QuímicaFácilProblema · 2 pts

Valoraciones y neutralización

Andalucía · 2024 · Reserva 3

Enunciado

Bloque C · C3. Se preparan

250\ \text{mL}

de una disolución acuosa de

\text{HCl}

a partir de

2\ \text{mL}

de una disolución de

\text{HCl}

comercial de densidad

1{,}383\ \text{g}\,\text{mL}^{-1}

33\ \%

de riqueza en masa.

a) ¿Cuál es la molaridad y el pH de la disolución que se ha preparado?

b) ¿Qué volumen de una disolución de

\text{Ca(OH)}_2

0{,}02\ \text{M}

es necesario añadir para neutralizar

100\ \text{mL}

de la disolución de

\text{HCl}

que se ha preparado?

Datos: Masas atómicas relativas:

\text{Cl} = 35{,}5

;

\text{H} = 1

Comprobar el resultadocompara con lo que te ha salido

Resultado

\boxed{\;\textbf{a) } M = 0{,}100\ \text{mol}\,\text{L}^{-1};\qquad \text{pH} = 1{,}00\;}

\boxed{\;\textbf{b) } V(\text{Ca(OH)}_2) = 250\ \text{mL}\;}

Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo

Estrategia

En a), la cadena de siempre: volumen

\rightarrow

masa de disolución (densidad)

\rightarrow

masa de soluto (riqueza)

\rightarrow

moles (masa molar)

\rightarrow

molaridad (dividiendo por el volumen final, 250 mL).

En b), el punto crítico es la estequiometría 1 : 2, porque el

\text{Ca(OH)}_2

aporta dos hidroxilos:

\text{Ca(OH)}_2 + 2\,\text{HCl} \longrightarrow \text{CaCl}_2 + 2\,\text{H}_2\text{O}

Desarrollo

a) Molaridad y pH.

Masa de los 2 mL de ácido comercial y masa de

\text{HCl}

puro que contienen:

m_{\text{disolución}} = 2\cdot 1{,}383 = 2{,}766\ \text{g} \qquad m_{\text{HCl}} = 0{,}33\cdot 2{,}766 = 0{,}913\ \text{g}

Con

M(\text{HCl}) = 36{,}5\ \text{g}\,\text{mol}^{-1}

n = \frac{0{,}913}{36{,}5} = 2{,}50\cdot 10^{-2}\ \text{mol}

Esos moles se reparten en el volumen final de 250 mL:

M = \frac{2{,}50\cdot 10^{-2}}{0{,}250} = \mathbf{0{,}100\ mol\,L^{-1}}

\text{HCl}

es un ácido fuerte: se disocia por completo, así que

[\text{H}_3\text{O}^+] = 0{,}100\ \text{M} \quad\Longrightarrow\quad \text{pH} = -\log(0{,}100) = \mathbf{1{,}00}

b) Volumen de $\text{Ca(OH)}_2$ .

Moles de ácido en los 100 mL que se van a neutralizar:

n_{\text{HCl}} = 0{,}100\cdot 0{,}100 = 1{,}00\cdot 10^{-2}\ \text{mol}

Por la estequiometría, cada

\text{Ca(OH)}_2

neutraliza dos

\text{HCl}

n_{\text{Ca(OH)}_2} = \frac{1{,}00\cdot 10^{-2}}{2} = 5{,}00\cdot 10^{-3}\ \text{mol}

V = \frac{n}{M} = \frac{5{,}00\cdot 10^{-3}}{0{,}02} = 0{,}250\ \text{L} = \mathbf{250\ mL}

En la simulación, el valorante se introduce como

[\text{OH}^-] = 2\cdot 0{,}02 = 0{,}04\ \text{M}

, que es lo que aporta el

\text{Ca(OH)}_2

; así el punto de equivalencia sale en los mismos 250 mL.

Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)

Consejo

El error que más veces arruina este problema es dividir los moles entre los 2 mL de partida en vez de entre los 250 mL finales. La molaridad que se pide es la de la disolución preparada.

En b), el 2 de la estequiometría es decisivo: si lo olvidas, el volumen sale el doble (500 mL). Escribe la ecuación ajustada antes de calcular y el factor aparece solo.

Y fíjate en el detalle de que hay dos volúmenes distintos en juego: los 250 mL de la preparación y los 100 mL que se neutralizan. Márcalos en el enunciado para no confundirlos.