Física de los tanques de tormenta

Examen 1 

Problema
Un medio acuoso aireado, tiene como características:
pH=5,5; concentración de ión carbonato = 2·10-8 mol/L.
Teniendo en cuenta los datos, indíquese si en un aporte de ion Fe(III)
 Este: se reduce; precipita Fe(OH)3 ,y/o precipita, Fe(OH)2.
 La máxima concentración posible de iones Fe(III) y Fe(II).
Datos:
Fe3
Distribución de los cationes en un medio aireado: 7,46  pH  log 2 
Fe
-39
Constante de solubilidad de Fe (OH)3 = 9,12·10
Constante de solubilidad de Fe (OH)2 = 7,95·10-16
Constante de solubilidad de Fe (CO3) = 2,09·10-11

De acuerdo alequilibrio redox
Fe3
Fe3
7, 46  5,5  log 2   1, 95  2  89.1  
Fe
Fe

La cantidad de cationes Fe2  es  89 veces menor que la cantidad de catión Fe3 presente, si se
mantiene el pH delmedio.
solubilidad de Fe (OH)3 = 9,12·10-39
3

3

0,12 10 39   Fe3  OH     Fe3  3,16 10 9    Fe3   2,88 10 13 mol / L
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Toda adicción de ionesFe3 (como sal de sulfato, nitrato etc) provocará una precipitación de hidróxido ,
con la consiguiente disminución de pH hasta llegar a un equilibrio de solubilidad, en esas condiciones la
2proporción de catión Fe será menor. 

Respecto a la solubilidad del catión ferroso es mayor que la del catión férrico, pero el equilibrio
redox obliga a no alcanzar la saturación
2

2

7, 95 1016   Fe 2   OH     Fe 2   3,16 10 9    Fe 2    79, 6 mol / L como limite
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2

2, 09 10 11   Fe 2   CO32     Fe 2    2 10 8    Fe 2   1, 04 10 3 mol / L como limite
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Si por adición de catión Fe3 se produce un consumo de iones hidróxido y una bajada de pH la solubilidad
de este catión aumenta, perosiempre limitada al equilibrio redox.

Problema. De cierta cuenca se conoce el hidrograma unitario (precipitación 1 mm, duración 1 hora) a
partir de estos datos se desea conocer el hidrograma...