Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

ElGatoDeSchrodinger
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Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por ElGatoDeSchrodinger » 19 Ago 2020, 14:58

Buenas tardes compañeros

Espero que el veranito os esté resultado relajante y productivo, yo sigo peleándome con los problemas de precipitados del Vinagre Jara.
Mi intención es poder entender como plantear cualquier problema de precipitados utilizando los balances de carga y masa pero no llego a dar con la tecla y me quedo pillado...

Los problemas que os adjunto se tratan de mezclas de dos sales con sus correspondientes concentraciones y hay que calcular si precipita o no (esto no resulta complicado) y si precipita calcular las concentraciones tras precipitar..

Mi sistema es plantear la reacción de precipitación, la reacción (o reacciones en su caso) secundarias y si es necesario un balance de carga y también de masa. Con estas ecuaciones se debería poder calcular las concentraciones de los iones en disolución, o esa es la conclusión que yo he sacado....

Os adjunto el problema 7.f , primeramente y luego el 7.c, en ambos he intentado resolverlo con este procedimiento pero no logro terminar el problema. No se donde me equivoco por mucho que le de vueltas y revise ejercicios y libros...

Os agradecería vuestra ayuda y así poder cerrar "de una vez" este bloque de precipitados...

Un saludo
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Esther Extremadura
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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por Esther Extremadura » 19 Ago 2020, 16:40

Buenas tardes,
adjunto los ejercicios tal y como yo los resolvería. Yo también me peleo mucho con este libro, algunas de las cosas que he visto son:
- La clave está en simplificar (casi siempre). Siempre hay que pensar mucho que concentraciones son despreciables para intentar que el sistema de ecuaciones no quede demasiado complejo. Así lo he hecho yo en estas resoluciones, pues llegaba a ecuaciones muy complejas.
- En los cálculos de Q que haces en tus resoluciones no tienes en cuenta los equilibrios de hidrólisis y debes tenerlos, pues por ejemplo no puedes considerar la [S2-] 0,1 M, puesto que va a ser más baja, parte estará en forma de HS-, y si en el problema no llegase a precipitar nada estarías cometiendo un error.
Uno de los dos que he resuelto no me coincide exactamente con las soluciones que das, no se si me habré equivocado en algo, si es así porfi correcciones!
Mucho ánimo y espero que te sirva de algo!
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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por ElGatoDeSchrodinger » 19 Ago 2020, 17:46

Muchas gracias Esther!! No me daba cuenta que estaba haciendo mal lo de calcular la Q, tienes toda la razón y con mucho sentido.

Respecto al cálculo de concentraciones, en el problema f con mi planteamiento (sin tener en cuenta el balance de masa del S2- ) llegaba a la misma ecuación compleja pero me entraron los sudores y no seguí... Con tu resolución del término (0,09 - [S2-] + (6+10^-18/[S2-]) )^2 me has enseñado como resolverlo porque la verdad que ni me lo había planteado....Las matemáticas, otro gran amigo que está enfadado conmigo.

Del problema c es un buen truquillo el suponer que precipita todo, te evitas un gran lio.

Gracias por tus aportaciones, me han servido de mucho!!

china2
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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por china2 » 19 Ago 2020, 18:46

Hola!! yo lo hago practicante como Esther, a ver lo único que creo es que para ver si precipita, y teniendo en cuenta un producto de solubilidad tan bajo no entiendo por qué no podemos decir de entrada que precipita pues el producto de la concentración de sulfuros y de hierro es mucho mayor... haciéndolo así, a partir de ahí, supongo que se forma 0,01 M de precipitado:
FeS==== Fe2+ + S2-
0,01 M --- 0,1-0,01=0,09
equi s s+0,09

y a partir de aquí considero el equilibrio del S2- a SH- , desprecio s frente a 0,09 y tengo entonces que 0,09=S2- +SH- ahora bien, ,e sale como a Esther usando ,las constantes que tu has usado, de entrada me daba diferente porque encontré otros valores de las constantes de acidez en una tabla en internet.. no se por qué la verdad....

Y yo el c... pues supongo de entrada que se todo precipita calcularía la solubilidad considerando las reacciones de hidrólisis del fosfato ahora bien... me queda en función del pH... esa solubilidad..
Última edición por china2 el 19 Ago 2020, 19:11, editado 1 vez en total.

Esther Extremadura
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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por Esther Extremadura » 19 Ago 2020, 18:55

Buenas China2,
lo tienes tu correcto, hemos tomado una ka2 10-14, y buscando ahora veo que no era correcta.
Gracias!!

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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por china2 » 19 Ago 2020, 19:20

Pero entonces no da la solución que debe dar... vamos no me daba lo repasaré...

y respecto al apartado c... pues supongo de entrada que se todo precipita calcularía la solubilidad considerando las reacciones de hidrólisis del fosfato ahora bien... me queda en función del pH... esa solubilidad..

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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por china2 » 20 Ago 2020, 08:53

Hola! sigo dando vueltas a estos problemas, yo que pensé que ya los tenia controlados pues nada.. estos me han descolocado..
A ver el caso del c) si nos dijesen que hallásemos la solubilidad del fosfato de calcio teniendo en cuenta las reacciones parásitas del fosfato... pues sí, llegamos a una expresión en función del pH... ahora bien así no llego a nada en este caso....

Yo lo que he intentado es, considerando la estequiometria de la reacción, el calcio reacciona completamente con 6,67 exp (-4) de fosfato, de este modo se forma 6,67 exp (-4) de precipitado (Esther, no veo como es que la cantidad de precipitado es 1ex(-3)/3, por qué es así??) y por tanto queda en disolución 3,3 ex(-4) del fosfato... y yo a partir de aquí lo que haría es con esa cantidad de sulfato en disolución aplicar el producto de solubilidad y hallar s, pero esto seria sin considerar las reacciones parásitas, en ese caso ni idea ...supongo que la diferencia de como lo resuelve Esther es que ella en la simplificación si está considerando las reacciones parásitas, pero no logro entenderlo

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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por ElGatoDeSchrodinger » 20 Ago 2020, 12:09

Me pasaba lo mismo con el c), en principio si te dieran un pH parece que resultaría más fácil pero al no darla tenemos una incógnita más, por lo que hay que plantear más ecuaciones y nuevas suposiciones.
Yo también lo había resuelto como tú, China2, suponiendo que precipita todo y a partir del fosfato sobrante calcular su hidrólisis pero no me cuadraba lo de no tener en cuenta las reacciones parásitas... y sobre todo porque no coincide exactamente con el resultado dado por el libro, es cierto que se aproxima bastante a los resultados dados por lo que espero que no esté del todo mal planteado.

Sobre la suposición de lo de Esther, considera que no hay prácticamente nada de fosfato y de hidrogeno fosfato, por lo que en el balance de masa del fosfato sería 1*10^-3 = 3 [Ca2(PO4)3]precipitado.

Respecto al problema f), en el libro venía la constante ácida del S2- como 1*10^-14, por ello la utilicé, para llegar al mismo resultado que el libro.

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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por china2 » 20 Ago 2020, 13:06

Gracias.. seguiré con ellos... porque no entiendo nada... los resultados que obtiene Esther no son lo del libro, que por otra parte no los veo muy lógicos, a ver si hallamos la solubilidad sin considerar la hidrólisis s=6,2 exp(-7) es decir una concentración de calcio de 3s=1,86 exp (-6) y de fosfato 2s=1,24 exp(-6) por tanto si consideramos la hidrólisis del fosfato la solubilidad aumentaría y la concentración de calcio debería ser mayo a 1,86 exp (-6), que es más coincidente con los resultados de Esther que con los del libro no? bueno si hay alguien más que nos de su opinión lo agradezco.

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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por Esther Extremadura » 20 Ago 2020, 15:59

Hola china 2,
la cantidad de fosfato precipitado la he sacado del balance de materia para el fosfato, en la página 2 del ejercicio tengo marcada la ecuación como ecuación 1.
Saludos!

china2
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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por china2 » 20 Ago 2020, 16:01

Esther Extremadura escribió:
20 Ago 2020, 15:59
Hola china 2,
la cantidad de fosfato precipitado la he sacado del balance de materia para el fosfato, en la página 2 del ejercicio tengo marcada la ecuación como ecuación 1.
Saludos!
Gracias !!

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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por china2 » 20 Ago 2020, 17:27

Hola, a ver voy a correr el riesgo de resultar pesada pero es que no lo entiendo, propongo los siguientes casos a ver si así puedo llegar a comprender el que aquí nos ocupa:
1. Calculo de la solubilidad general del fosfato de calcio sin considerar la hidrólisis : S=6,21 exp(-7)
2. Calculo de la solubilidad del fosfato de calcio en función del pH debido a la hidrólisis del fosfato:
S=raiz(5) (kps/108(1+kw/ka3.1/OH-)2) y en este caso si el pH fuese 7 no debería coincidir con la solubilidad del apartado 1???
3. Calcular las concentraciones en disolución de los iones fosfato y calcio en una disolución 1exp(-3)M en cada uno de ellos: aquí hallo la sal que se forma, por estequiometría se consume el calcio y se consumen 6,67 ex(-4) de fosfato por tanto queda libre 3,3 exp(-4)m de fosfato que hace que disminuya la solubilidad kps=(3s)3.(3,3 exp(-4))2 y me sal S=1,5 exp(-8) (de esta forma no estoy considerando la hidrólisis)
Me falta el problema cuestión de este hilo, ciertas cantidades de los iones y considerar la hidrólisis.

Si me podéis confirmar que esto seria correcto...

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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por ElGatoDeSchrodinger » 20 Ago 2020, 18:22

Sobre los puntos 1 y 2 te hago referencia al tema que hace poco has abierto sobre un canal de Youtube donde han subido clases particulares y uno de los ejercicios que hacen es muy parecido a esos dos apartados: https://www.youtube.com/watch?v=5RS8XPZDeUM , minuto 57.
Y sobre el punto 3 es donde ando yo también perdido... me ha descolocado totalmente el estudio de precipitados...

A ver si nos pueden guiar y entenderlo

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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por Esther Extremadura » 21 Ago 2020, 07:48

china2 escribió:
20 Ago 2020, 17:27
Hola, a ver voy a correr el riesgo de resultar pesada pero es que no lo entiendo, propongo los siguientes casos a ver si así puedo llegar a comprender el que aquí nos ocupa:
1. Calculo de la solubilidad general del fosfato de calcio sin considerar la hidrólisis : S=6,21 exp(-7)
2. Calculo de la solubilidad del fosfato de calcio en función del pH debido a la hidrólisis del fosfato:
S=raiz(5) (kps/108(1+kw/ka3.1/OH-)2) y en este caso si el pH fuese 7 no debería coincidir con la solubilidad del apartado 1???
3. Calcular las concentraciones en disolución de los iones fosfato y calcio en una disolución 1exp(-3)M en cada uno de ellos: aquí hallo la sal que se forma, por estequiometría se consume el calcio y se consumen 6,67 ex(-4) de fosfato por tanto queda libre 3,3 exp(-4)m de fosfato que hace que disminuya la solubilidad kps=(3s)3.(3,3 exp(-4))2 y me sal S=1,5 exp(-8) (de esta forma no estoy considerando la hidrólisis)
Me falta el problema cuestión de este hilo, ciertas cantidades de los iones y considerar la hidrólisis.

Si me podéis confirmar que esto seria correcto...

Sobre el punto 1, no puedes calcular la solubilidad de la sal sin considerar la hidrólisis, pues la sal está en medio acuoso, por lo que siempre vas a tener agua y siempre va a producirse hidrólisis, que hará que esa solubilidad sea mayor a la que has calculado, pues será la suma de [PO43-] y [HPO4]2- ( y los otros dos compuestos, pero que serán despreciables.
Sobre el punto 2, debido a la hidrólisis del fosfato, en el medio habrá un pH dado, pero no tiene sentido calcular la solubilidad en función del pH pues el pH no cambia, esto solo tendría sentido si el pH se está regulando con otro agente.

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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por china2 » 21 Ago 2020, 09:47

Esther Extremadura escribió:
21 Ago 2020, 07:48
china2 escribió:
20 Ago 2020, 17:27
Hola, a ver voy a correr el riesgo de resultar pesada pero es que no lo entiendo, propongo los siguientes casos a ver si así puedo llegar a comprender el que aquí nos ocupa:
1. Calculo de la solubilidad general del fosfato de calcio sin considerar la hidrólisis : S=6,21 exp(-7)
2. Calculo de la solubilidad del fosfato de calcio en función del pH debido a la hidrólisis del fosfato:
S=raiz(5) (kps/108(1+kw/ka3.1/OH-)2) y en este caso si el pH fuese 7 no debería coincidir con la solubilidad del apartado 1???
3. Calcular las concentraciones en disolución de los iones fosfato y calcio en una disolución 1exp(-3)M en cada uno de ellos: aquí hallo la sal que se forma, por estequiometría se consume el calcio y se consumen 6,67 ex(-4) de fosfato por tanto queda libre 3,3 exp(-4)m de fosfato que hace que disminuya la solubilidad kps=(3s)3.(3,3 exp(-4))2 y me sal S=1,5 exp(-8) (de esta forma no estoy considerando la hidrólisis)
Me falta el problema cuestión de este hilo, ciertas cantidades de los iones y considerar la hidrólisis.

Si me podéis confirmar que esto seria correcto...

Sobre el punto 1, no puedes calcular la solubilidad de la sal sin considerar la hidrólisis, pues la sal está en medio acuoso, por lo que siempre vas a tener agua y siempre va a producirse hidrólisis, que hará que esa solubilidad sea mayor a la que has calculado, pues será la suma de [PO43-] y [HPO4]2- ( y los otros dos compuestos, pero que serán despreciables.
Sobre el punto 2, debido a la hidrólisis del fosfato, en el medio habrá un pH dado, pero no tiene sentido calcular la solubilidad en función del pH pues el pH no cambia, esto solo tendría sentido si el pH se está regulando con otro agente.
Esther, si entiendo que hay que considerar la hidrólisis, quería explicar el procedimiento para otro tipo de problemas de solubilidad que me salen y me hacían pensar hasta ver este post que controlaba la solubilidad, por ejemplo el apartado 1 es aplicable al calculo de solubilidad del AgCl y en el caso del punto 2 entiendo que el pH no cambia, pero yo he visto vatios problemas de examen que precisamente pedían hallar la expresión de s en función del pH... para mi esos problemas eran difíciles y cuando ya lo entendí, pensé que ya controlaba.... error!! veo que aun encuentro problemas que me hacen estar perdida...

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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por Esther Extremadura » 21 Ago 2020, 15:37

En el caso del AgCl los iones conjugados no sufren hidrólisis, por ello no se tiene en cuenta, y los problemas que comentas sobre el efecto del pH siempre son porque el pH se regula con otro agente. Te entiendo porque son complicados estos problemas de solubilidad, mucho ánimo!

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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por china2 » 22 Ago 2020, 09:59

ElGatoDeSchrodinger escribió:
20 Ago 2020, 18:22
Sobre los puntos 1 y 2 te hago referencia al tema que hace poco has abierto sobre un canal de Youtube donde han subido clases particulares y uno de los ejercicios que hacen es muy parecido a esos dos apartados: https://www.youtube.com/watch?v=5RS8XPZDeUM , minuto 57.
Y sobre el punto 3 es donde ando yo también perdido... me ha descolocado totalmente el estudio de precipitados...

A ver si nos pueden guiar y entenderlo
Hola, ya vi el problema que dices, ya veo como hacerlo sin dejarlo en función del pH, aunque el final del problema que da el resultado solo, creo que es una ecuación de 4º grado... no se si hará alguna simplificación... pero a ver, no se a ti ElGatoDeSchrodinger, pero el hecho de que no use balances de materia me confunde un poco pues ya me he acostumbrado a hacerlo así... ahora bien igual es más sencillo.. no sé.

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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por china2 » 22 Ago 2020, 09:59

Esther Extremadura escribió:
21 Ago 2020, 15:37
En el caso del AgCl los iones conjugados no sufren hidrólisis, por ello no se tiene en cuenta, y los problemas que comentas sobre el efecto del pH siempre son porque el pH se regula con otro agente. Te entiendo porque son complicados estos problemas de solubilidad, mucho ánimo!
Gracias Esther

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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por ElGatoDeSchrodinger » 22 Ago 2020, 17:12

Te entiendo China2, yo busco lo mismo, mi idea con estos problemas del Vinagre Jara era aprender ha solucionar los problemas con los balances de materia y carga.

Creo que he dado con la tecla de como realizar este problemas de cálculo de concentraciones.
- Se plantean las ecuaciones de precipitación y de hidrólisis (las ecuaciones de hidrólisis con constantes muy bajas se desprecian)
- Se plantea un balance de carga y algunas concentraciones dadas de iones secundarios.
- De la estequiometría de la reacción de hidrólisis se obtiene una igualdad (como era por ejemplo [HP04^2-] = [OH-] ).

Hasta aquí creo que no teníamos dudas.
- La siguiente suposición es que dada la baja constante de hidrólisis se supone que todo el ion se va a hidrolizar .
- Del conjunto de ecuaciones se realiza alguna aproximación para obtener la concentración de una de las especies buscada.

Os adjunto mi resolución del Problema 7.c, el del fosfato de calcio. También verifiqué esta metodología para el 7.f del sulfuro de hierro y en ambos casos me coincidían con los resultados aportados por el libro. (Trabajando siempre con las constantes que vienen en este libro).

Espero no haberme equivocado. Comentadme si veis algún fallo.
Adjuntos
Problema 7-c.2.pdf
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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por china2 » 24 Ago 2020, 08:55

ElGatoDeSchrodinger escribió:
22 Ago 2020, 17:12
Te entiendo China2, yo busco lo mismo, mi idea con estos problemas del Vinagre Jara era aprender ha solucionar los problemas con los balances de materia y carga.

Creo que he dado con la tecla de como realizar este problemas de cálculo de concentraciones.
- Se plantean las ecuaciones de precipitación y de hidrólisis (las ecuaciones de hidrólisis con constantes muy bajas se desprecian)
- Se plantea un balance de carga y algunas concentraciones dadas de iones secundarios.
- De la estequiometría de la reacción de hidrólisis se obtiene una igualdad (como era por ejemplo [HP04^2-] = [OH-] ).

Hasta aquí creo que no teníamos dudas.
- La siguiente suposición es que dada la baja constante de hidrólisis se supone que todo el ion se va a hidrolizar .
- Del conjunto de ecuaciones se realiza alguna aproximación para obtener la concentración de una de las especies buscada.

Os adjunto mi resolución del Problema 7.c, el del fosfato de calcio. También verifiqué esta metodología para el 7.f del sulfuro de hierro y en ambos casos me coincidían con los resultados aportados por el libro. (Trabajando siempre con las constantes que vienen en este libro).

Espero no haberme equivocado. Comentadme si veis algún fallo.
Muchas gracias... se ve muy bien y coincide el resultado... aunque he intentado hacer el d y no me sale el mismo resultado del libro, me sale bismuto 1,8 exp(-18) e hidróxido 6,15 exp(-5)... ahora bien me salia una ecuación de 4º grado que he resulto un poco raro...

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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por china2 » 24 Ago 2020, 10:31

Lo mismo me ocurre en el i), en este caso los resultados que me dan son muy parecidos, hidróxido 2,8 exp (-12) y bismuto 1,3 exp(-4) también me queda una ecuación de cuarto grado que resuelvo mal.. eliminando el termino independiente que es muy pequeño...y el m) no me sale ni parecido... he intentado subir el archivo y no me deja... ni eso me sale!!

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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por ElGatoDeSchrodinger » 24 Ago 2020, 18:28

china2 escribió:
24 Ago 2020, 10:31
Lo mismo me ocurre en el i), en este caso los resultados que me dan son muy parecidos, hidróxido 2,8 exp (-12) y bismuto 1,3 exp(-4) también me queda una ecuación de cuarto grado que resuelvo mal.. eliminando el termino independiente que es muy pequeño...y el m) no me sale ni parecido... he intentado subir el archivo y no me deja... ni eso me sale!!
En el d) me sale lo mismo, tras aproximar que [NH3]>>>[NH4+] y despreciar dos términos en la ecuación global. Pero es verdad que no es el resultado "exacto" que viene en el libro. Al estar muy muy cerca lo consideré como que lo había hecho bien...Espero no equivocarme.

En el i), ten en cuenta que como máximo (en un hipotético caso) la concentración de sulfato puede ser 0,01M, en cuyo caso con los 1,0*10^-5M de Sr2+ tendrías un producto iónico de (0,01)*(1,0*10^-5) = 1,0* 10^-7 lo cual es menor que la Kps(3,2*10^-7), por lo tanto no precipitarían, se trata de una disolución insaturada.

En el último caso, el m), cuando he visto las concentraciones que te dan me he quedado un poco mosqueado. Lo he revisado en el libro que hay un ejercicio parecido. Los moles de OH- generados por la hidrólisis del acetato se neutralizarán con los moles de H+ generados por la hidrólisis del amonio y teniendo en cuenta que tienen las mismas constantes de hidrólisis (está puesto a propósito), la [OH-] viene dada por el agua del medio, es decir [OH-] = 1,0*10^-7 M. Conocida esta concentración obtienes que la del [Bi3+] = 4,0*10^-10 M.

Son ejercicios que te traen de cabeza pero seguro que si te los ponen ahora ya no te pillan ;)

Lo de subir fotos/adjuntar a mi también me ha traído de cabeza...al final con un cutre paint he tenido que subir cosas...


Mucho ánimo con los problemas!!

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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por china2 » 26 Ago 2020, 08:38

ElGatoDeSchrodinger, nada, solo me salen los que uno de los iones de la sal que precipita sufre una reacción y aumenta la solubilidad, cuando la formación del precipitado depende por ejemplo de los OH producidos en una reacción secundaria no me sale...si por favor puedes subir uno de esos el l o el m te lo agradezco infinito..

ElGatoDeSchrodinger
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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por ElGatoDeSchrodinger » 26 Ago 2020, 18:06

china2 escribió:
26 Ago 2020, 08:38
ElGatoDeSchrodinger, nada, solo me salen los que uno de los iones de la sal que precipita sufre una reacción y aumenta la solubilidad, cuando la formación del precipitado depende por ejemplo de los OH producidos en una reacción secundaria no me sale...si por favor puedes subir uno de esos el l o el m te lo agradezco infinito..
Buenas tardes

Te adjunto el problema m), que como te comentaba habría una neutralización de los OH- generados por el acetato y los H+ generados por el amonio, por lo tanto la [ ] de los OH- viene dada por la autoprotólisis del agua, siendo 1*10-7M.
Esto sería la explicación rápida pero numéricamente también te adjunto un ejercicio donde te explica el desarrollo del mismo, llegando a la misma concentración. Con esa concentraciónde OH- y la Kps obtienes la concentración del Bi3+.

En el l) me pasa como a ti... En cuanto el ion con el que reacciona el metal es un OH- procedente de una hidrólisis del amonio/amoniaco o del acético/acetato, me lío al relacionarlos con el balance de cargas y tampoco soy capaz de sacar las concentraciones de los iones en disolución...
Pero de este apartado si que te adjunto como calcularía yo si precipita o no, y es verdad que si finalmente se calculan las concentraciones a partir de ese valor de OH- que he calculado para una disolución de acético, te da un valor de Fe3+ en disolución parecido al del libro pero no el mismo...

¿Alguien sabría como resolverlo?
Adjuntos
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china2
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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por china2 » 26 Ago 2020, 19:40

Pues mil gracias... si a ver si alguien nos ayuda en ese que falta, en el caso del m veo claramente como lo has hecho y que efectivamente el resultado coincide, creo haber entendido que dado que los iones de la sal que se hidrolizan tienen la misma concentración y la misma constante de hidrólisis, el pH siempre será neutro y la concentración de OH constante, pero si la concentración de bismuto es tan pequeña implica que ha precipitado casi el 0,01 M de bismuto, para lo que hemos necesitado 3x0,01 M de hidróxido....imagino que al consumirse hidróxido produciendo el precipitado los equilibrios de hidrólisis iban produciendo mas OH hasta alcanzar el equilibro... algo así no?? como normalmente conectamos la reacción principal y las secundarias lo veo más claro, en este caso parece que no guardan relación... que se trabajan las reacciones como independiente..

ElGatoDeSchrodinger
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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por ElGatoDeSchrodinger » 26 Ago 2020, 20:07

china2 escribió:
26 Ago 2020, 19:40
Pues mil gracias... si a ver si alguien nos ayuda en ese que falta, en el caso del m veo claramente como lo has hecho y que efectivamente el resultado coincide, creo haber entendido que dado que los iones de la sal que se hidrolizan tienen la misma concentración y la misma constante de hidrólisis, el pH siempre será neutro y la concentración de OH constante, pero si la concentración de bismuto es tan pequeña implica que ha precipitado casi el 0,01 M de bismuto, para lo que hemos necesitado 3x0,01 M de hidróxido....imagino que al consumirse hidróxido produciendo el precipitado los equilibrios de hidrólisis iban produciendo mas OH hasta alcanzar el equilibro... algo así no?? como normalmente conectamos la reacción principal y las secundarias lo veo más claro, en este caso parece que no guardan relación... que se trabajan las reacciones como independiente..
Siempre que pueda ayudar aquí estaré =), eso sí, yo me equivoco mucho , luego no quiero reclamaciones :D

Que precipite casi todo el bismuto, yo lo veo sobre todo por la Kps tan baja(4,0*10^-31). Por otro lado los únicos OH- serán los aportados por el agua (10^-7), si que es llamativo que se necesitarán 0,030M de OH- para reaccionar con los 0,01M de bismuto, procediendo todos estos del agua por lo que me imagino que tiene que tardar muchísimo :lol: (Entiendo yo).

Todo esto porque estamos en un medio acuso (H2O), si fuera otro medio a saber...

Lo bueno de este problema que si lo vuelves a ver ya sabes que las constantes del acetato y del amonio son iguales y sabes por donde pueden ir los tiros.

A ver si nos ayudan con el otro problemilla o nos aportan otro punto de vista a todo esto, que siempre viene bien más cabezas pensantes :)

sleepylavoisier
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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por sleepylavoisier » 27 Ago 2020, 19:44

Hola, compañeros.

Os comento cómo veo el marrón del l).

Planteamos el balance de carga:
3·[Fe³+] + Kω / [OH¯] = [NO3¯] + [Ac¯] + [OH¯]
Con [H+] = Kω / [OH¯] y [NO3¯] = 0,001·3 = 0,003 M
3·[Fe³+] + Kω / [OH¯] = 0,003 + [Ac¯] + [OH¯]

Como Kps = 2,5·10^-39 <<< 0, despreciamos el término “3·[Fe³+]”
Además, caemos en la cuenta que tenemos un ácido 0,1 M en la disolución, despreciamos entonces [OH¯] en el 2º miembro. Entonces nos queda:
Kω / [OH¯] ≈ 0,003 + [Ac¯]
[Ac¯] ≈ Kω / [OH¯] – 0,003

Ahora sustituimos en Ka = [H+]·[Ac¯] / [HAc], teniendo en cuenta que el acético está en concentración relativamente elevada: 0,1 M y es un ácido relativamente débil, podemos despreciar su disociación de manera que:
[HAc] ≈ Co = 0,1 M

Multiplicamos y dividimos por la concentración de iones hidróxido:
Ka ≈ [H+]·[Ac¯] / Co = [OH¯]·[H+]·[Ac¯] / (Co·[OH¯]) = Kω·[Ac¯] / (Co·[OH¯])

Metemos la expresión para la concentración de acetato que calculamos antes:
Ka ≈ Kω·(Kω / [OH¯] – 0,003) / (Co·[OH¯])

Resolvemos la ecuación de 2º grado en y=[OH¯]:

1,76·10^-5 = 10^-14·(10^-14/y – 0,003) / (0,1·y)

https://www.wolframalpha.com/input/?i=1 ... %80%A2y%29

y = [OH¯] ≈ 2.8551·10^-12 M
[OH¯] ≈ 2.9·10^-12 M

Entonces el hierro está chupado:
[Fe³+] = Kps / [OH¯]³ ≈ 2,5·10^-39 / (2,8551·10^-12)³ = 1,074177464·10^-4 M
[Fe³+] ≈ 1,1·10^-4 M

Realmente es una aproximación muy burda y yo les daría un tironcillo de orejas a los autores del libro porque si hacemos el cálculo exacto, siendo
x = [Fe³+], y = [OH¯], z = [Ac¯],

-Del producto de solubilidad:
2,5·10^-39=x·y^3

-Del balance de masa:
0,1 = [Ac¯] + [HAc] ⇒ [HAc] = 0,1 – z

Del balance de carga:
3·x + 10^-14/y = 0,003 + z + y

De la constante de acidez:
1.76·10^-5 = z·10^-14/((.1-z)·y)

Preguntamos al todopoderoso WolframAlpha por la solución de este sistema de tres ecuaciones con tres incógnitas, señaladas en negrita, y…:

https://www.wolframalpha.com/input/?i=2 ... %C2%B7y%29

x = [Fe³+] = 0,0000875918 M
[Fe³+] = 8,8·10^-5 M

y = [OH¯] = 3,05604·10^-12 M
[OH¯] = 3,1·10^-12 M

z = [Ac¯] = 0,000534985 M
[Ac¯] = 5,3·10^-4 M

[H+] = 10^-14/3,05604·10^-12 = 3,272208479·10^-3 M
[H+] = 3,3·10^-3 M

[HAc] = 0,1 – 0,000534985 = 0,099465015 M
[HAc] = 0,099 M

Difieren un poco de las soluciones aproximadas. Esto es debido a que se comete bastante error al despreciar alegremente, en el balance de carga, el término “3·[Fe³+]”.

En fin, compañeros, nos engañan y no nos enteramos. Dentro de pocos días ya sabéis…:
https://www.youtube.com/watch?v=HiaoY-oIWlA
¡Ánimo compañeros!

ElGatoDeSchrodinger
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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por ElGatoDeSchrodinger » 28 Ago 2020, 18:36

sleepylavoisier escribió:
27 Ago 2020, 19:44
Hola, compañeros.

Os comento cómo veo el marrón del l).

Planteamos el balance de carga:
3·[Fe³+] + Kω / [OH¯] = [NO3¯] + [Ac¯] + [OH¯]
Con [H+] = Kω / [OH¯] y [NO3¯] = 0,001·3 = 0,003 M
3·[Fe³+] + Kω / [OH¯] = 0,003 + [Ac¯] + [OH¯]

Como Kps = 2,5·10^-39 <<< 0, despreciamos el término “3·[Fe³+]”
Además, caemos en la cuenta que tenemos un ácido 0,1 M en la disolución, despreciamos entonces [OH¯] en el 2º miembro. Entonces nos queda:
Kω / [OH¯] ≈ 0,003 + [Ac¯]
[Ac¯] ≈ Kω / [OH¯] – 0,003

Ahora sustituimos en Ka = [H+]·[Ac¯] / [HAc], teniendo en cuenta que el acético está en concentración relativamente elevada: 0,1 M y es un ácido relativamente débil, podemos despreciar su disociación de manera que:
[HAc] ≈ Co = 0,1 M

Multiplicamos y dividimos por la concentración de iones hidróxido:
Ka ≈ [H+]·[Ac¯] / Co = [OH¯]·[H+]·[Ac¯] / (Co·[OH¯]) = Kω·[Ac¯] / (Co·[OH¯])

Metemos la expresión para la concentración de acetato que calculamos antes:
Ka ≈ Kω·(Kω / [OH¯] – 0,003) / (Co·[OH¯])

Resolvemos la ecuación de 2º grado en y=[OH¯]:

1,76·10^-5 = 10^-14·(10^-14/y – 0,003) / (0,1·y)

https://www.wolframalpha.com/input/?i=1 ... %80%A2y%29

y = [OH¯] ≈ 2.8551·10^-12 M
[OH¯] ≈ 2.9·10^-12 M

Entonces el hierro está chupado:
[Fe³+] = Kps / [OH¯]³ ≈ 2,5·10^-39 / (2,8551·10^-12)³ = 1,074177464·10^-4 M
[Fe³+] ≈ 1,1·10^-4 M

Realmente es una aproximación muy burda y yo les daría un tironcillo de orejas a los autores del libro porque si hacemos el cálculo exacto, siendo
x = [Fe³+], y = [OH¯], z = [Ac¯],

-Del producto de solubilidad:
2,5·10^-39=x·y^3

-Del balance de masa:
0,1 = [Ac¯] + [HAc] ⇒ [HAc] = 0,1 – z

Del balance de carga:
3·x + 10^-14/y = 0,003 + z + y

De la constante de acidez:
1.76·10^-5 = z·10^-14/((.1-z)·y)

Preguntamos al todopoderoso WolframAlpha por la solución de este sistema de tres ecuaciones con tres incógnitas, señaladas en negrita, y…:

https://www.wolframalpha.com/input/?i=2 ... %C2%B7y%29

x = [Fe³+] = 0,0000875918 M
[Fe³+] = 8,8·10^-5 M

y = [OH¯] = 3,05604·10^-12 M
[OH¯] = 3,1·10^-12 M

z = [Ac¯] = 0,000534985 M
[Ac¯] = 5,3·10^-4 M

[H+] = 10^-14/3,05604·10^-12 = 3,272208479·10^-3 M
[H+] = 3,3·10^-3 M

[HAc] = 0,1 – 0,000534985 = 0,099465015 M
[HAc] = 0,099 M

Difieren un poco de las soluciones aproximadas. Esto es debido a que se comete bastante error al despreciar alegremente, en el balance de carga, el término “3·[Fe³+]”.

En fin, compañeros, nos engañan y no nos enteramos. Dentro de pocos días ya sabéis…:
https://www.youtube.com/watch?v=HiaoY-oIWlA
¡Ánimo compañeros!
Muchas gracias Sleepy! Esta frase la tenemos que poner de encabezado, porque te la mereces, gracias por tu ayuda.

Sigo pensando que este problema se tiene que resolver de alguna manera más directa pero creo que ya nos hemos saturado bastante de este problema del Vinagre Jara, por lo que lo dejaré que coja posos y algún día le damos vueltas.

Un saludo

china2
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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por china2 » 28 Ago 2020, 21:03

sleepylavoisier escribió:
27 Ago 2020, 19:44
Hola, compañeros.

Os comento cómo veo el marrón del l).

Planteamos el balance de carga:
3·[Fe³+] + Kω / [OH¯] = [NO3¯] + [Ac¯] + [OH¯]
Con [H+] = Kω / [OH¯] y [NO3¯] = 0,001·3 = 0,003 M
3·[Fe³+] + Kω / [OH¯] = 0,003 + [Ac¯] + [OH¯]

Como Kps = 2,5·10^-39 <<< 0, despreciamos el término “3·[Fe³+]”
Además, caemos en la cuenta que tenemos un ácido 0,1 M en la disolución, despreciamos entonces [OH¯] en el 2º miembro. Entonces nos queda:
Kω / [OH¯] ≈ 0,003 + [Ac¯]
[Ac¯] ≈ Kω / [OH¯] – 0,003

Ahora sustituimos en Ka = [H+]·[Ac¯] / [HAc], teniendo en cuenta que el acético está en concentración relativamente elevada: 0,1 M y es un ácido relativamente débil, podemos despreciar su disociación de manera que:
[HAc] ≈ Co = 0,1 M

Multiplicamos y dividimos por la concentración de iones hidróxido:
Ka ≈ [H+]·[Ac¯] / Co = [OH¯]·[H+]·[Ac¯] / (Co·[OH¯]) = Kω·[Ac¯] / (Co·[OH¯])

Metemos la expresión para la concentración de acetato que calculamos antes:
Ka ≈ Kω·(Kω / [OH¯] – 0,003) / (Co·[OH¯])

Resolvemos la ecuación de 2º grado en y=[OH¯]:

1,76·10^-5 = 10^-14·(10^-14/y – 0,003) / (0,1·y)

https://www.wolframalpha.com/input/?i=1 ... %80%A2y%29

y = [OH¯] ≈ 2.8551·10^-12 M
[OH¯] ≈ 2.9·10^-12 M

Entonces el hierro está chupado:
[Fe³+] = Kps / [OH¯]³ ≈ 2,5·10^-39 / (2,8551·10^-12)³ = 1,074177464·10^-4 M
[Fe³+] ≈ 1,1·10^-4 M

Realmente es una aproximación muy burda y yo les daría un tironcillo de orejas a los autores del libro porque si hacemos el cálculo exacto, siendo
x = [Fe³+], y = [OH¯], z = [Ac¯],

-Del producto de solubilidad:
2,5·10^-39=x·y^3

-Del balance de masa:
0,1 = [Ac¯] + [HAc] ⇒ [HAc] = 0,1 – z

Del balance de carga:
3·x + 10^-14/y = 0,003 + z + y

De la constante de acidez:
1.76·10^-5 = z·10^-14/((.1-z)·y)

Preguntamos al todopoderoso WolframAlpha por la solución de este sistema de tres ecuaciones con tres incógnitas, señaladas en negrita, y…:

https://www.wolframalpha.com/input/?i=2 ... %C2%B7y%29

x = [Fe³+] = 0,0000875918 M
[Fe³+] = 8,8·10^-5 M

y = [OH¯] = 3,05604·10^-12 M
[OH¯] = 3,1·10^-12 M

z = [Ac¯] = 0,000534985 M
[Ac¯] = 5,3·10^-4 M

[H+] = 10^-14/3,05604·10^-12 = 3,272208479·10^-3 M
[H+] = 3,3·10^-3 M

[HAc] = 0,1 – 0,000534985 = 0,099465015 M
[HAc] = 0,099 M

Difieren un poco de las soluciones aproximadas. Esto es debido a que se comete bastante error al despreciar alegremente, en el balance de carga, el término “3·[Fe³+]”.

En fin, compañeros, nos engañan y no nos enteramos. Dentro de pocos días ya sabéis…:
https://www.youtube.com/watch?v=HiaoY-oIWlA
¡Ánimo compañeros!
Sleepy, muchas gracias, esto es paro tomarlo con mucha paciencia!!

china2
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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por china2 » 05 Sep 2020, 18:39

Buenas!! vuelvo con otro de precipitación similar a alguno de los que ya hemos tratado aquí..por ejemplo la solubilidad del fosfato de sodio,que se resuelve suponiendo que todo el fosfato se hidroliza... ahora bien en madrid 2006 piden calcular la expresión de la solubilidad del oxalato de calcio en función la concentración de protones.... hasta ahí sin problema, pero si me dicen como en estos que hemos hecho, calculo de la solubilidad del oxalato de calcio?? he intentado hacer lo mismo que para el fosfato de calcio, pero aquí por las constantes no podía hacer las mismas aproximaciones y no encuentro manera de relacionar las dos reacciones, al seguir paso a paso lo realizado para el fosfato de calcio, no llego a un resultado. Una ayuda porfa!!

china2
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Re: Nuevo problema Precipitados - Vinagre Jara

Mensaje sin leer por china2 » 16 Nov 2020, 21:41

sleepylavoisier escribió:
27 Ago 2020, 19:44
Hola, compañeros.

Os comento cómo veo el marrón del l).

Planteamos el balance de carga:
3·[Fe³+] + Kω / [OH¯] = [NO3¯] + [Ac¯] + [OH¯]
Con [H+] = Kω / [OH¯] y [NO3¯] = 0,001·3 = 0,003 M
3·[Fe³+] + Kω / [OH¯] = 0,003 + [Ac¯] + [OH¯]

Como Kps = 2,5·10^-39 <<< 0, despreciamos el término “3·[Fe³+]”
Además, caemos en la cuenta que tenemos un ácido 0,1 M en la disolución, despreciamos entonces [OH¯] en el 2º miembro. Entonces nos queda:
Kω / [OH¯] ≈ 0,003 + [Ac¯]
[Ac¯] ≈ Kω / [OH¯] – 0,003

Ahora sustituimos en Ka = [H+]·[Ac¯] / [HAc], teniendo en cuenta que el acético está en concentración relativamente elevada: 0,1 M y es un ácido relativamente débil, podemos despreciar su disociación de manera que:
[HAc] ≈ Co = 0,1 M

Multiplicamos y dividimos por la concentración de iones hidróxido:
Ka ≈ [H+]·[Ac¯] / Co = [OH¯]·[H+]·[Ac¯] / (Co·[OH¯]) = Kω·[Ac¯] / (Co·[OH¯])

Metemos la expresión para la concentración de acetato que calculamos antes:
Ka ≈ Kω·(Kω / [OH¯] – 0,003) / (Co·[OH¯])

Resolvemos la ecuación de 2º grado en y=[OH¯]:

1,76·10^-5 = 10^-14·(10^-14/y – 0,003) / (0,1·y)

https://www.wolframalpha.com/input/?i=1 ... %80%A2y%29

y = [OH¯] ≈ 2.8551·10^-12 M
[OH¯] ≈ 2.9·10^-12 M

Entonces el hierro está chupado:
[Fe³+] = Kps / [OH¯]³ ≈ 2,5·10^-39 / (2,8551·10^-12)³ = 1,074177464·10^-4 M
[Fe³+] ≈ 1,1·10^-4 M

Realmente es una aproximación muy burda y yo les daría un tironcillo de orejas a los autores del libro porque si hacemos el cálculo exacto, siendo
x = [Fe³+], y = [OH¯], z = [Ac¯],

-Del producto de solubilidad:
2,5·10^-39=x·y^3

-Del balance de masa:
0,1 = [Ac¯] + [HAc] ⇒ [HAc] = 0,1 – z

Del balance de carga:
3·x + 10^-14/y = 0,003 + z + y

De la constante de acidez:
1.76·10^-5 = z·10^-14/((.1-z)·y)

Preguntamos al todopoderoso WolframAlpha por la solución de este sistema de tres ecuaciones con tres incógnitas, señaladas en negrita, y…:

https://www.wolframalpha.com/input/?i=2 ... %C2%B7y%29

x = [Fe³+] = 0,0000875918 M
[Fe³+] = 8,8·10^-5 M

y = [OH¯] = 3,05604·10^-12 M
[OH¯] = 3,1·10^-12 M

z = [Ac¯] = 0,000534985 M
[Ac¯] = 5,3·10^-4 M

[H+] = 10^-14/3,05604·10^-12 = 3,272208479·10^-3 M
[H+] = 3,3·10^-3 M

[HAc] = 0,1 – 0,000534985 = 0,099465015 M
[HAc] = 0,099 M

Difieren un poco de las soluciones aproximadas. Esto es debido a que se comete bastante error al despreciar alegremente, en el balance de carga, el término “3·[Fe³+]”.

En fin, compañeros, nos engañan y no nos enteramos. Dentro de pocos días ya sabéis…:
https://www.youtube.com/watch?v=HiaoY-oIWlA
¡Ánimo compañeros!

Muy buenas!! (por decir algo), a ver después de que ElGatoDeSchrodinger compartiera estos problemas del vinagre jara y nos hiciera sudar, por lo menos a mi, hoy por fin he cogido fuerzas para volver sobre ellos, varios de ellos, me han salido bien solo con el balance de cargas, tal y como resolvió Sleepy el apartado l) tengo dudas con el d) que planteando dicho balance me dan resultados muy similares a los del libro pero no exactos, el h) que soy incapaz y en el caso del m, que había explicado su resolución ElGatoDeSchrodinger, se asume pH7 y a partir de ahí se obtienen resultados, pero no debería salir también aplicando el balance de carga???
En la mayoría de los casos la resolución se basa en aproximaciones, pero y si no se pueden hacer... la solubilidad del fosfato de calcio se considera que todo el fosfato se hidroliza, pero por ejemplo para hallar la solubilidad del oxalato de calcio, en este caso, la hidrolisis del oxalato es mínima y no cabe aproximación posible... en ese caso que se hace?
Son muchas preguntas para una misma cosa, pero bueno si hay alguien que está trabajando sobre esto pues lo agradecería mucho..
Saludos,

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