2H5OH) no es soluble en ciclohexano (C6H12)? 3.00L de ginebra “prueba 75”. Calcule la molaridad y la molalidad de una disolución de amoniaco.010 M de (NH 2)2CO 10. Demuestre que éste enunciado es válido para una disolución acuosa 0.08 g/ml). LiCl.78g/ml.5g de Tolueno en 29 g de benceno. Br2. 13. 9. Clacule la cantidad de agua (en gramos) que se debe agregar a) 5. Calcule la Molalidad de cada una de las siguientes disoluciones: a) 14. b) Disolución de KBr al 48. El ácido sulfúrico concentrado que se utiliza en el laboratorio es H 2SO4 al 98% en masa. Calcule la modalidad y la molalidad de la disolución ácida.20 moles de etilenglicol (C2H6O2) en 3.2g de MgCl 2 para preparar una disolución al 1.0g de NH3 en 70. Calcule el porcentaje en masa de soluto en cada una de las siguentes disoluciones acuosas a) 50 g de NaBr en 78. la molaridad de la disolución es igual a su molalidad. ¿Por qué el naftaleno.20g de una sal se disuelve en 9.10g de agua para formar una disolución saturada a 25 ºC ¿Cuál es al solubilidad (en g de sal /100 g de H2O de sal)? ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUIMICA UNPRG 2 . La densidad de la disolución es 0.0g de agua.083 g/ml. c) 4. metanol (CH3OH).00g de urea (NH 2)2CO para preparar una disolución al 16.2% en masa. (C10H8 ) es más soluble en benceno qe el CsF? 2.5 M (densidad de la disolución = 1.5% en masa. en las que la densidad de la disolución es aproximadamente igual a la del disolvente puro.2 g de disolución.982 g/ml. Calcule el número de gramos de alcohol presente en 1.% en masa y b) 26. Para disoluciones diluidas.546 g de agua. b) 31.ING CESAR MONTEZA ARBULU PROPIEDADES FISICAS DE LAS DISOLUCIONES 1. Explique las variaciones de la solubilidad en agua de los alcoholes que se presentan a continuación: COMPUESTO CH3 OH CH3CH2OH CH3CH2CH2OH CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CH2CH2OH SOLUBILIDAD EN AGUA (g/100g) A 20ºC ∞ ∞ ∞ ∞ 2. 8.7 5. Distribuya los siguientes compuestos en orden creciente de solubilidad en agua O 2. 6. Calcule la Molalidad de cada una de las siguientes disoluciones acuosas: a) Disolución de NaCl 2. 12. Supóngase un comportamiento ideal y calcule las presiones parciales de etanol y 1-propanol a 35ºC.0 mm Hg menor que la del agua pura a 20ºC? (la presión de vapor de agua a 20ºC es 17. ¿Cuál será su solubilidad en condiciones atmosféricas? (la presión parcial del CO2 en el aire es 0.8 mm Hg a 30ºC).30.oo 24. Un buzo respira aire comprimido con una presión parcial de N2 igual a 4.. inicialmente.80 atm es 5. b) calcule la fracción molar del metanol y del etanol en el vapor de la disolución a 20ºC.0atm. a) calcule la presión de vapor del metanol y del etanol en esta disolución a 20ºC.80 atm.6g de alcanfor (C 10H16O) disueltos en 98.0003 atm. Durante el ascenso no pudo dejar de eructar ¿por qué?.1g por 100g de H2O a 20ºC) está contaminada con 10% de KCl (solubilidad = 25. Explique lo que ocurre cuando se burbujea He gaseoso a 1 atm en la disolución. Suponga que el CO2 obedece la ley de Henry. en la que la fracción molar del etanol es 0. el refresco sabía bastante insípido.ING CESAR MONTEZA ARBULU 14. La solubilidad del N2 en la sangre a 37ºCy a una presión parcial de 0.0g de metanol y 45. 25.1 ºC calcule la presión de vapor de una disolución que contiene 24. 17. ¿Cuántos gramos de (NH2)2CO se deben agregar a 450g de agua para obtener una disolución con una presión de vapor 2.0 mm Hg a 26. por debajo del nivel del mar destapó un refresco carbonatado durante su almuerzo. Una muestra de 50g de KClO3 impuro (solubilidad = 7. con aire disuelto. Las presiones de vapor del etanol y del 1-propanol (C 3H7OH) a 35ºC son 100 mm Hg y 37. Para su sorpresa. 16.0 de etanol (se puede suponer un comportamiento ideal). (desabrido). sobre una disolución de etanol en 1-propanol .5g por 100g de H2O a 20ºC). 18.6 mm Hg respectivamente. Un poco después el minero abordó un elevador para salir a la superficie.5g de benceno (el alcanfor es un sólido poco volátil). 21. ¿Cuántos gramos de C12H22O11 se deben agregar a 552g de agua para obtener una disolución cuya presión de vapor sea 2. Un recipiente con agua se satura.). Se prepara una mezcla de 30. La presión de vapor del benceno es 100. La solubilidad del CO2 en agua a 25ºC y 1 atm es 0.9 x 10mol/L. Un minero que trabaja a 200 m. 22. Calcule la cantidad mínima de agua a 20ºC necesaria para disolver todo el KCl de la muestra ¿qué cantidad de KClO3 quedará después de este tratamiento?(supóngase que las solubilidades no cambian por la presencia de otro compuesto).5 mm Hg). La presión de vapor del etanol (C2H5OH) a 20ºC es 44 mm Hg y la presión de vapor del metanol (CH3OH a la misma temperatura es 94 mm Hg. 20. Suponga que el volumen total de sangre en el cuerpo es de 5. 23. c) Sugiera un método para separar los dos componentes de la disolución.034 mol/L.0L y calcule la cantidad de N2 es 0.50 mm Hg menor que la del agua pura a 30ºC ? (la presión de vapor del agua a 30ºC es 31. durante mucho tiempo. 19. Se prepara una disolución disolviendo 396 g de sacarasa (C 12H22O11) en 624g de agua ¿Cuál es la presión del vapor de esta disolución a 30ºC? (la presión de vapor del agua es 31.PROBLEMAS DE QUÍMICA GENERAL II. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUIMICA UNPRG 3 .8 mm Hg). La solubilidad del KNO3 es de 155 g por 100 g de agua a 75ºC y de 38 g a 25ºC ¿Cuál es la masa (en gramos) de KNO3 que cristalizará al enfriar exactamente 100 g de su disolución saturada de 75ºC a 25ºC? 15. 27. 31.PROBLEMAS DE QUÍMICA GENERAL II.36 M de (NH 2)2CO a 22.37ºC.2% de O y 16.4g de (NH 2)2CO en 66. ¿Cuál es la fórmula molecular y la masa molar del compuesto?.61 atm a 20.2g de NaCl en 135 mL de agua b) 15. 38.43 mm Hg a 27ºC.7% de H y 53. y el análisis de este compuesto muestra que contiene 41. 35.0g de agua tiene una densidad de 1.66% de O.024 g/mL y una presión osmótica de 4.00 g de ésta feromona en 8.480g de un compuesto orgánico para obtener 300. 37.3% de N.00 ºC/m) . Una disolución de 1. Las feromonas son compuestos que secretan las hembras de muchas especies de insectos para atraer a los machos.90 m de urea?. es el doble de la que se esperaba para la fórmula molecular C7H6O2. 34. 28.1 ºC y 5. (El punto de congelación normal del benceno puro es 5. Una disolución de 0.8% de C.). ¿Cuál es la presión osmótica (en atm) de una disolución acuosa 1. Calcule la masa molar y la fórmula molecular del sólido (k. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUIMICA UNPRG 4 .).3% de O.50m de ácido acético. si la temperatura invernal más baja en la región es –20ºC? Calcule el punto de ebullición de esta mezcla de aguaetilenglicol (la densidad del CH2OH-CH2OH es 1. Justifique su respuesta.00mL de disolución.50g de benceno se congela a 3.50 m HCl.47 m de naftaleno en benceno? (el punto de ebullición y el punto de congelación del benceno son 80.ING CESAR MONTEZA ARBULU 26. 4.0ºC? 32. ¿Cuáles son los puntos normales de congelación y ebullición de las siguientes disoluciones? A) 21. Una disolución que contiene 0.65g de sólido en 27.5ºC ¿Qué otras propiedades tienen en común estas disoluciones?. ¿Cuántos litros de anticongelante etilenglicol (CH 2OH-CH2OH) se deben agregar al radiador de un automóvil que contiene 6. La masa molar del ácido benzoico (C6H5COOH) que se determinó al medir la disminución del punto de congelación del benceno. 29.50 m de glucosa.50ºC.11g/mL.7 mL de agua. Calcule la masa molecular del compuesto. Determine la masa molar del polímero. Sugiera una explicación para esta aparente anomalía. para el bifenilo es 8. 0.330g de un polímero de estructura desconocida en 170. El análisis elemental de un sólido orgánico extraido de la goma arábica (una sustancia chiclosa que se utiliza en pegamentos.0ºC.8g del disolvente bifenilo tuvo una disminución del punto de congelación de 1. 6. ¿Cuál de las siguientes disoluciones acuosas tiene a) mayor punto de ebullición.7% de H. 33.0 mL de un disolvente orgánico mostró una presión osmótica de 5.85g de un carbohidrato en 100. 30. Considere dos disoluciones acuosas.35 m de CaCl2 o 0. Uno de estos compuestos contiene 80. una de C 12H22O11 y otra de ácido nítrico (HNO 3) ambas disoluciones se congelan a –1. 36. respectivamente). Acomode las siguientes disolciones acuosas en orden decreciente del punto de congelación y explique el razonamiento seguido 0. La disolución tiene una presión osmótica de 1.56% de H y 5. 0.78 % de C. b) mayor punto de congelación y c) menor presión de vapor: 0. Calcule la fórmula molecular del compuesto. Se disuelve en agua una muestra de 7.20 mm Hg a 25ºC.50 L de agua. 37. tintas y productos farmacéuticos) mostró que contenía 40.0% de C. Una disolución de 6.5ºC. ¿Cuáles son el punto de ebullición y el punto de congelación de una disolución 2.56ºC. 13. Calcule la presión osmótica de esta disolcuón a la temperatura normal del cuerpo (37ºC) observe que la densidad de la disolución salina es 1. Una disolución de NaCl al 0.6ºC. Una química forense recibe para su análisis un polvo blanco. Una muestra de 262 mL de una disolución que contiene 1. 47.70 M de NaCl). ¿Qué ventajas tienen estas sustancias sobre la sacarosa o la urea en la disminución del punto de congelación del agua?.054 M. (SO24-) = 0.ING CESAR MONTEZA ARBULU 39. Calcule la disminución de la presión de vapor.0020 M (Cl-) = 2. Una muestra de lisozima extraída de la clara del huevo tiene una masa molar de 13.00 moles de B? 46. La lisozima es una enzima que rompe la pared de las células bacterianas. Para la disolución de CaC12. (la presión de vapor del agua a 25ºC es 23.00 moles de Ay 5. respectivamente. respectivamente.930g.010 M (HCO3-) = 0.005 g/mL.40 m cuyo punto de congelación es –2. convirtiéndose en encurtido. Explique porque la ósmosis inversa (teóricamente) es mejor método de desalinización que la destilación o congelación ¿Cuál es la presión mínima que debe aplicarse al agua de mar a 25ºC para llevar a cabo la ósmosis inversa? (considere el agua de mar como una disolución 0.22g de una azúcar tiene una presión osmótica de 30.60 M. Calcule el factor de Van't Hoff.56 M (K+)=0. la disminución del punto de congelación el aumento del punto de ebullición y la presión osmótica de esta disolución.245 atm.4 atm y 4. 42.86% en masa se denomina “Suero Fisiológico”. 45. (Ca2+) = 0.100g de esta enzima en 150g de agua a 25ºC.PROBLEMAS DE QUÍMICA GENERAL II. 49. Tanto el NaCl como el CaCl 2 se utilizan para derretir el hielo de las carreteras y banquetes durante el invierno.00 mol de A y 1. clouro de calcio. La disolución se congela a 3.50 g de la sustancia en 8. a 25ºC ¿Cuál es la presión de vapor total de la disolución ideal formada por a) 1.010 M de CaC12 y (NH 2)2CO. a 25ºC son 0.9ºC ¿puede concluir la química que el compuesto es cocaína (C 17H21NO4)? ¿Qué suposiciones se hacen durante el análisis?. porque su presión osmótica es igual a la de al disolción de las células sanguíneas. sulfato de sodio. 41. Las presiones osmóticas de las disoluciones 0.76 mm Hg). Dos líquidos A y B tienen presiones de vapor de 76 mm Hg y 132 mm Hg respectivamente. del Na3PO4 en una disolución 0. 44. Cálcule el factor de Van’t Hoff. 50. en 50. 40.6 atm. Disuelve 0.0g de agua se congela a –1. Una disolución de 1. Las presiones osmóticas de las disoluciones A y B son 2. 51.00g de cloruro de aluminio anhidro AlCl3. 48. cloruro de magnesio. se disuelve una muestra de 0. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUIMICA UNPRG 5 . Un pepino colocado en salmuera (agua salada) concentrada se arruga.00 mol de B y b) 2.11ºC ¿la masa molar determinada a partir del punto de congelación concuerda con la masa calculada a partir de la fórmula ¿por qué?.3 mm Hg a 35ºC ¿Cuál es la masa molar del azúcar?.0g de benceno. 43.605 atm y 0. Explique este hecho. ¿Qué masa de cloruro de sodio.051 M. cloruro de potasio y bicarbonato de sodio se necesita para poducir 1 L de agua de mar artificial para un acuario? Las concentraciones necesarias son (Na+) = 2. (Mg2+) = 0. a cierta temperatura ¿Cuál es la presión osmótica de una disolución preparada con al mezcla de volúmenes iguales de A y B a la misma temperatura?.0090 M. Calcule la densidad y la molalidad de la disolución. B) el dióxido de carbono sale de la disolución cuando se destapa una botella de refresco. Explique cada uno de los siguientes enunciados: a) el punto de ebullición del agua de mar es mayor que el del agua pura.32g de ciclohexano (C 10H8) se disolvió en 18. a) ¿por qué hay una efervescencia cuando se quita el tapón de la botella?. 60.PROBLEMAS DE QUÍMICA GENERAL II. Antes de que sea sellada la botella de una bebida carbonatada se somete a presión con una mezcla de aire y dióxido de carbono. El ácidoclorhídrico concentrado disponible tiene una concentración de 37. 62. Calcule la densidad y la molalidad de la disolución. A partir de estos datos calcule la masa molar de la proteína y calcule su masa molar real. 56. El Yodo (I2) sólo es parcialmente soluble en agua. Si la fracción molar de etanol en la disolución es 0. Una mezcla de NaCl y C12H22O11.7% en masa ¿Cuál es su concentración molar? (la densidad de la disolución es 1.32 atm a 23ºC. 0.18 M. y b) la relación entre el volumen de 02 recolectado y el volumen inicial de la disolución de H2O2. Con la adición de iones yoduro (por ejemplo con Kl) el yodo se convierte en el ion triyoduro.62. 54. En una campana sellada a temperatura ambiente se colocan dos recipientes.0 Ml ¿Cuáles serán los volúmenes de los dos recipientes cuando se alcance el equilibrio? 57. Uno contiene 50 ml.eb.0 M y el otro. cuya fórmula es Na 20P (esta notación significa que hay 20 iones Na+ asociados a una proteína cargada negativamente P 20.0% (3. El punto de congelación de la disolución es de 22ºC calcule el porcentaje en masa de la mezcla. calcule su ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUIMICA UNPRG 6 . 64. de una disolución acuosa de glucosa 1.0g de H 2O2 en 100 ml de disolución de H2O2 al 3. a) La cantidad de oxígeno producido (en litros) a TPN cuando todo el compuesto se descompone.0% en masa. 59. 50 ml de una disolución acuosa de glucosa 2.2g se disuelve en agua suficiente para obtener 250mL de disolución.0% en masa. Una muestra de 1. El peróxido de hidrógeno con una concentración de 3. Una mezcla de etanol y de 1-propanol se comporta de manera ideal a 36ºC y está en equilibrio con su vapor. La concentración de ácido sulfúrico concentrado comercial es 98.257 atm a 29ºC a). Se ha aislado una proteína en forma de sal. Explique por que es esencial que los fluidos que se utilizan en las inyecciones intravenosas tengan aproximadamente la misma presión osmótica de la sangre. la presión osmótica de la disolución es 7. e) el metanol (p. La concentración del ácido nítrico concentrado comercial es 70.0 mL de una disolución que contiene 0. 55. con una masa total de 10. b) ¿qué causa la formación de una nubosidad cerca de la boca de la botella justo en el momento de destaparla?.ING CESAR MONTEZA ARBULU 52. pero debe ser reemplazado del radiador de los automóviles durante el verano.0%. 63.9g de benceno (C 6H6). d) en el estudio de las propiedades coligativas de una disolución (excepto la presión osmótica) es preferible expresar la concentración en unidades de molalidad en vez de molaridad. que rápidamente se disuelve ¿por qué?.65ºC) es útil como anticongelante. c) para las disoluciones diluidas. 61. la concentración molal y la concentración molar son aproximadamente iguales. 53.19 g/mL). La presión osmótica de 10. ó 15. 58.9 M.225g de la proteína es 0. Calcule el porcentaje en masa de NaCl en mezcla. Para las disoluciones.050 ppm de plomo por litro de agua potable? (sugerencia: 1 pg = 1 x 106 g). 69. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUIMICA UNPRG 7 .8g de CH3COOH en 80 g de benceno tiene un punto de congelación de 3.PROBLEMAS DE QUÍMICA GENERAL II. 68.5ºC. El ácido acético es un ácido débil que en disoluciones. que son moléculas con un extremo polar y un largo cuerpo hidrocarbonado no polar). el volumen será de 10 mL proporcione una interpretación molecular para esta observación. pero el tricloruro de nitrógeno (NCl 3) no lo es. Cuando se mezclan 500 mL de C 2H5OH con 500 mL de agua el volumen final es menor 1000 mL ¿por qué? 66. en presencia de la yema del huevo ¿ Cuál es la función de la yema del huevo? (sugerencia: la yema del huevo contiene lecitinas. Para hacer mayonesa se tienen que incorporar pequeñas gotas de aceite en agua. Una disolución de 3.ING CESAR MONTEZA ARBULU fracción molar en la fase de vapor a esta temperatura (las presiones de vapor del etanol y del 1-propanol puros. Si el punto de congelación de una disolución 0. Calcule la masa molar del soluto y sugiérase como podría ser su estructura (sugerencia: las moléculas del ácido acético pueden formar enlaces de hidrógeno consigo mismas).. Explique ¿por qué? 67. A 36ºC son 108 mm Hg respectivamente). se inoniza como sigue: CH3COOH(ac) CH3COO-(ac) + H + (ac). Una muestra de 2. los volúmenes son aditivos.106 m de CH3COOH es –0. calcule el porcentaje de ácido que está ionizado.6 litros contiene 192 pg de plomo ¿Esta concentración de plomo excede el límite de seguridad de 0. Esto significa que si 5 mL de A y 5 mL de B forman una disolución ideal.203ºC. 70. 65. El amoniaco (NH3) es muy soluble en agua.