a. ¿Cuántos gramos de cloruro de amonio y cuántos de agua hay en una solución saturada de cloruro de amonio?
b. ¿Cuánta agua será necesario agregar a 6,5 g de bromuro de potasio para formar una solución saturada?
c. ¿Cuál es la masa total de una solución saturada de cloruro de potasio que contiene 100 g de agua?
d. ¿Cuánto cloruro de sodio hay en 272 g de una solución saturada de sal
Respuestas
En relación a las proposiciones planteadas se concretan lo indicado a continuación.
moles NH3= 45.826 mol
masa1= 45.826 mol *17. 031 g/mol=780.462 g
masa2 = 28.575mol * 17.031 g/mol= 485.38 g
En relación a las proposiciones planteadas se concretan lo indicado a continuación.
a) Solución saturada de cloruro de amonio significa que reacciona las reactivos cloruro de amonio y agua hasta la solubilidad máxima. Según lo anterior todo el soluto esta disuelto en el solvente agua y no existe masa del mismo sin reaccionar
Para la constante de solubilidad del cloruro de amonio igual a 37,2 g /100 g de agua se tiene que
Equilibrio
Cl (NH4 ) -------- NH4 + + Cl -
(NH4) + + H2O- ⇄ NH3 + H3O+
1-x 1-x x + x
Ksp = [NH3] *[H3O+] / [NH4] * [ H2O] = 37,2 g soluto/100 g agua
37,2 = x2/ (1-x )2 = x2 /1-2x+x2/2
37.2 -74.4 x +37.2 x2 = 2x2
35.2 x2 -74.4 x +37.2 = 0
Resolviendo la ecuación de segundo grado se tiene
x = -74.4+-√ (74.4)2- 4* 35.2*37.2) /2
x1= 45.826 y x2= 27.86 mol/L o g/L
Para 1L solución de amoniaco se tiene
M= 45.826 mol/L
M =mol/1L =45.826
mol= 45.826
mol amoniaco = mol de cloruro de amonio
masa cloruro de amonio= mol*PM
masa= 45.826 mol * 53,491 g/mol =2451.28 g
masa de agua = mol *PM
masa agua= 45.826 mol *18g/ mol =824.868 g
masa solución = 2451.28 +824.28= 3276.15 g
En el equilibrio hay
Con la segunda raíz x=27.86 mol/L
masa cloruro de amonio = 27.86* 53.491=1490.26
masa agua= 27.86*18=501.48 g
masa solución 1490.26+501.481991.74 g =
B) SOLUCIÓN SATURADA DE BROMURO DE POTASIO
reacción
En el equilibrio
Br -K + H2O ⇄ H+Br- + K+ (OH)-
(6.5g/ PM) /1 L -x ⇄ x + x
0.0546 -x x + x
MASA INICIAL Br -K= 6.5 g
Volumen 1 L
M= (6.5 g/119,002 g/mol) / 1L
M= 0.0546 mol/L
Ksp= x*x/ 0.0546-x = 65.2
65.2= x2/0.0546 -x
65.2* (0.0546-x) = x2
3.5599- 65.2 x= x2
x2+65.2x -3.5599 =0
Resolviendo la ecuación de segundo grado queda
x1=0.05465 mol/L
Para x2= da negativa por lo que se toma x1
concentración KBr equilibrio = 0.0546-0.0546=0 se consume todo no queda nada sin reaccionar
Masa de agua
moles de agua = moles de KBr
masa de agua= mol* PM= 0.0546 mol *18g/mol =0.9828 g de agua
La masa de agua necesaria para saturar la disolución de KBr es 0.9828 g
C) Usando la constante de solubilidad
Ksp cloruro de potasio= 34.2 = g soluto /100 agua
g soluto = 34.2 * 100 g H2O= 3420 g soluto
masa solución = 3420 soluto + 100g de H2O = 3520 G
D) Ksp cloruro de sodio= 36.0
36.0= g soluto/ 100 g H2O
g soluto= 36* 100= 3600 g
masa solución = 3600 g +100 g= 3700 g
3700 g solución -------3600 g de soluto cloruro de sodio
272 dg ----------- x
x = 272*3600/3700= 264.65 g de cloruro de sodio