Problemas Equilibrio de Precipitación

Equilibrio de precipitación 1.- Los productos de solubilidad de una serie de ioduros son: Ioduro de talio: 6.5·10-8; Ioduro de plata: 8.3·10-17; Ioduro de plomo: 7.1·10-9; Ioduro de bismuto: 4.7·10-17 Ordenar estos compuestos de mayor a menor solubilidad en: a)

agua; b) una disolución de NaI 0.1 M; c) una disolución 0.010 M del catión del soluto

R: a) PbI2 >TlI > BiI3 > AgI; b) PbI2 >TlI > BiI3 > AgI ; c) PbI2 > BiI3 >TlI > AgI

2.- Se quieren separar cuantitativamente los iones Mg2+ y Fe3+ contenidos en una disolución, precipitándolos como hidróxidos. Sabiendo que la concentración de cada uno de ellos es 0.10 M, calcular: a.- El intervalo de pH al que se consigue la separación cuantitativa b.- El % de cada uno de los iones que precipita a pH = 10.0 Datos: Datos: ksp (Mg(OH)2) = 1.8.10-11; ksp (Fe(OH)3) = 4.0.10-38 R) a) 2.87 < pH < 9.13; b) 98.20% y 100%

3.- Se quieren separar cuantitativamente los iones Zn2+ y Fe2+ contenidos en una disolución, precipitándolos como sulfuros. Sabiendo que la concentración de cada uno de ellos es 0.010 M y que la disolución se satura en H2S, calcular: a.- El intervalo de pH al que se consigue la separación cuantitativa b.- El % de cada uno de los iones que precipita a pH = 3.5 ksp (FeS) = 6.0 10-18 [S2-] [ H+ ] 2 = 1.1 10-22 Datos: ksp (ZnS) = 1.6 ⋅10-23 R) a) 2.08 - 3.37; b) 100%, 45.53% 4.- Calcular el pH y la concentración de cloruro de amonio necesaria para evitar la precipitación de hidróxido de magnesio en una disolución 0.25 M de Mg(NO3)2 y 0.5 M en NH3. Datos: pksp (Mg(OH)2) = 10.4; pka (NH4+) =9.37 R: 9.10; 0.93 M 5.- Cuando se trata AgCl con una disolución de NH3 se disuelve parte del precipitado para formar un ión complejo. ¿Qué peso de AgCl se disolverá en 1l de disolución de NH3 1M? Datos: ksp (AgCl) = 1.82.10-10; log β2= 7.1 R: 6.86 gl-1

6.- Se tiene una disolución de Fe(NO3)3 10-3 M a pH = 5.0. a. Indicar razonadamente si se formará precipitado de Fe(OH)3? b. Se sabe que el Fe3+ forma un complejo estable con el anión fluoruro, FeF3. Si se añade fluoruro sódico, NaF, a la disolución inicial ¿cúal será la concentración libre de anión fluoruro para evitar la precipitación del hidróxido de hierro suponiendo que se mantiene el pH = 5.0? c.

¿Cúal será la concentración total de fluoruro sódico añadido en el apartado anterior?

Datos: Ksp = 12.59·10-39

β3(FeF3) = 7.94

No considerar el equilibrio ácido-base del ión fluoruro R) b) 4.64·10-2; b) 4.94·10-2 7.- Se tienen 0.5 g de PbI2(s) a)¿cuántos mg se disolverán en 100 ml de una disolución 10-2 M de KI? b) Cuántos g de KCN se deben añadir a la disolución anterior para que se disuelva todo el PbI2? (despreciar los cambios de volumen y los equilibrios ácido-base del ión CN-) Datos:Ksp(PbI2l) = 6.7.10-9; ß4 (Pb(CN)42-) = 1.0.1010 R) a) 3.089; b) 0.4095 g 8. Un precipitado de sulfato de bario se lava a) con 100 mL de agua destilada; b) con 100 mL de una disolución de sulfato sódico 0.05 M. Calcular la cantidad de precipitado que se disolverá en cada caso, suponiendo que la disolución de lavado queda saturada de sulfato de bario. Datos: pksp (BaSO4) = 9.2; Peso molecular (BaSO4) = 233.34 R: a) 5.86·10-4g (b) 2.94·10-6g

9. 100 mL de una disolución de Zn2+ que es también 0.5 M en ácido acético, se satura de ácido sulfídrico. ¿Cuántos mg de Zn2+ quedan sin precipitar? Datos: pksp (ZnS) = 23.8; (H2S/HS- /S2- ): pka1=6.9, pk a2=12.6; HAc, pk=4.7; Peso at. Zn = 65.4 R: 3.27·10-8g 10. ¿Cuántos gramos de AgI se disolverán en un litro de una disolución de amoniaco 1.0 M? Considerar únicamente el complejo Ag(NH3)2+

Datos: pksp (AgI) = 15.83; log β2 (Ag(NH3)2+) = 7.4; Peso molecular (AgI) = 234.8 R: 1.43·10-2g

11. A 2.00 gramos de un precipitado de BaSO4 se le añaden 500 mL de una disolución de EDTA 0.08 M a pH 10. Calcular el porcentaje de precipitado que se ha disuelto. Datos: pksp (BaSO4) = 9.2; log β′BaY2- (a pH = 10)= 7.3;

12. Una disolución contiene Zn2+ en concentración 10-2 M. Calcular el pH para: a) que empiece a precipitar Zn(OH)2 b) para que precipite totalmente el Zn2+ c) para que se redisuelva el precipitado por formación del complejo Zn(OH)42Datos: pksp (Zn(OH)2 )= 15.3; kw = 10-14; log β 4 (Zn(OH)42- )= 15.5 R: a) 7.35; b) 8.9; c) 12.9

13. Calcular la solubilidad de los compuestos que se indican: a) Ag2CO3 en agua; b) CaF2 en presencia de NaF 0.1 M; c) FeS en una disolución saturada de H2S (0.10 M). Datos: pksp (Ag2CO3) = 10.4; pksp(CaF2) = 9.8; pksp(FeS) =23.8 -

-

-2

pka(HF/F ) =3.05; (H2S/HS / S ): pka1=6.9, pka2=12.6 R: a) 2.37·10-4 M; b) 10-7.8 M; c) 6.3·10-12 M 14. Una disolución tamponada a pH 4.00 contiene La(NO3)3 1.00·10-3 M y EDTA en concentración total 1.01·10-3 M. a) Calcular el porcentaje de La(III) que estará formando el quelato con EDTA. b) Si a la disolución se añade oxalato potásico (K2Ox) hasta concentración total 1.00·10-3 M, manteniendo constante el pH, razonar si precipitará oxalato de La(III) en esas condiciones. Datos: complejo LaY-

log β´ = 6.8 (a pH=4)

H2Ox/HOx-/Ox2- pka1 = 1.1; pka2 = 4.0

La2Ox3 (s) pksp = 27.7