III. Aplicación. Desarrolla las siguientes preguntas: 1. Un químico necesita preparar una disolución acuosa saturada de iones cloruro a 60 °C. Para tal efecto, debe seleccionar entre dos solutos: cloruro de potasio (KCl) y cloruro de litio (LiCl). Las solubilidades de ambas sales a diferentes temperaturas, en medio acuoso, se indican en la siguiente tabla: Tabla 6. Solubilidad de dos sales cloruro a diferentes temperaturas Temperatura (°C)
0
20
40
60
Solubilidad (g/ 100 g H2O) KCl
27,6
34,0
40
45,5
Solubilidad (g/ 100 g H2O) LiCl
67,0
78,5
90,5
103,0
Fuente: Lide, D.R. (Ed.). (2003). Handbook of Chemistry and Physics. (84.a ed.). Boca Ratón, FI.: CRC Press.
a. ¿Cuál de los dos solutos es el apropiado? Justifica tu respuesta. b. ¿Qué sucedería si la temperatura de la disolución disminuyera a 20 °C? c. ¿Cuántos gramos de sal precipitarán a los 0 °C? 2. El siguiente gráfico muestra la solubilidad de cuatro sales: nitrato de potasio (KNO3), cloruro de potasio (KCl), cloruro de sodio (NaCl) y cromato de calcio (CaCrO4).
b. ¿A qué temperatura las solubilidades del cloruro de potasio y el nitrato de potasio son iguales? c. ¿Cuál es la máxima cantidad de NaCl que se puede disolver en 40 g de agua? d. Señala la solubilidad del CaCrO4 a una temperatura de 50 ºC y de 100 ºC.
Gráfico 6. Solubilidad de algunas sales vs. temperatura 80 70
Solubilidad en g/100 g H2O
a. Determina la solubilidad aproximada del cloruro de potasio en agua a 25 ºC.
KNO3
60
KCl
50
NaCl
40 30 20
CaCrO4
10 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Temperatura (°C) Fuente: Lide, D.R. (Ed.). (2003). Handbook of Chemistry and Physics. (84.a ed.). Boca Ratón, FI.: CRC Press.
3. ¿Cuál es la solubilidad del oxígeno gaseoso (O2) disuelto en agua a 25 °C, bajo una presión de 0,22 atm? (La constante de la ley de Henry para el O2 es k = 5,3 • 10-3 mol L-1 atm-1).
Unidad 1: Disoluciones químicas • 45