8.7: Propiedades de las Soluciones (Ejercicios)

Se trata de ejercicios de tarea para acompañar al Capítulo 8 del LibreTexto de la Universidad de Kentucky para CHE 103 - Química para la Salud Aliada. Las respuestas están debajo de las preguntas.

Preguntas

8.1: Concentraciones de soluciones

(haga clic aquí para obtener soluciones)

Q8.1.1

¿En qué se diferencia una solución concentrada de una solución diluida?

Q8.1.2

¿Cuál es la molaridad de una solución preparada con 0.75 moles de NaCl en 250. ml de solución?

Q8.1.3

¿Cuál es el porcentaje en masa de una solución acuosa preparada disolviendo 12.0 g de soluto en 40.0 g de agua?

Q8.1.4

¿Cuál es el porcentaje en volumen de una solución preparada al agregar suficiente agua a 200. mL de acetona para hacer un volumen total de 1.60 L?

Q8.1.5

¿Qué masa de glucosa está en 250.0 mL de solución que es 5.00% en masa? Supongamos que la densidad de la solución es de 1.00 g/mL.

Q8.1.6

Para una solución que contenga 25.0 g de NaCl en 300.0 mL de agua, encuentre cada uno de los siguientes. La densidad del agua es de 1.00 g/mL. Supongamos que el NaCl no contribuye al volumen de la solución

1. por ciento en masa
2. porcentaje de masa/volumen

Q8.1.7

Para una solución que contenga 15.0 mL de metanol 125 mL de etanol, encuentre cada uno de los siguientes. La densidad del metanol es 0.792 g/mL y la densidad del etanol es 0.789 g/mL.

1. por ciento en masa
2. porcentaje de masa/volumen
3. por ciento en volumen

Q8.1.8

Una solución salina tiene una concentración porcentual en masa de 10.5%. ¿Qué masa de NaCl está presente en 150.0 mL de la solución? Supongamos que la densidad de la solución es de 1.00 g/mL.

Q8.1.9

Calcular la molaridad para cada solución.

1. 87.2 g de Na ₂ SO ₄ en agua suficiente para hacer 500. ml de solución
2. 61.8 g de NH ₃ en agua suficiente para hacer 7.00 L de solución
3. 100. mL de etanol (C ₂ H ₅ OH) en 500. mL de solución (La densidad del etanol es 0.789 g/mL.)

Q8.1.10

¿Cuántos moles de KF están contenidos en 180.0 mL de una solución 0.250 M?

Q8.1.11

Calcular cuántos gramos de cada soluto se requerirían para hacer la solución dada.

1. 3.40 L de una solución 0.780 M de cloruro de hierro (III), FeCl ₃
2. 60.0 mL de una solución 4.10 M de acetato de calcio, Ca (CH ₃ COO) ₂

Q8.1.12

¿Qué volumen de una solución 0.500 M de NaI podría prepararse con 113 g de NaI sólido?

Q8.1.13

Calcular la molaridad de las soluciones preparadas a partir de las siguientes diluciones.

1. Se diluyen 125 mL de HCl 2.00 M hasta un volumen de 4.00 L.
2. Se diluye 1.85 mL de AgnO ₃ 6.30 M hasta un volumen de 5.00 mL.

Q8.1.14

¿Qué volumen de HCl 12 M se requiere para preparar 6.00 L de una solución 0.300 M?

Q8.1.15

¿Qué masa de plomo está presente en 50.0 mL de solución con una concentración de plomo de 12 ppm?

Q8.1.16

¿Qué masa de mercurio está presente en 175 mL de solución con una concentración de mercurio de 25 ppb?

Q8.1.17

¿Cuál es la concentración, en unidades de ppm, para una solución que contiene 34 g de hierro en 365 mL de agua?

Q8.1.18

¿Cuántos equivalentes hay en 2.0 moles del ion de cada elemento a continuación?

1. magnesio
2. aluminio
3. azufre
4. bromo (Br)
5. cesio (Cs)
6. bario (Ba)

Q8.1.19

¿Cuántos equivalentes están presentes en 2.50 moles de iones por cada uno de los elementos de la pregunta anterior?

Q8.1.20

¿Cuántos moles de Ca ²⁺ se le dan a un paciente si recibe 250.0 mL de una solución con una concentración de 132 mEq/L?

Q8.1.21

¿Cuántos gramos de K ⁺ se le dan a un paciente si recibe 500.0 mL de una solución con una concentración de 98 mEq/L?

Q8.1.22

Una solución contiene 128 mEq/L de Sr ²⁺. ¿Qué volumen de solución se necesita para tener una masa total de 3.93 g de iones de estroncio?

8.2: Equilibrio Químico

(haga clic aquí para obtener soluciones)

Q8.2.1

¿Qué es el equilibrio químico?

Q8.2.2

Si la reacción H ₂ + I ₂ 2HI está en equilibrio, ¿las concentraciones de HI, H ₂ y I ₂ tienen que ser iguales?

Q8.2.3

¿Dependen las concentraciones en equilibrio de cómo se alcanzó el equilibrio?

Q8.2.4

¿Qué nos dice la constante de equilibrio?

Q8.2.5

¿Qué significa si el K _eq es > 1?

Q8.2.6

¿Qué significa si el K _eq es < 1?

Q8.2.7

¿El estado de equilibrio depende de las concentraciones iniciales?

8.3: Principio de Le Chatelier

(haga clic aquí para obtener soluciones)

Q8.3.1

Definir el principio de Le Chatelier.

Q8.3.2

Enumere los tres factores tipos de cambios que pueden perturbar el equilibrio de un sistema.

Q8.3.3

¿Cómo afectará cada cambio a la reacción?

PCl ₅ (g) + calor PCl ₃ (g) + Cl ₂ (g)

1. Adición de PCl ₅
2. Adición de Cl ₂
3. Eliminación de PCl ₃
4. Aumento de la temperatura
5. Disminuir la temperatura
6. Volumen decreciente

Q8.3.4

¿Cómo afectará cada cambio a la reacción?

HNO ₂ (aq) H ⁺ (aq) + NO ₂ ⁻ (aq)

1. Eliminación de HNO ₂
2. Adición de HCl (es decir, añadir más H ⁺)
3. Aumentando el volumen
4. Volumen decreciente
5. Eliminación de NO ₂ ⁻
6. Adición de OH ⁻ (que reaccionará con H ⁺ y eliminará)

Q8.3.5

¿Cómo afectará cada cambio a la reacción?

CO ₂ (g) + C (s) 2CO (g)\(\Delta \text{H}=172.5\; kJ\)

1. Adición de CO ₂
2. Eliminación de CO ₂
3. Aumento de la temperatura
4. Disminuir la temperatura
5. Aumentando el volumen
6. Adición de CO

Q8.3.6

¿Cómo afectará cada cambio a la reacción?

H ₂ (g) + I ₂ (g) 2HI (g)\(\Delta \text{H} = -9.48\; kJ\)

1. Adición de H ₂
2. Eliminación de H ₂
3. Aumento de la temperatura
4. Disminuir la temperatura
5. Aumentando el volumen
6. Volumen decreciente

8.4: Ósmosis y Difusión

(haga clic aquí para obtener soluciones)

Q8.4.1

¿Cuáles son algunas de las características de una membrana semipermeable?

Q8.4.2

Dos soluciones están separadas por una membrana semipermeable. La Solución A contiene 25.0 g de NaCl en 100.0 mL de agua y la solución B contiene 35.0 g de NaCl en 100.0 mL de agua.

1. ¿Cuál tiene una mayor concentración?
2. ¿De qué manera fluirán las moléculas de agua?
3. ¿Qué volumen se incrementará?
4. ¿Qué volumen disminuirá?
5. ¿Qué pasará con la concentración de la solución A?
6. ¿Qué pasará con la concentración de la solución B?

Q8.4.3

¿Qué significan los prefijos hiper, hipo e iso?

Q8.4.4

Las células se colocan en una solución y las células luego se someten a hemólisis. ¿Qué se puede decir sobre las concentraciones relativas de soluto en la célula y la solución?

Q8.4.5

Describir las concentraciones relativas dentro y fuera de un glóbulo rojo cuando ocurre la almenación.

Q8.4.6

Un pez de agua salada se coloca en un tanque de agua dulce. ¿Qué pasará con los peces? Describir el flujo de moléculas de agua para explicar el resultado.

Q8.4.7

¿Qué compone la región “cabeza” de un fosfolípido? ¿Es hidrofóbico o hidrófilo?

Q8.4.8

¿Qué conforma la región de la “cola” de un fosfolípido? ¿Es hidrofóbico o hidrófilo?

8.5: Definiciones ácido-base

(haga clic aquí para obtener soluciones)

Q8.5.1

¿Qué afirmación a continuación es cierta? Explique.

1. Todas las bases Arrhenius son también bases Brønsted-Lowry.
2. Todas las bases Brønsted-Lowry son también bases Arrhenius.

Q8.5.2

Clasifique cada uno de los siguientes como ácido, base o ninguno de los dos.

1. LiOh
2. HClO ₄
3. CH ₃ COOH
4. Sr (OH) ₂
5. CH ₄
6. CH ₄ OH

Q8.5.3

¿Qué significa decir que una sustancia es anfótera?

Q8.5.4

Identificar cada reactivo en las siguientes reacciones como un ácido o una base según la teoría de Brønsted-Lowry.

1. HIO ₃ (aq) + H ₂ O (l) IO ₃ ⁻ (aq) + H ₃ O ⁺ (aq)
2. F ⁻ (aq) + HClO (aq) HF (aq) + ClO ⁻ (aq)
3. H ₂ PO ₄ ⁻ (aq) + OH ⁻ (aq) HPO ₄ ²⁻ (aq) + H ₂ O (l)
4. CO ₃ ²⁻ (aq) + H ₂ O (l) HCO ₃ ⁻ (aq) + OH ⁻ (aq)

Q8.5.5

Refiriéndose a la pregunta 4, identificar los pares ácido-base conjugados en cada reacción.

Q8.5.6

Escribe la fórmula de la base conjugada de cada ácido.

1. _HNO
2. HSO ₃ ⁻
3. H ₃ ASO ₄
4. HCOOH
5. HPO ₄ ^{2 −}
6. H ₂ S
7. HS ⁻
8. HCO ₃ ⁻
9. H ₂ CO ₃
10. H ₃ PO ₄
11. NaHSO ₄

Q8.5.7

Escribe la fórmula del ácido conjugado de cada base.

1. BrO ₃ ⁻
2. NH ₃
3. CH ₃ COO ⁻
4. HCO ₃ ⁻
5. CN ⁻
6. HPO ₄ ²⁻
7. HS ⁻
8. SO ₄ ²⁻
9. CO ₃ ²⁻
10. HCO ₃ ⁻
11. PH ₃

Q8.5.8

Explique por qué el ion fosfato de hidrógeno (HPO ₄ ²⁻) es anfótero.

8.6: El concepto de pH

(haga clic aquí para obtener soluciones)

Q8.6.1

Describir el proceso por el cual el agua se autoioniza y explicar por qué el agua pura se considera neutra.

Q8.6.2

Indicar si las soluciones con los siguientes valores de pH son ácidas, básicas o neutras.

a. pH = 9.4
b. pH = 7.0
c. pH = 5.0

Q8.6.3

¿Cómo se puede determinar el PoH de una solución si se conoce su pH? (Pista: Escribe una expresión matemática.)

Q8.6.4

Encuentra el pH y el PoH de cada solución.

1. [H ⁺] = 2.3 × 10 ⁻⁴ M
2. [H ⁺] = 8.7 × 10 ⁻¹⁰ M
3. [OH ⁻] = 1.9 × 10 ⁻⁹ M
4. [OH ⁻] = 0.60 M

Q8.6.5

Encuentra el pH y el PoH de cada solución.

1. [H ⁺] = 1.0 × 10 ⁻⁵ M
2. [H ⁺] = 2.8 × 10 ⁻¹¹ M
3. [OH ⁻] = 1.0 × 10 ⁻² M
4. [OH ⁻] = 4.4 × 10 ⁻⁹ M

Q8.6.6

Determinar [H ⁺] y [OH ⁻] en soluciones acuosas con los siguientes valores de pH o PoH.

1. pH = 1.87
2. pH = 11.15
3. pH = 0.95
4. PoH = 6.21
5. PoH = 13.42
6. PoH = 7.03

Q8.6.7

Ha preparado 1.00 L de una solución con un pH de 5.00. ¿Cuál es el pH de la solución si se le agregan 0.100 L de agua adicional? (Pista: Calcular los moles de iones H ⁺ presentes en la solución.)

Q8.6.8

¿Cuánta agua tendría que agregarse a la solución original en la pregunta 8 para llevar el pH a 6.00?

RESPUESTAS

8.1: Concentraciones de soluciones

Q8.1.1

Las soluciones concentradas tienen más soluto por unidad de disolvente o solución.

Q8.1.2

\(M=\frac{mol\;solute}{L\;soln}\)
\(M=\frac{0.75\;mol}{0.250\;L}\)
\(M=3.0\;M\)

Q8.1.3

\(mass\; \%=\frac{g\;solute}{g\;soln}\times100\)
\(mass\; \%=\frac{12.0\;g}{40.0\;g+12.0\;g}\times100\)
\(mass\; \%=23.1\;\%\)

Recuerde, la masa de la solución incluye tanto el soluto como el disolvente.

Q8.1.4

\(volume\; \%=\frac{L\;solute}{L\;soln}\times100\)
\(volume\; \%=\frac{0.200\;L}{1.60\;L}\times100\)
\(volume\; \%=12.5\;\%\)

Los volúmenes también se pueden usar en mL (o cualquier otra unidad) siempre que ambos volúmenes estén en la misma unidad.

Q8.1.5

Escribir la concentración en “forma expandida” que muestra la relación para luego ser utilizada en el análisis dimensional.

\(5.00\; \%\;m/m=\frac{5.00\;g\;glucose}{100\;g\;solution}\)

\(250.0\;mL\;soln\left (\frac{1.00\;g\;soln}{mL\;soln}\right )\left (\frac{5.00\;g\;glucose}{100\;g\;soln}\right )=12.5\;g\;glucose\)

Q8.1.6

1. \(\%\;m\diagup m=\frac{mass\;solute}{mass\;solution}\times 100\)
   \(\%\;m\diagup m=\frac{25.0\;g}{25.0\;g+300\;g}\times 100\)
   \(\%\;m\diagup m=7.69\;\%\)
2. El NaCl no contribuye al volumen de la solución por lo que solo se utiliza el volumen del agua para el volumen de la solución. Dada la densidad es de 1.00 g/mL, el volumen de la solución es de 300.0 mL.

\(\%\;m\diagup v=\frac{mass\;solute}{volume\;solution}\times 100\)
\(\%\;m\diagup v=\frac{25.0\;g}{25.0\;g+300\;g}\times 100\)
\(\%\;m\diagup v=8.33\;\%\)

Q8.1.7

Las partes de este problema requieren tanto el volumen como la masa de soluto y disolvente. El volumen del soluto y disolvente se dan así que primero, encontramos la masa del soluto y disolvente para que todos los valores estén presentes antes de comenzar a calcular las concentraciones.

\(15.0\;mL\;\text{methanol}\left (\frac{0.792\;g}{mL\;\text{methanol}}\right)=11.9\;g\;\text{methanol}\)

\(125.0\;mL\;\text{ethanol}\left (\frac{0.789\;g}{mL\;\text{ethanol}}\right)=98.6\;g\;\text{ethanol}\)

1. \(\%\;m\diagup m=\frac{mass\;solute}{mass\;solution}\times 100\)
   \(\%\;m\diagup m=\frac{11.9\;g\;\text{methanol}}{11.9\;g+98.6\;g}\times 100\)
   \(\%\;m\diagup m=10.8\;\%\)
2. \(\%\;m\diagup v=\frac{mass\;solute}{volume\;solution}\times 100\)
   \(\%\;m\diagup v=\frac{11.9\;g\;\text{methanol}}{15.0\;mL+125\;mL}\times 100\)
   \(\%\;m\diagup v=8.50\;\%\)
3. \(\%\;v\diagup v=\frac{volume\;solute}{volume\;solution}\times 100\)
   \(\%\;v\diagup v=\frac{15.0\;mL\;\text{methanol}}{15.0\;mL+125\;mL}\times 100\)
   \(\%\;v\diagup v=10.7\;%\)

Q8.1.8

Escribir la concentración en “forma expandida” que muestra la relación para luego ser utilizada en el análisis dimensional.

\(10.5\;\%\;m\diagup m=\frac{10.5\;g\;\text{NaCl}}{100\;g\;soln}\)

\(150.0\;mL\;soln\left (\frac{1.00\;g\;soln}{mL\;soln}\right )\left (\frac{10.5\;g\;\text{NaCl}}{100\;g\;soln}\right )=15.8\;g\;\text{NaCl}\)

Q8.1.9

1. \(M=\frac{0.614\;mol\;\text{Na}_2\text{SO}_4}{0.500\;L\;soln}=1.23\;M\)
2. \(M=\frac{3.63\;mol\;\text{NH}_3}{7.00\;L\;soln}=0.519\;M\)
3. \(M=\frac{1.71\;mol\;\text{EtOH}}{0.500\;L\;soln}=3.43\;M\)

Q8.1.10

\(0.250\;M=\frac{0.250\;mol\;\text{KF}}{1\;L\;soln}\)

\(180.0\;mL\left(\frac{10^{-3}\;L}{1\;mL}\right)\left(\frac{0.250\;mol\;\text{KF}}{1\;L\;soln}\right)=0.0450\;mol\;\text{KF}\)

Q8.1.11

1. \(3.40\;L\left(\frac{0.780\;mol}{1\;L}\right)\left(\frac{162.2\;g}{mol}\right)=430.\;g\;\text{FeCl}_3\)
2. \(60.0\;mL\left(\frac{10^{-3}\;L}{1\;mL}\right)\left(\frac{4.10\;mol}{1\;L}\right)\left(\frac{158.17\;g}{mol}\right)=38.9\;g\;\text{Ca(CH}_3\text{COO)}_2\)

Q8.1.12

\(0.500\;M=\frac{0.500\;mol\;\text{NaI}}{1\;L\;soln}\)

\(113\;g\;\text{NaI}\left(\frac{1\;mol}{149.89\;g}\right)\left(\frac{1\;L}{0.500\;mol}\right)=1.51\;L\;soln\)

Q8.1.13

1. \(C_1V_1=C_2V_2\)
   \(2.00\;M\cdot0.125\;L=C_2\cdot4.00\;L\)
   \(C_2=0.0625\;M\)
2. \(C_1V_1=C_2V_2\)
   \(6.30\;M\cdot1.85\;mL=C_2\cdot5.00\;mL\)
   \(C_2=2.33\;M\)

Q8.1.14

\(C_1V_1=C_2V_2\)
\(0.300\;M\cdot6.00\;L=12\;M\cdotV_2\)
\(V_2=0.15\;L\)

Q8.1.15

\(12\;ppm\;\text{Pb}=\frac{12\;mg\;\text{Pb}}{1\;L\;soln}\)

\ (50.0\; mL\ izquierda (\ frac {10^ {-3}\; L} {1\; mL}\ derecha)\ izquierda (\ frac {12\; mg}
{1\; L}\ derecha) =0.60\; mg\;\ text {Pb}\)

Q8.1.16

\(25\;ppb\;\text{Hg}=\frac{25\;\mu g\;\text{Hg}}{1\;L\;soln}\)

\(175\;mL\left(\frac{10^{-3}\;L}{1\;mL}\right)\left(\frac{25\;\mu g}
{1\;L}\right)=4.4\;\mu g\;\text{Hg}\)

Q8.1.17

\(ppm=\frac{mg}{L}\)

\(34\;g\;\text{Fe}\left(\frac{1\;mg}{10^{-3}\;g}\right)=3.4\times10^4\;mg\;\text{Fe}\)

\(365\;mL\left(\frac{10^{-3}\;L}{1\;mL}\right)=0.365\;L\)

\(ppm=\frac{3.4\times10^4\;mg\;\text{Fe}}{0.365\;L}=9.3\times10^4\;ppm\;\text{Fe}\)

Q8.1.18

1. \(2.0\;mol\;\text{Mg}^{2+}\left(\frac{2\;Eq}{1\;mol}\right)=4.0\;Eq\)
2. \(2.0\;mol\;\text{Al}^{3+}\left(\frac{3\;Eq}{1\;mol}\right)=6.0\;Eq\)
3. \(2.0\;mol\;\text{S}^{2-}\left(\frac{2\;Eq}{1\;mol}\right)=4.0\;Eq\)
4. \(2.0\;mol\;\text{Br}^-\left(\frac{1\;Eq}{1\;mol}\right)=2.0\;Eq\)
5. \(2.0\;mol\;\text{Cs}^{+}\left(\frac{1\;Eq}{1\;mol}\right)=2.0\;Eq\)
6. \(2.0\;mol\;\text{Ba}^{2+}\left(\frac{2\;Eq}{1\;mol}\right)=4.0\;Eq\)

Q8.1.19

1. \(2.50\;mol\;\text{Mg}^{2+}\left(\frac{2\;Eq}{1\;mol}\right)=5.00\;Eq\)
2. \(2.50\;mol\;\text{Al}^{3+}\left(\frac{3\;Eq}{1\;mol}\right)=7.50\;Eq\)
3. \(2.50\;mol\;\text{S}^{2-}\left(\frac{2\;Eq}{1\;mol}\right)=5.00\;Eq\)
4. \(2.50\;mol\;\text{Br}^-\left(\frac{1\;Eq}{1\;mol}\right)=2.50\;Eq\)
5. \(2.50\;mol\;\text{Cs}^{+}\left(\frac{1\;Eq}{1\;mol}\right)=2.50\;Eq\)
6. \(2.50\;mol\;\text{Ba}^{2+}\left(\frac{2\;Eq}{1\;mol}\right)=5.00\;Eq\)

Q8.1.20

\(250.0\;mL\left(\frac{10^{-3}\;L}{1\;mL}\right)\left(\frac{132\;mEq}{L}\right)\left(\frac{10^{-3}\;Eq}{1\;mEq}\right)\left(\frac{1\;mol\;\text{Ca}^{2+}}{2\;Eq}\right)=0.0165\;mol\;\text{Ca}^{2+}\)

Q8.1.21

\(500.0\;mL\left(\frac{10^{-3}\;L}{1\;mL}\right)\left(\frac{98\;mEq}{L}\right)\left(\frac{10^{-3}\;Eq}{1\;mEq}\right)\left(\frac{1\;mol\;\text{K}^{+}}{1\;Eq}\right)\left(\frac{39.10\;g}{mol}\right)=1.92\;g\;\text{K}^{+}\)

Q8.1.22

\(3.93\;g\;\text{Sr}^{2+}\left(\frac{1\;mol}{87.62\;g}\right)\left(\frac{2\;Eq}{1\;mol}\right)\left(\frac{1\;mEq}{10^{-3}\;Eq}\right)\left(\frac{1\;L}{128\;mEq}\right)=0.701\;L\;soln\)

8.2: Equilibrio Químico

Q8.2.1

La velocidad de la reacción directa es igual a la velocidad de la reacción inversa.

Q8.2.2

No, las concentraciones son constantes pero las concentraciones no tienen que ser iguales.

Q8.2.3

No.

Q8.2.4

La relación de productos y reactivos cuando el sistema está en equilibrio.

Q8.2.5

Más productos que reactivos están presentes en equilibrio.

Q8.2.6

Más reactivos que productos presentes en equilibrio.

Q8.2.7

No. La relación de equilibrio no depende de las concentraciones iniciales.

8.3: Principio de Le Chatelier

Q8.3.1

El principio de Le Chatelier establece que un sistema en equilibrio se altera, responderá de manera que se minimice la perturbación.

Q8.3.2

temperatura, cambio en la cantidad de sustancia, cambio en la presión a través del cambio en el volumen

Q8.3.3

1. desplazar a la derecha
2. desplazamiento a la izquierda
3. desplazar a la derecha
4. desplazar a la derecha
5. desplazamiento a la izquierda
6. desplazamiento a la izquierda

Q8.3.4

1. desplazamiento a la izquierda
2. desplazamiento a la izquierda
3. sin efecto
4. sin efecto
5. desplazar a la derecha
6. desplazar a la derecha

Q8.3.5

1. desplazar a la derecha
2. desplazamiento a la izquierda
3. desplazar a la derecha
4. desplazamiento a la izquierda
5. desplazar a la derecha
6. desplazamiento a la izquierda

Q8.3.6

1. desplazar a la derecha
2. desplazamiento a la izquierda
3. desplazamiento a la izquierda
4. desplazar a la derecha
5. sin efecto
6. sin efecto

8.4: Ósmosis y Difusión

Q8.4.1

Una membrana semipermeable permite el paso de algunas sustancias pero no de otras.

Q8.4.2

Dos soluciones están separadas por una membrana semipermeable. La Solución A contiene 25.0 g de NaCl en 100.0 mL de agua y la solución B contiene 35.0 g de NaCl en 100.0 mL de agua.

1. Solución B
2. A\(\rightarrow\) B
3. B
4. A
5. aumentar
6. disminuir

Q8.4.3

hiper - superior

hipo - inferior

iso - mismo

Q8.4.4

Las células contienen líquido con mayor concentración que la solución fuera de la célula.

Q8.4.5

Las células contienen líquido con una concentración menor que la solución fuera de la célula.

Q8.4.6

Las moléculas de agua fluirán desde el agua del tanque hacia los peces porque el pez tiene una mayor concentración de sal. Si el pez absorbe demasiada agua, morirá.

Q8.4.7

La región “cabeza” es un grupo fosfato y es hidrofílica.

Q8.4.8

La “cola” es una cola de hidrocarburo y es hidrofóbica.

8.5: Definiciones ácido-base

Q8.5.1

1. CIERTO
2. FALSO - Las definiciones ácido-base Bronsted-Lowry son más amplias.

Q8.5.2

Clasifique cada uno de los siguientes como ácido, base o ninguno de los dos.

1. base (contiene metal y grupo -OH)
2. ácido (la fórmula comienza con H y no es agua)
3. ácido (contiene -COOH que es un grupo funcional ácido carboxílico)
4. base (contiene metal y grupo -OH)
5. ni
6. ni (el grupo -OH tiene que ser con metal)

Q8.5.3

Las sustancias anfóteras pueden actuar como ácido o base.

Q8.5.4

Identificar cada reactivo en las siguientes reacciones como un ácido o una base según la teoría de Brønsted-Lowry.

1. HIO ₃ (aq) - ácido; H ₂ O (l) - base; IO ₃ ⁻ (aq) - base; H ₃ O ⁺ (ac) - ácido
2. F ⁻ (aq) - base; HClO (aq) - ácido; HF (ac) - ácido; ClO ⁻ (aq) - base
3. H ₂ PO ₄ ⁻ (aq) - ácido; OH ⁻ (aq) - base; HPO ₄ ²⁻ (aq) - base; H ₂ O (l) - ácido
4. CO ₃ ^2- (aq) - base; H ₂ O (l) - ácido; HCO ₃ ⁻ (aq) - ácido; OH ⁻ (aq) - base

Q8.5.5

1. _{HIO 3/IO 3 ⁻ y H 3 O ⁺ /H 2 O}
2. HF/F ⁻ y HCLO/CLO ⁻
3. H ₂ PO ₄ ⁻ /HPO ₄ ²⁻ y H ₂ O/OH ⁻
4. HCO ₃ ⁻ /CO ₃ ²⁻ y H ₂ O/OH ⁻

Q8.5.6

1. NO ₃ ⁻
2. SO ₃ ²⁻
3. H ₂ ASO ₄ ⁻
4. HCOO ⁻ (el H que se elimina proviene del grupo funcional ácido carboxílico)
5. PO ₄ ³⁻
6. HS ⁻
7. S ²⁻
8. CO ₃ ²⁻
9. HCO ₃ ⁻
10. H ₂ PO ₄ ⁻
11. Na ₂ SO ₄ o NaSO ₄ ⁻

Q8.5.7

Escribe la fórmula del ácido conjugado de cada base.

1. _HBRo
2. NH ₄ ⁺
3. CH ₃ COOH
4. H ₂ CO ₃
5. HCN
6. H ₂ PO ₄ ⁻
7. H ₂ S
8. HSO ₄ ⁻
9. HCO ₃ ⁻
10. H ₂ CO ₃
11. PH ₄ ⁺

Q8.5.8

HPO ₄ ²⁻ puede actuar como base y aceptar un protón para formar H ₂ PO ₄ ⁻ y puede actuar como un ácido y donar un protón para formar PO ₄ ³⁻.

8.6: El concepto de pH

Q8.6.1

H ₂ O (l) H ⁺ (aq) + OH ⁻ (aq)

Es neutral porque hay cantidades iguales de H ⁺ y OH ⁻.

Q8.6.2

Indicar si las soluciones con los siguientes valores de pH son ácidas, básicas o neutras.

a. básico
b. neutro
c. ácido

Q8.6.3

pH+ PoH = 14

Q8.6.4

1. pH = 3.64; pOH = 10.36
2. pH = 9.06; pOH = 4.94
3. PoH = 8.72; pH = 5.28
4. PoH = 0.22; pH = 13.78

Q8.6.5

1. pH = 5.00; pOH = 9.00
2. pH = 10.55; pOH = 4.94
3. PoH = 8.72; pH = 5.28
4. PoH = 0.22; pH = 13.78

Q8.6.6

1. \([\text{H}^+]=1.3\times 10^{-2}\;M, [\text{OH}^-]=7.4\times10^{-13}\;M\)
2. \([\text{H}^+]=7.1\times 10^{-12}\;M, [\text{OH}^-]=1.4\times10^{-3}\;M\)
3. \([\text{H}^+]=0.11\;M, [\text{OH}^-]=8.9\times10^{-14}\;M\)
4. \([\text{OH}^-]=6.2\times10^{-7}\;M, [\text{H}^+]=1.6\times 10^{-8}\;M\)
5. \([\text{OH}^-]=3.8\times10^{-14}\;M, [\text{H}^+]=0.26\;M\)
6. \([\text{OH}^-]=9.3\times10^{-8}\;M, [\text{H}^+]=1.1\times 10^{-7}\;M\)

Q8.6.7

Dado pH = 5.00, sabemos\([\text{H}^+]=1.0\times 10^{-5}\;M\) which means \(M=\frac{1.0\times10^{-5}\;mol\;\text{H}^+}{1.00\;L}\).

Si se agrega 0.100 L de agua a 1.00 L, entonces el volumen cambia a 1.10 L pero los moles de H ⁺ no cambian. La molaridad se puede calclular con el mismo número de moles y el nuevo volumen.

\(M=\frac{1.0\times10^{-5}\;mol\;\text{H}^+}{1.00+0.100\;L}\)
\(M=9.1\times10^{-6}\;M\)

\(pH = 5.04\)

Q8.6.8

¿Cuánta agua tendría que agregarse a la solución original en la pregunta 8 para llevar el pH a 6.00?

Para llegar a pH = 6.00, necesitamos\([\text{H}^+]=1.0\times 10^{-6}\;M\).

Utilice la fórmula de dilución para calcular el volumen total de solución.

\(C_1V_1=C_2V_2\)
\(1.0\times10^{-5}\;M\cdot 1.00\;L=1.0\times10^{-6}\;M\cdot V_2\)\(V_2=10.\;L\)

El volumen total es de 10. L, por lo que es necesario agregar 9 L a la solución original de 1 L.