Problema n° 9 de estequiometría de las soluciones, neutralización de soluciones - TP02
Enunciado del ejercicio n° 9
¿Qué volumen de solución 0,1 N de KOH son necesarios para neutralizar totalmente a 25 cm³ de solución 0,5 N de H₂SO₄?
Solución
Método razonado
La ecuación estequiométrica balanceada es la siguiente:
2·KOH + H₂SO₄ ⟶ K₂SO₄ + 2·H₂O
Calculamos las masas de los moles que intervienen en la reacción en equilibrio:
2·KOH: 2·(39 g + 16 g + 1 g) = 112 g
H₂SO₄: 2·1 g + 32 g + 4·16 g = 98 g
K₂SO₄: 2·39 g + 32 g + 4·16 g = 174 g
2·H₂O: 2·(2·1 g + 16 g) = 36 g
2·KOH | + | H₂SO₄ | ⟶ | K₂SO₄ | + | 2·H₂O |
112 g | + | 98 g | = | 174 g | + | 36 g |
Calculamos los equivalentes gramo.
El equivalente gramo del ácido sulfúrico es su mol dividido la cantidad de átomos de hidrógeno que posee en su mol.
Eg = | 98 g |
2 |
Eg = 49 g (H₂SO₄)
El equivalente gramo del hidróxido de potasio es su mol dividido la cantidad de oxhidrilos que posee en su mol.
Eg = | 56 g |
1 |
Eg = 56 g (KOH)
Calculamos la masa de ácido sulfúrico que hay en 25 cm³ de solución 0,5 N:
1 N | ⟶ | 49 g de ácido/l |
0,5 N | ⟶ | x |
x = | 0,5 N·49 g de ácido/l |
1 N |
x = 24,5 g de ácido/l
1.000 cm³ de solución | ⟶ | 24,5 g de ácido |
25 cm³ de solución | ⟶ | x |
x = | 25 cm³ de solución·24,5 g de ácido |
1.000 cm³ de solución |
x = 0,6125 g de H₂SO₄ (puro)
Calculamos la masa de hidróxido de potasio necesaria para neutralizar 0,6125 g de ácido, de la ecuación estequiométrica tenemos:
98 g de H₂SO₄ | ⟶ | 112 g de KOH |
0,6125 g de H₂SO₄ | ⟶ | x |
x = | 0,6125 g de H₂SO₄·112 g KOH |
98 g de H₂SO₄ |
x = 0,7 g de KOH (puro)
Calculamos la masa de hidróxido de potasio que hay en una solución 0,1 N:
1 N | ⟶ | 56 g de KOH/l |
0,1 N | ⟶ | x |
x = | 0,1 N·56 g de KOH/l |
1 N |
x = 5,6 g de KOH/l
Finalmente calculamos el volumen de solución que contiene 0,7 g de KOH:
5,6 g de KOH | ⟶ | 1.000 cm³ de solución |
0,7 g de KOH | ⟶ | x |
x = | 0,7 g de KOH·1.000 cm³ de solución |
5,6 g de KOH |
Resultado, el volumen de solución 0,1 N de KOH necesario para neutralizar 25 cm³ de solución 0,5 N de H₂SO₄ es:
x = 125 cm³
Método sencillo
De otro modo, mucho más sencillo, teniendo en cuenta que "se neutraliza equivalente gramo a equivalente gramo" y que:
V₁·N₁ = V₂·N₂
Despejamos V₁:
V₁ = | V₂·N₂ |
N₁ |
Reemplazamos por los datos y calculamos:
V₁ = | 25 cm³·0,5 N |
0,1 N |
V₁ = 125 cm³
Mismo resultado.
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo calcular el volumen de neutralización en soluciones normales