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Respuesta:
PROBLEMA 1.- Dada la reacción: H2S + HNO3 → S + NO + H2O.
a) Ajústala por el método del ión-electrón, indicando la especie oxidante y reductora.
b) Calcula la masa de ácido nítrico necesario para obtener 50 g de azufre, si el rendimiento
del proceso es del 75 %.
Solución:
a) De la reacción se desprende que el ácido nítrico, HNO3, se reduce a NO, mientras que el
sulfuro de hidrógeno, H2S, se oxida a azufre, S. Las semirreacciones de oxido-reducción son:
Semirreacción de oxidación: S2−
− 2 e−
→ S;
Semirreacción de reducción: NO3
−
+ 4 H+
+ 3 e−
→ NO + 2 H2O.
Para ajustar los electrones que se intercambian, se multiplica la semirreacción de oxidación por 3
y la de reducción por 2, se suman para eliminarlos y se obtiene la ecuación iónica ajustada:
3 S2−
− 6 e−
→ 3 S;
2 NO3
−
+ 8 H+
+ 6 e−
→ 2 NO + 4 H2O
2 NO3
−
+ 3 S2−
+ 8 H+
→ 2 NO + 3 S + 4 H2O.
Sustituyendo los coeficientes obtenidos en la ecuación molecular, aparece esta ajustada:
2 HNO3 + 3 H2S → 3 S + 2 NO + 4 H2O.
b) La estequiometría de la ecuación indica que 2 moles de ácido nítrico producen 3 moles de
azufre, luego, determinando los moles de este que se obtienen, se conocen los moles de ácido nítrico que
se necesitan, si el rendimiento de la reacción fuera del 100 %, pero al ser del 75 %, a los moles que se
obtienen se le aplica el porcentaje indicado y de los que resultan se obtiene la masa de HNO3 que se
necesitan: moles de azufre que se obtienen: n = =
⋅
=
−1
32
50
( ) g mol
g
M S
a gramos 1,56 moles.
Los moles de HNO3 que se necesitan son 2 ·
3
56,1 moles = 1,04 moles, cuyo 75 % es:
1,04 · 0,75 = 0,78 moles. Los moles de HNO3 son: 0,78 HNO3 · 0,75 = 0,585 moles, a los que
corresponden la masa 0,585 moles HNO3 · =
3
3
1
63
mol HNO
g HNO
36,86 g HNO3.
Resultado: b) 36,86 g HNO3.
PROBLEMA 2.- Una disolución acuosa de ácido benzoico (C6H5-COOH) 0,05 M esta disociada un
3,49%. Calcula:
a) La constante de ionización de dicho ácido.
b) El volumen de agua que hay que añadir a 50 mL de una disolución de ácido clorhídrico
0,01 M para que tenga igual pH que la disolución de ácido benzoico, suponiendo que los volúmenes
son aditivos.
Solución:
a) Las concentraciones en el equilibrio de las especies que lo forman son:
C6H5COOH (aq) + H2O (l) ⇆ C6H5COO−
(aq) + H3O
+
(aq)
Concentración en el equilibrio: 0,05 · (1 − 0,0349) 0,05 · 0,0349 0,05 · 0,0349
0,048 0,00175 0,00175
Sustituyendo estas concentraciones en la constante ácida, Ka
, del ácido y operando sale para Ka
el valor:
[ ] [ ]
[ ] =
⋅
=
⋅
=
− +
,0 048
,0 00175 ,0 00175
6 5
6 5 3
C H COOH
C H COO H O
Ka
6,38 · 10–5
.
b) El HCl es un ácido muy fuerte que en disolución se encuentra totalmente ionizado en iones
Cl−
y H3O
+
, y como la concentración de iones H3O
+
ha de ser 1,75 · 10−3
M, igual a la del ácido benzoico,
los mL de agua que hay que añadir a los 50 mL de ácido, se obtienen calculando el volumen total de la
disolución final de HCl y restándole los 50 mL de disolución de HCl utilizados.
Explicación:
Respuesta:
No me recuerdo
Explicación:
Que grado es