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La fracción de bario que precipita como BaSO₄ es 0, 55 Resolución
Nuevo volumen : 50 + 100 = 150mL
La nueva concentración se determina despejando M₂ :
V₁ x M₁ = V₂ x M₂
Donde :
V : volumen (mL)
M : concentración (M)
[BaCl₂] = (3x10⁻⁵M)(50mL) / 150mL = 1x10⁻⁵M
[Na₂SO₄] = (4, 5x10⁻⁵M)(100mL) / 150mL = 3x10⁻⁵M
Se asume que el proceso ocurre en dos etapas.
Etapa I : Se considera la proporción de los reactantes con rendimiento al 100%.
Ba²⁺ + SO₄⁻² → BaSO₄
concentración inicial (M) 1x10⁻⁵ 3x10⁻⁵
reaccionan (M) 1x10⁻⁵ 1x10⁻⁵
concentración final(M) 0 2x10⁻⁵ 2x10⁻⁵
Como sabemos ninguna concentración puede ser 0, por lo tanto, calculamos cuántos moles de BaSO₄ que precipitan, se redisuelven para que la concentración de Ba²⁺ no sea 0.
Etapa ll : planteamos la disociación parcial del precipitado, tomamos en cuenta que ninguna concentración es 0 en el equilibrio (Kps : 1, 1x10⁻¹⁰) : BaSO₄ ⇄ Ba²⁺ + SO₄⁻²
concentración inicial (M) 2x10⁻⁵ 0 2x10⁻⁵
concentración equilibrio(M) 2x10⁻⁵ - X X 2x10⁻⁵ + X
Kps = [Ba²⁺] [SO₄⁻²]
1, 1x10⁻¹⁰ = X (2x10⁻⁵ + X)
X₁ = 4, 5x10⁻⁶M
X₂ = - 2, 4x10⁻⁵M
Se descarta X₂ porque la concentración no puede ser negativa.
La concentración de Ba²⁺en el equilibrio resulta :
[Ba²⁺] = X = 4, 5x10⁻⁶ M
Cantidad de sólido obtenido por litro :
1x10⁻⁵ - 4, 5x10⁻⁶ = 5, 5x10⁻⁶M
moles precipitados : 5, 5x10⁻⁶M * (0, 150L) = 8, 25x10⁻⁷mol
Fracción que precipita = (8, 25x10⁻⁷mol) / (1, 5x10⁻⁶mol) = 0, 55.