Índice
de [Propiedades
de las disoluciones] o Regresar a Teoría [Propiedades
coligativas y factor de vant´Hoff]
Estos ejercicios introducen el factor de van’t Hoff y
el grado de ionización desde una perspectiva microscópica, conectando el
conteo de especies en solución con las propiedades coligativas. El objetivo es
que el estudiante aplique fórmulas de factor de conversión o álgebra
simbólica elemental para relacionar unidades fórmula, iones formados y
partículas totales en solución. Este enfoque refuerza la comprensión conceptual
del significado físico de i y de α, más allá de la memorización
de valores ideales.
Química de García
1. Un sólido iónico de fórmula Y₂X se disuelve en
agua. Al analizar la solución se determina que, a partir de 10 unidades
fórmula inicialmente disueltas, en la solución final hay 14 especies Y⁺,
7 especies X²⁻ y 3 unidades Y₂X sin
ionizar. a) Determina el factor de van’t Hoff experimental, i, para
este soluto. b) Calcula el grado de ionización, α, del electrolito. [garcia.factor.vant.hoff.1]
2. Un compuesto iónico hipotético de fórmula ZX₃ se
disuelve en agua. El conteo de especies en la solución indica la presencia de 6
unidades ZX₃ sin disociar, 4 iones Z³⁺ y 12
iones X⁻. a) Determina el factor de van’t Hoff
experimental, i. b) Calcula el grado de ionización, α, del soluto. [garcia.factor.vant.hoff.2]
3. Una muestra de CaCl₂ se disuelve en agua. A partir
de 10 unidades fórmula de soluto disueltas, el análisis de la solución
muestra la presencia de 7 iones Ca²⁺, 14 iones Cl⁻
y 3 unidades de CaCl₂ sin ionizar. a) Calcula el factor de van’t Hoff
experimental, i, del CaCl₂ en esta solución. b) Determina el grado de
ionización, α, del electrolito. c) Compara el valor obtenido de i con el
valor ideal esperado y comenta brevemente la diferencia. [garcia.factor.vant.hoff.3]
4. Una disolución acuosa de Na₂SO₄ se analiza a nivel
microscópico. Se determina que, de 12 unidades fórmula inicialmente
disueltas, en la solución final hay 18 iones Na⁺,
9 iones SO₄²⁻ y 3 unidades de Na₂SO₄ sin ionizar. a)
Determina el factor de van’t Hoff experimental, i. b) Calcula el grado
de ionización, α. c) Indica el valor de i que se esperaría para una
ionización ideal completa. [garcia.factor.vant.hoff.4]
Química de Burdge & Overby, 2018
Muestra 13.7.B: El diagrama
representa una solución acuosa de un electrolito. Determina el factor de van’t
Hoff experimental para el soluto. [burdge.Overby.5ed.m.13.7.b]
Muestra 13.11.C. Los diagramas representan soluciones acuosas de
electrolitos débiles. Lista las soluciones en orden de aumento de porcentaje de
ionización. [burdge.overby.5ed.m.13.11.c]
13.80 El primer diagrama
representa una disolución acuosa de un electrolito débil. Indica cuál de
los otros diagramas, (a) a (c), podría representar una disolución acuosa
en la que el soluto presenta el mismo factor de van’t Hoff que el
original. [burdge.overby.5ed.13.8]
Química de Zumdahl & Zumdahl, 2018
Ejercicio 11.89. Determina el factor de van’t Hoff para el siguiente soluto
iónico disuelto en agua. [Zumdahl.Zumdahl.10ed.11.89]
Referencias
Baeza Baeza, J. J., & García Álvarez-Coque, M. C.
(2014). Extent of
reaction balances. A convenient tool to study chemical equilibria.
Brown, T.
L., LeMay, H. E. J., Bursten, B. E., Murphy, C. J., Woodward, P., Stoltzfus, M.
W., & Lufaso, M. W. (2022). Chemistry: The central science (15th
ed.). Pearson.
Burdge, J., & Overby, J. (2018). Chemistry:
atoms first (3rd ed.). McGraw-Hill Education.
Chang, R.
(2010). Chemistry (10th ed.). McGraw-Hill.
Chang, R.,
& Overby, J. (2021). Chemistry (14th ed.). McGraw-Hill.
da Silva,
D. J. (2017). The basis of the limiting reagent concept, its
identification and applications. World Journal of Chemical
Education, 5(1), 1–8.
García García, J. L. (2020). El álgebra de la
estequiometría. Educación Química, 31(1), 138–150.
García García, J. L. (2021a). Hacia un equilibrio
químico verdaderamente analítico. Educación Química, 32(1), 133–146.
García García, J. L. (2021b). Deduciendo las
relaciones entre las unidades de concentración en disoluciones líquidas. Educación Química, 32(3), 38–51.
García
García, J. L. (2025). Dimensional analysis in chemistry textbooks
1900–2020 and an algebraic alternative. Educación Química, 36(1), 82–108.
Garst, J.
F. (1974). The extent of reaction as a unifying basis for stoichiometry
in elementary chemistry. Journal of Chemical Education, 51(3), 194.
IUPAC.
(2019). Compendium of chemical terminology (2nd ed.). IUPAC. https://doi.org/10.1351/goldbook
Matamala, M., & González Tejerina, P. (1975). Química (1ª
ed.). Ediciones Cultural.
Moretti, G.
(2015). The “extent of reaction”: A powerful concept to study chemical
transformations at the first-year general chemistry courses. Foundations of
Chemistry, 17(2), 107–115.
Mousavi, A.
(2019). Stoichiometry of equations through the inverse de Donder
relation. Chemistry Teacher International, 1(1), 20180006.
Schmitz, G.
(2005). What is a reaction rate? Journal of Chemical
Education, 82(7), 1091.
Seager, S.
L., Slabaugh, M. M., & Hansen, M. M. (2022). Chemistry for today (10th
ed.). Cengage Learning.
Smith, W.
R., & Missen, R. W. (1979). What is chemical stoichiometry? Chemical
Engineering Education, 13(1), 26–32.
Solaz, J.
J., & Quílez, J. (2001). Changes of extent of reaction in open
chemical equilibria. Chemistry Education Research and Practice, 2(3),
303–312.
Vandezande,
J. E., Vander Griend, D. A., & DeKock, R. L. (2013). Reaction
extrema: Extent of reaction in general chemistry. Journal of Chemical
Education, 90(9), 1177–1179.
Zumdahl, S.
S., Zumdahl, S. A., DeCoste, D. J., & Adams, G. (2018). Chemistry (10th
ed.). Cengage Learning.
