Presentac.. (2)

1

APLICACIONES DE LAS VALORACIONES DE NEUTRALIZACIÓN

Análisis de carbonatos y mezclas de carbonatos

En una solución que contenga OH-, CO3= y HCO3

- SOLO pueden existir dos de los tres componentes1. Se titula una alícuota de la solución con un indicador

como fenolftaleína (cambia a pH básico)VF volumen de HCl hasta fenolftaleína

2. Se titula otra alícuota igual con un indicador como naranja de metilo (cambia a pH ácido)VN volumen de HCl hasta naranja de metilo

Dependiendo de VF y VN se puede deducir la composición de la solución. En una solución pueden

existir OH-, CO3= y HCO3

- solos o en mezclas

compatibles: (OH- + CO3= ) o (CO3

= + HCO3- )

2


pH

VHCl

Solo NaOH

VF = VN

fenolftaleína

naranja de metilo

VN

VF

3


Solo Na2CO3

VF = ½ VN

VN

VF

fenolftaleína

naranja de metilo

4


Solo NaHCO3

VF = 0VN

VF

fenolftaleína

naranja de metilo

pH

VHCl

5


NaOH + Na2CO3

VF > ½ VNVN

VF

El VF titula NaOH y Na2CO3 (1 eq)

NaOH + HCl H2O + NaCl

Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl

El VN titula NaOH y Na2CO3 (2 eq)

NaOH + HCl H2O + NaCl

Na2CO3 + 2HCl H2CO3 + 2NaCl

6


Na2CO3 + NaHCO3

VF < ½ VNVN

VF

El VF titula Na2CO3 (1 eq)

Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl

El VN titula Na2CO3 (2 eq) y NaHCO3

Na2CO3 + 2HCl H2CO3 + 2NaCl

NaHCO3 + HCl H2CO3 + NaCl

7


Ejercicios:

Una serie de soluciones que puede contener NaOH, Na2CO3 y NaHCO3, solos o en mezclas compatibles, se valora con HCl 0.120 M. Si se valoran alícuotas de 25 mL de cada solución hasta VF y VN, deducir la composición de las soluciones. Calcular los gramos de soluto por litro de solución.

a) 1ª solución:

VF = 22.42 mL

VN = 22.44 mL VF = VNSolo

contiene NaOH

mmol NaOH = 22.42 x 0.120 = 2.69 mmol NaOH

8


25 mL

2.69 mmol NaOH x 40 g NaOH

1 mol NaOH= 4.31 g NaOH / L

b) 2ª solución:

VF = 15.67 mL

VN = 42.13 mL VF < ½ VN

Contiene NaHCO3

+ Na2CO3

VN

VF

CO3= VHCl

0.120 M

HCO3- originalHCO3

-

genera:

9

Análisis de carbonatos y mezclas de carbonatos El VF titula Na2CO3

mmol Na2CO3 = VF x MHCl = 15.67 x 0.120

mmol Na2CO3 = 1.88 mmol Na2CO3

25 mL

1.88 mmol Na2CO3 x 106 mg

1 mmol = 9.97 mg/mL Na2CO3

(en la alícuota)

(VN-VF) titula

HCO3- original de la solución

HCO3- proveniente de CO3

=

= 1.88 mmol HCO3-

mmol HCO3- original + HCO3

- proveniente de CO3= =

(VN-VF) x 0.120

10


mmol HCO3- original = (42.13 – 15.67) x 0.120 – 1.88

mmol HCO3- original = 3.18 – 1.88 = 1.30 mmol NaHCO3

25 mL

1.30 mmol NaHCO3 x 84 mg

1 mmol = 4.37 mg/mL NaHCO3

(en la alícuota)

c) 3ª solución:

VF = 29.64 mL

VN = 36.42 mL VF > ½ VN

Contiene NaOH + Na2CO3

VN

VF

VHCl 0.120 M

CO3=

OH- HCO3-

genera:

11


El VF titula NaOH y Na2CO3

(VN-VF) titula HCO3- proveniente de CO3

=

CO3= + H+ HCO3

-

mmol HCO3- = mmol CO3

= = (VN-VF) x 0.120

mmol CO3= = (36.42 – 29.64) x 0.120 = 0.81 mmol

25 mL



(en la alícuota)

El VF titula NaOH y Na2CO3

mmol NaOH + mmol CO3= = VF x MHCl = 29.64 x 0.120 = 3.56

mmol NaOH = 3.56 – 0.81 = 2.75 mmol NaOH

12


25 mL

2.75 mmol NaOH x 40 mg

1 mmol = 4.40 mg/mL NaOH

(en la alícuota)

d) 4ª solución:

VF = 16.12 mL

VN = 32.23 mL VF = ½ VNSolo

contiene Na2CO3

VN

VF

VHCl 0.120 M

CO3= HCO3

-

genera:

mmol Na2CO3 = VF x MHCl = 16.12 x 0.120 = 1.93

13


25 mL



(en la alícuota)

e) 5ª solución:

VF = 0 mL

VN = 33.33 mL VF = 0 Solo contiene NaHCO3

El VN titula NaHCO3

mmol NaHCO3 = VN x MHCl = 33.33 x 0.120 = 4.0

25 mL

4.0 mmol NaHCO3 x 84 mg

1 mmol = 13.44 mg/mL NaHCO3

(en la alícuota)

14

Análisis de fosfatos y mezclas de fosfatos

Soluciones básicas: NaOH, PO4≡ , HPO4

=

(solos o en mezclas compatibles)

Mezclas compatibles

(NaOH, PO4≡)

(PO4≡ , HPO4

=)

Soluciones ácidas: HCl, H3PO4 , H2PO4-

(solos o en mezclas compatibles)

Mezclas compatibles

(HCl, H3PO4)

(H3PO4 , H2PO4-)

15

Soluciones básicas de fosfatos

Solo NaOH

VF = VNVN

VF

(se titulan con HCl)

Solo PO4≡

VF = ½ VN

VN

VF

VN titula PO4≡ + 2H+ H2PO4

-

VF titula PO4≡ + H+ HPO4

=

16

Soluciones básicas de fosfatos (se titulan con HCl)

Solo HPO4=

VF = 0VN

VF

VN titula HPO4= + H+ H2PO4

-

OH- + PO4≡

VF > ½ VNVN

VF

VF titula OH- y PO4≡ + H+ HPO4

=

VN titula OH- y PO4≡ + 2H+ H2PO4

-


PO4≡ y HPO

4=PO4

≡ y HPO4

=VF < ½ VNVF < ½ VN

VF titula PO4≡ + H+ HPO4

=

VN titulaPO4

≡ + 2H+ H2PO4-

HPO4= + H+ H2PO4

-

fenolftaleína

naranja de metilo

17


EjercicioUna solución básica contiene fosfatos. Al titular 25 ml de la solución presenta VF= 21.3 ml de HCl 0.120 M y otra alícuota igual la titularla presenta VN= 30.12 mL de HCl 0.120 M. Deducir la composición de la solución y sus concentraciones mg/mL

VF= 21.3VN= 30.12

VF > ½ VNVF > ½ VN OH- + PO4≡OH- + PO4

≡

R/ 6.95 mg Na3PO4/mL

R/ 2.4 mg NaOH/mL18

Soluciones ácidas de fosfatos (se titulan con NaOH)

Solo HClSolo HCl VN = VFVN = VF

Solo H3PO4Solo H3PO4 VN = ½ VFVN = ½ VF

VN titula H3PO4 + OH- H2PO4- + H2O

VF titula H3PO4 + 2OH- HPO4= + 2H2O

Solo H2PO4-Solo H2PO4

- VN = 0VN = 0

VF titula H2PO4- + OH- HPO4

= + H2O

19

HCl + H3PO4HCl + H3PO4


VN > ½ VFVN > ½ VF

VN titula HCl y H3PO4 + OH- H2PO4-

VF titula HCl y H3PO4 + 2OH- HPO4=

H3PO4 y H2PO4

-H3PO4 y H2PO4

-VN < ½ VFVN < ½ VF

VN titula H3PO4 + OH- H2PO4-

VF titulaH3PO4 + 2OH- HPO4

= + 2H2O

H2PO4- + OH- HPO4

= + H2O 20


EjercicioUna solución ácida puede contener HCl, H3PO4 o NaH2PO4 solos o en mezclas compatibles. Al titular 25 ml de la solución presenta VN= 18,72 ml de NaOH 0.120 M y otra alicuota igual la titularla presenta VF= 23.6 mL de NaOH 0.120 M. Deducir la composición de la solución y sus concentraciones mg/mLVN= 18,72

VF= 23,6

VN > ½ VFVN > ½ VFHCl + H3PO4HCl + H3PO4

R/ 2,31 mg H3PO4/mL

R/ 2.42 mg HCl/mL

21

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