3 QUIMICA Schaum

PROBLEMAS SUPLEMENTARIOS 231
a) Se definirán w = mg de yodo en la fase acuosa, en el equilibrio
y entonces,
2 − w = mg de yodo en la fase de CCl 4 en el equilibrio
La concentración de yodo en el agua será w mg de yodo/25 mL de agua. La concentración de yodo en la fase de CCl 4
será (2 − w)/5 (mg por mL de CCl 4 ). La relación se transforma en:
conc. I 2 en CCl 4
conc. I 2 en H 2 O = 85
1
es decir
(2 − w)/ 5
w/25
= 85 1
w = 0.11 mg yodo remanente
es decir
2 − w
w = 17
Nota: Aunque este problema se presentó y se resolvió en mg/mL, se podría haber usado cualquier unidad de concentración
volumétrica, siempre y cuando se utilizaran las mismas unidades, porque se simplifican los factores de conversión.
b) Sea y = mg de yodo en la fase acuosa después de la segunda extracción
y entonces,
0.11 − y = mg de yodo en la fase de CCl 4 después de la segunda extracción
La concentración de yodo en la fase acuosa será y/25 y la concentración en la fase de CCl 4 será (0.11 − y)/5. Esta
segunda relación se transforma en:
conc. I 2 en CCl 4
conc. I 2 en H 2 O = 85
1
o sea
(0.11 − y)/5
y/25
= 85
1
o sea
0.11 − y
y
= 17
w = 0.0061 mg de yodo que quedan en el agua después de la segunda extracción
PROBLEMAS SUPLEMENTARIOS
ABATIMIENTO DEL PUNTO DE CONGELACIÓN Y ELEVACIÓN
DEL PUNTO DE EBULLICIÓN
14.14. Una disolución que contiene 6.35 g de un no electrólito disuelto en 500 g de agua se congela a −0.465°C. Calcule la masa
molar del soluto.
Resp. 50.8 g/mol
14.15. Una disolución que contiene 3.24 g de un no electrólito no volátil y 200 g de agua, hierve a 100.130°C, a 1 atm. ¿Cuál es
la masa molar del soluto?
Resp. 63.9 g/mol
14.16. Calcule el punto de congelación y el punto de ebullición, a 1 atm, de una disolución que contiene 30.0 g de azúcar de caña
(masa molar = 342) y 150 g de agua.
Resp. −1.09°C; 100.300°C
14.17. Suponga que tiene que preparar una disolución de azúcar de caña, C 12 H 22 O 11 , 1.000 m, con un kilogramo de agua. a) ¿Cuál
es el punto de congelación calculado de la disolución? b) ¿Es práctico preparar tal disolución?
Resp. a) −1.86°C; b) No, para esta disolución se necesitarían 342 g de azúcar (± 3 4 lb) disueltos en ±1 L de agua, lo que
no es probable que suceda cerca del punto de congelación del agua.
14.18. Se va a usar una disolución de nitrato de oro(III) en galvanoplastia; la disolución se preparó disolviendo 12.75 g de Au(NO 3 ) 3
en 500 mL de H 2 O (densidad 1.000). ¿Cuáles son el punto de congelación y el punto de ebullición esperados?
Resp. Suponiendo que i = 4 (1 ion oro y 3 iones nitrato) cabe esperar un punto de congelación de −0.495°C y uno de
ebullición de 100.14°C.
14.19. Si la glicerina, C 3 H 5 (OH) 3 y el metanol, CH 3 OH, se venden al mismo precio por kilogramo, ¿cuál sería el más barato para
preparar una disolución anticongelante para el radiador de un automóvil?
Resp. El metanol (alcohol metílico). Dado que la masa molecular del metanol es mucho menor que la de la glicerina, un
kilogramo de metanol contiene más moléculas que un kilogramo de glicerina. El grado de abatimiento del punto de congelación
depende de la cantidad de partículas (en este caso, de moléculas) en la disolución. Para este argumento se requiere
que las dos sustancias sean solubles en agua, que es el otro componente del anticongelante.