3 QUIMICA Schaum

PROBLEMAS RESUELTOS 205
a) El Mn del KMnO 4 cambia de número de oxidación, de +7 a +2, requiriendo 5 electrones.
Masa equivalente de KMnO 4 =
Los 0.500 L de disolución de KMnO 4 0.250 N requieren:
masa molar
cambio en el número de oxidación = 158
5 = 31.6 g KMnO 4 /eq
(0.500 L)(0.250 eq/L)(31.6 g/eq) = 3.95 g KMnO 4
Por otra parte, si el KMnO 4 anterior se usara en la reacción:
2MnO − 4 + 3H 2O 2 + 2H + → 2MnO 2 + 3O 2 + 4H 2 O
ya no sería adecuada la etiqueta 0.250 N, porque en este caso el cambio en el número de oxidación es 3 y no 5 (Mn +7
→ Mn +4 ). La normalidad correcta sería:
0.250 N
5
(3) = 0.150 N
b) El estado de oxidación cambia de −1 en el I − a 0 en el I 2 .
Masa equivalente del KI =
Entonces, 0.025 L (25 mL) de la disolución 0.36 N requiere:
masa molar
cambio en el número de oxidación = 166 = 166 g KI g/eq
1
(0.025 L)(0.36 eq/L)(166 g/eq) = 1.49 g KI
12.23. Calcule la concentración molar de una disolución de NaBr 2.28 m (densidad 1.167 g/cm 3 ).
La masa molar del NaBr es 102.9. Por cada kilogramo de agua hay (2.28)(102.9) = 235 g de NaBr, es decir, la masa
total es 1 000 + 235 = 1 235 g. Esta masa de disolución ocupa un volumen de 1 235 g/(1.167 g/cm 3 ), que es 1 058 cm 3 .
Como 1 cm 3 = 1 mL, el volumen es 1.058 L. La concentración molar es:
2.28 mol
1.058 L
= 2.16 mol/L o bien 2.16 M
12.24. Una disolución de un halogenuro orgánico en benceno, C 6 H 6 , tiene 0.0821 fracción mol de halogenuro. Exprese
su concentración en molalidad.
La masa molar del benceno es 78.1. Un total de 0.0281 mol de halogenuro se mezcla con 1 − 0.0821 = 0.9179 mol
de benceno, cuya masa es (0.9179 mol)(78.1 g/mol) = 71.7 g = 0.0717 kg. La molalidad del halogenuro es:
Molalidad =
mol del componente
kg de disolvente
=
0.0821 mol de halogenuro
0.0717 kg de benceno
= disolución 1.145 m
PROBLEMAS DE DILUCIÓN
12.25. ¿Cuánto debe diluirse una disolución que contiene 40 mg de AgNO 3 por mL para obtener una que contenga 16
mg de AgNO 3 por mL?
Sea V el volumen al que debe diluirse 1 mL de la disolución original, para obtener una que contenga 16 mg de AgNO 3
por mL. (Nota: La cantidad de soluto no cambia con la dilución; el volumen sí.)
Volumen 1 × concentración 1 = volumen 2 × concentración 2
1 mL × 40 mg/mL = V 2 × 16 mg/mL y, al despejar, V 2 = 2.5 mL
Observe que 2.5 mL no es el volumen de agua que se agrega; es el volumen final después de haber agregado agua
a 1 mL de la disolución original. También observe que sólo se tuvo en cuenta que el volumen final es el resultado de sumar
volúmenes. Esto funciona bien con disoluciones diluidas (menos de 0.1 M), pero puede no ser tan bueno con disoluciones
concentradas. Si se usan disoluciones más concentradas es probable que se deba determinar el volumen final de modo
experimental.