3 QUIMICA Schaum

324 CAPÍTULO 18 IONES COMPLEJOS; PRECIPITADOS
18.40. Un procedimiento antiguo para determinar la cantidad de azufre en gasolina consiste en precipitar BaSO 4 en el paso final,
y la especificación es que no se permite que haya quedado más de 1 μg de azufre en la disolución. Si la precipitación se
hace a partir de 400 mL, ¿cuál debe ser la concentración del ion bario en exceso? Para el BaSO 4 , K ps = 1.1 × 10 −10 .
Resp. [Ba 2+ ] debe ser cuando menos 1.4 × 10 −3 M
18.41. Una disolución contiene 0.0100 mol/L de cada uno de los iones Cd 2+ y Mg 2+ . a) ¿A qué pH debe llevarse para precipitar
la cantidad máxima de un metal (indique cuál es) como hidróxido, sin precipitar el otro? b) ¿Qué fracción del metal precipitado
quedará todavía en disolución? c) Para evitar la precipitación accidental de cualquier cantidad del metal más soluble,
una persona cuidadosa detiene la adición de base cuando el pH es 0.50 unidades menor que el calculado en la parte a).
Ahora, ¿qué fracción del metal menos soluble permanece en disolución? Los valores de K ps son 7.1 × 10 −12 para Mg(OH) 2 ,
y 4.5 × 10 −15 para Cd(OH) 2 .
Resp. a) 9.43 para precipitar Cd(OH) 2 ; b) 6.2 × 10 −4 ; c) 6.2 × 10 −3
18.42. Cuando se usa amoniaco para precipitar un hidróxido metálico, la disolución queda regulada por el amonio que se forma
como sigue:
Fe 2+ + 2NH 3 + 2H 2 O → Fe(OH) 2 (s) + 2NH + 4
A un litro de FeSO 4 0.0100 M se adicionaron 0.0400 mol de NH 3 concentrado (sin cambio importante del volumen). Para
el Fe(OH) 2 , K ps = 2 × 10 −15 y para el NH 3 , K b = 1.75 × 10 −5 . Calcule a) [Fe 2+ ] final y b) el pH final.
Resp. 6 × 10 −6 ; b) pH = 9.24
18.43. Repita el problema 18.42 para el Mg 2+ en vez de Fe 2+ . Será mucho más complicado, porque para Mg(OH) 2 , K ps = 7.1 ×
10 −12 . (Sugerencia: la ecuación algebraica de orden mayor se puede resolver fácilmente por tanteos.)
Resp. a) [Mg 2+ ] = 0.0041; b) pH = 9.62
18.44. Después de examinar los resultados del problema 18.43, una persona decidió precipitar el Mg(OH) 2 tan sólo con agregar
0.0400 mol de NaOH por litro a la disolución de Mg 2+ 0.0100 M. (¡Además el cálculo se vuelve muy fácil!) Calcule: a)
[Mg 2+ ] final, y b) el pH final. c) Si la disolución también contuviera Ca 2+ 0.0200 M, ¿precipitaría también Ca(OH) 2 ? Para
Ca(OH) 2 , K ps = 6.5 × 10 −6 .
Resp.
a) 1.8 × 10 −8 ; b) 12.30; c) sí
18.45. Regresando al problema 18.43, el magnesio se podría haber precipitado totalmente sólo con usar una cantidad de amoniaco
suficientemente grande. Vuelva a calcular a) y b) para el caso de 0.400 mol de NH 3 , en lugar de 0.0400 mol, y también
conteste el inciso c) del problema 18.44 para este caso.
Resp. a) [Mg 2+ ] = 6.4 × 10 −5 ; b) pH = 10.52; c) no, producto iónico < K ps
18.46. Después de que SrCO 3 sólido alcanzó el equilibrio al ponerlo en una disolución reguladora de pH 8.60, esa disolución
contuvo [Sr 2+ ] = 1.6 × 10 −4 . ¿Cuál es el valor de K ps para SrCO 3 ? Para el ácido carbónico, H 2 CO 3 , K 2 = 5.61 ×
10 −11 .
Resp. 5.6 × 10 −10
18.47. Calcule la solubilidad, a 25°C, del CaCO 3 en un recipiente cerrado que contiene una disolución de pH 8.60. Para CaCO 3 ,
K ps = 7.55 × 10 −9 . Para el ácido carbónico, K 2 = 5.61 × 10 −11 .
Resp. 5.9 × 10 −4 M
18.48. ¿Cuánto AgBr podría disolverse en 1 L de NH 3 0.40 M? Para AgBr, K ps = 5.0 × 10 −13 , y para [Ag(NH 3 ) 2 ] + , K d = 6.0 ×
10 −8 .
Resp. 1.2 × 10 −3 mol
18.49. Se preparó la disolución A mezclando volúmenes iguales de Cd 2+ 0.0010 M y OH − 0.0072 M, como sal neutra y base
fuerte, respectivamente. Se preparó la disolución B mezclando volúmenes iguales de Cd 2+ 0.0010 M y una disolución
valorada de KI. ¿Cuál fue la concentración de la disolución valorada de KI si [Cd 2+ ] final en las disoluciones A y B era la
misma? Para Cd(OH) 2 , K ps = 4.5 × 10 −15 y para la formación de [CdI 4 ] 2− , a partir de sus iones simples, K s = 4 × 10 5 .
No tome en cuenta el cadmio en todos los complejos de yoduro que no sean [CdI 4 ] 2− .
Resp. 2.3 M