Ejercicio resuelto de Valoraciones ácido-base · Química · 2023

a) Escriba el nombre del material de laboratorio utilizado en la realización de una volumetría ácido-base. [1,00 punto]

b) La constante de equilibrio $K_p$ del proceso $\text{H}_2(g) + \text{I}_2(g) \rightleftharpoons 2\,\text{HI}(g)$ es 54 a una temperatura determinada. Calcule el valor de $K_p$ del proceso $2\,\text{HI}(g) \rightleftharpoons \text{H}_2(g) + \text{I}_2(g)$ a la misma temperatura. [1,00 punto]

$\textbf{a) Escriba el nombre del material de laboratorio utilizado en la realización de una volumetría ácido-base. [1,00 punto]}$

Una volumetría exige medir con precisión dos volúmenes, el de la muestra y el del reactivo valorante, y disponer de un recipiente donde se produzca la reacción. El material es, por tanto:

$\textbf{Bureta}$, graduada y con llave, para contener la disolución valorante y medir con precisión el volumen añadido. Es la pieza que da el dato del que se calcula todo.

$\textbf{Pipeta aforada}$ (con su aspirador o pera de succión), para tomar exactamente la alícuota de muestra. Una pipeta aforada mide un único volumen, pero lo mide mucho mejor que una graduada.

$\textbf{Matraz Erlenmeyer}$, donde se coloca la alícuota junto con el indicador y donde tiene lugar la reacción. Su forma cónica permite agitar por rotación sin salpicar.

$\textbf{Soporte con pinza}$ (o nuez) para sujetar la bureta en posición vertical.

$\textbf{Embudo}$ pequeño para llenar la bureta sin derramar, y un $\textbf{vaso de precipitados}$ para trasvasar las disoluciones.

$\textbf{Frasco lavador}$ con agua destilada, para arrastrar las gotas que queden en las paredes del Erlenmeyer.

Y el $\textbf{indicador}$, que no es material sino reactivo, pero conviene mencionarlo: se añade al Erlenmeyer, nunca a la bureta.

$\textbf{b) Calcule el valor de Kp del proceso 2 HI(g) ⇌ H₂(g) + I₂(g) a la misma temperatura. [1,00 punto]}$

El segundo proceso es exactamente el inverso del primero, y la constante de un equilibrio invertido es la inversa de la original. Se ve escribiendo las dos expresiones:

$K_p = \frac{p(\mathrm{HI})^2}{p(\mathrm{H_2})\,p(\mathrm{I_2})} = 54$

$K'_p = \frac{p(\mathrm{H_2})\,p(\mathrm{I_2})}{p(\mathrm{HI})^2} = \frac{1}{K_p}$

$K'_p = \frac{1}{54} = 1{,}9 \cdot 10^{-2}$

La constante del proceso inverso vale, pues, $1{,}9 \cdot 10^{-2}$. Las dos son adimensionales, porque en esta reacción no cambia el número de moles de gas ($\Delta n = 0$). Y el resultado tiene sentido químico: si $K_p = 54 > 1$ significa que en el equilibrio predomina el yoduro de hidrógeno, luego la constante de su descomposición ha de ser mucho menor que la unidad.