Ejercicios de Quimica Analitica
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A. INTRODUCION.1. Defina los siguientes términos:
a. QUIMICA ANALITICA:b. ANALISIS CUALITATIVO:c. ANALISIS CUANTITATIVO:d. ANALITO:e. MUESTRA:f. ANALITO:g. BLANCO:h. REACCION O PRUEBA DE ESPECIFICA:i. REACCION O PRUEBA DE SELECCIÓN:
2. Enumerar los pasos generales del método analito. conocer los factores a considerar en cada paso del método.
3. Conocer cómo se puede cuantificar mediante una curva de calibración.4. Definir los siguientes términos:
a. RANGO LINEAL:b. RANGO DINAMICO:c. LIMITE DE DETECCION:d. SENSITIVIDAD DE CALIBRACION:
5. Definir los siguientes términos:a. ISO:b. OECD:c. GLP:d. SOP:e. QUA:f. QC:g. VALIDACION:
B. CURVAS DE CALIBRACION.6. Un método para determinar el compuesto atrazine en agua resulta en una
curva de calibración lineal: y= 0.207(+- 0.006) donde y es la señal de respuesta de x, concentración de atrazine en ug/l y los valores en paréntesis son las desviaciones de la pendiente y intercepto. calcule el límite de detección (DL) mínimo y límite de cuantificación mínimo (LOG). Resultado: DL = 0.1 ug/l, LOG = 0.3 ug/l.
7. considere la siguiente información de señal como de concentración para el análisis de hierro presente en la leche y fórmulas para bebes.
Fe (mg/L) 0.00 1.00 2.00 5.00 7.50 10.00 12.50 15.00 17.50 20.00
SEÑAL 0.002 0.023 0.048 0.118 0.165 0.215 0.254 0.282 0.335 0.346
Construya una gráfica de señal en función de concentración de hierro. Conteste las siguientes preguntas:
a. IDENTIFICAR LA FUNCION LINEAL.b. IDENTIFICAR EL RANGO DINAMCO.c. DE LA REGION LINEAL DETERMINE LA SENSITIVIDAD DE
CALIBRACION, EL LIMITE DE DETECCION MINIMO Y EL LIMITE DE CUANTIFICACION MINIMO.
C. PREPARACION DE SOLUCIONES.
8. 15 g sulfuro de sodio se disuelven en 400 g de agua. La solución resultante tiene una densidad de 1.056 g/ml a 25 °C. Calcule las siguientes concentraciones:
a. Porciento peso/peso (w/w %) de sulfato de sodio.
ww%=wsto
w solx100
ww%= 15
422.5x100
ww%=3.55%
b. Molaridad (M) de sulfato de sodio.
M= wstoP .E xVl
M= 15142 x 0.4
M=0.246
c. Molalidad (m) de sulfato de sodio.
m= moles stoKg solvente
m=0.10560.4
m=0.26
d. Partes por mil (ppt) de sulfato de sodio.
ppt=wstoV sol
ppt=15 x1000.4
ppt=3.74 x104
e. Partes por millón de (ppm) de sulfato de sodio.
ppm=w stoV sol
ppm= 150.4
ppm=3.755
f. Fracción molar de sulfato de sodio.
x= moles stomoles total
9. Una solución 12.0 M HCl tiene una densidad de 1.107 g/ml a 25 °C. Calcule
Sabemos que la densidad es:
γ=mV
1.107= w sto36.5 xV
w sto=438 xV
a. w/w % de HCl.
ww%=wsto
w solx100
ww%= 438 xV
1107 xVx 100
ww%=39.56%
b. Molalidad (m) de HCl.
Pero:
moles sto= w stoP .M xV
moles sto=438V36.5
moles sto=12V
Entonces:
m=moles stoW sol
m= 12V1.107V
m=10.84
c. Fracción molar de HCl.
x= moles stomoles total
10. Considere una solución 0.300 m de nitrato de calcio cuya densidad es 1.009 g/ml a 25 °C .Calcule:
a. w/w % de nitrato de calcio. b. Molaridad (M) de nitrato de calcio.c. Molaridad (M) del ion nitrato.d. Fracción molar de nitrato de calcio.e. Fracción molar del ion nitrato.
11. Considere una solución de cloruro de magnesio donde la concentración del ion magnesio es 25 ppm y la densidad de la solución es 1.00 g/ml a 25°C. Calcule
a. w/w % del ion magnesio.b. w/w % del ion cloruro.c. w/w% de cloruro de magnesio.d. Molaridad de cloruro de magnesio.e. Molaridad del ion magnesio.f. Molaridad del ion de cloruro.g. Molalidad de cloruro de magnesio.
12. Calcule la concentración molar analítica de NaCl (PM = 58.443) en una solución acuosa que se prepara al disolver 32.0 g de la sal y luego se lleva a volumen hasta 500 ml
M= wstoP .E xVl
M= 3258.443 x 0.5
M=1.10
13. La concentración de cierta substancia cuya fórmula es C 20 H42 (PM = 282.55) en una solución acuosa es 0.2ppb. Calcule la concentración molar de la substancia. Puede asumir que la densidad de la solución es 1.00 g/ml.
Pero:
ppb= wstoV sol
Wsto=0.2Vx100
Entonces
M= wstoP .E xVl
M=0.2 x100V282.55V
M=0.71
14. Describa como preparar una solución con volumen 1 L con concentración 0.001 en cloruro a partir de una solución que es 250 ppm en KCl.
15. Calcule los gramos de HClO4 y de agua en 37.6 g de una solución que es 70.5 % w/w en HClO4.
ww%=wsto
w solx100
70.5%=wsto37.6
x100
w sto=26.508 g
Entonces:
W sol = W sto + W ste
37.6 = 26.508 + W ste
W ste = 11.09
16. Se recomienda que el agua potable contenga 1.6 ppm de fluoruro (f-, PA = 18.998) como aditivo para para prevenir las caries. Considerar un envase con un diámetro de 20 m y una profundidad de 10 m. Calcule la masa del fluoruro de sodio (NaF, PM = 41.987) que se requiere para que el llenar el tanque su concentración sea de 1.6 ppm. Puede asumirse que la densidad de la solución es 1.0 g/ml.
17. Cuantos iones de sodio existen en 5.43 gramos de Na3PO4 solido que tiene 3.5 % de humedad.
18. Cuantos miligramos de soluto existen 3.50 L de solución que es 21.7 ppm en SnCl2.
ppm=21.7
ppm=wsto(mg)V sol (L)
21.7=Wsto3.5
Wsto=75095mg
19. Calcule la concentración e función a P. de los iones de sodio, cloruro e hidróxido presentes en una solución que es 0.0335 M en NaCl y 0.0503 M en NaOH.
20. Calcule la concentración en función a P, de los iones de cobre, zinc y nitrato presentes en una solución es 4078x10-2 M en Cu (NO3) y 0.104 M en Zn (NO3).
21. Calcule la concentración molar de ion hidronio para cada solución si el pH de cada una es: 4.76, 0.52, 7.32 y -0.31.
pH=− log (H 3O )
Para el: 4.76.4.76=−log (H 3O )
(H3O )=17.4 x 10−6M
(H 3O )=17.4 μM
Para el: 0.52.
0.52=−log (H 3O )
(H3O )=0.32M
Para el: 7.32.
7.32=−log (H 3O )
(H 3O )=47.9 x 10−9M
(H 3O )=47.9nM
Para el: -0.31.
−0.31=−log (H3O )
(H3O )=2.04M
22. Una solución acuosa que es %w/w en Fe (NO3)2 (PM = 241.86) tiene una densidad de 1.059 g/ml. Calcule:
a. Concentración molar de la analítica de la sal.
M= wstoP .E xVl
M= 67.99241.86
M=0.281
b. Concentración molar del ion nitrato.
M= wstoP .E xVl
M= 67.99124.97
M=0.562
c. Masa en gramos dela sal por litro de solución.
ww%=wsto
w solx100
6.42= wsto1.05 x109
x 100
Wsto=67.99g
23. Describa la preparación de una solución acusa con volumen total de 500 ml y que sea 4.75% w/v en etanol (C2H5OH, PM = 46.1).
PM=46.1
V=500ml
wV%=w sto
V solx 100
4.75=w sto500
x100
W sto=23.75g
Este resultado nos indica que se necesita esta cantidad de etanol y luego añadir agua hasta completar los 500 ml.
24. Describa la preparación de una solución acuosa con volumen total de 750 ml y que sea 6.0 M en H3PO4 cuya gravedad especifica es de 1.71.
V=750ml
M=V sto xδ sto x% stoPM sto xV sol
6=V sto x 1.71x 86%98 x750
V sto=299.87ml
25. Describa la preparación de una soucion acuosa con volumen total de 400 ml y que sea 0.0810 M en el ion de potasio a partir del solido K4Fe (CN)6 (PM = 368.34). el porciento de pureza del solido es 9705%.
26. Describa la preparación de una solución acuosa de cierto solido (PM = 60) en un envase de forma irregular. El científico añade agua de tal forma que el envase se llena hasta el tope. Luego se transfiere una alícuota de 10 ml de solución a un matraz volumétrico de 100 ml y se lleva a un volumen. La concentración de la solución resultante se determina por cieno método instrumental obteniéndose un valor de 25 uM. Cuál es el volumen del envase con forma irregular.
wV%=w sto
V solx 100
3=wsto600
x 100
W sto=18g
Entonces:
M= w stoPE x V
0.4= 18207 xV
V=0.217ml
27. Una solución comercial es 98 % w/w (18 M) en H2SO4. Calcule la densidad de la solución comercial.
28. Calcule el volumen de una solución que es 0.50 M en H2SO4 que se tiene que mezclar con 65 ml de 0.20 M H2SO4 de tal forma que la solución resultante posea una concentración de 0.35 M en H2SO4.
ww%=wsto
w solx100
98=wstow sol
x100
wsol=1800 x V
Entonces:
δ=mV
δ=18001000
δ=1.80mg /ml
D. ESTIQUIOMETRIA.
E. GRAVIMETRIA.