Qu mica Anal tica I (CLAVE 1402)...
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Conceptos basicos de MatematicasConceptos basicos de Quımica Analıtica I
Quımica Analıtica I (CLAVE 1402)
Laboratorio
Silvia Citlalli Gama Gonzalez
Ciudad Universitaria a, 10 de agosto de 2016
SCGG Analıtica II
Contenido
1 Conceptos basicos de MatematicasEl logaritmoLa potenciacionEjercicios
2 Conceptos basicos de Quımica Analıtica IEquilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
Contenido
1 Conceptos basicos de MatematicasEl logaritmoLa potenciacionEjercicios
2 Conceptos basicos de Quımica Analıtica IEquilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
Conceptos basicos de MatematicasConceptos basicos de Quımica Analıtica I
El logaritmoLa potenciacionEjercicios
1 Conceptos basicos de MatematicasEl logaritmoLa potenciacionEjercicios
2 Conceptos basicos de Quımica Analıtica IEquilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
SCGG Analıtica II
Conceptos basicos de MatematicasConceptos basicos de Quımica Analıtica I
El logaritmoLa potenciacionEjercicios
Definicion
En matematicas, el logaritmo de un numero -en una basedeterminada-es el exponente al cual hay que elevar la base paraobtener dicho numero.
log(b)X = n⇐⇒ x = bn
Por ejemplo, el logaritmo de 1000 en base 10 es 3, porque1000 es igual a 10 a la potencia 3: 103 = 10x10x10.
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Conceptos basicos de MatematicasConceptos basicos de Quımica Analıtica I
El logaritmoLa potenciacionEjercicios
Propiedades e Identidades
PropiedadesDe la misma manera que la operacion opuesta a la suma es laresta y de la multiplicacion la division, la logaritmacion es laoperacion inversa a la exponenciacion de la base del logaritmo.
La base b tiene que ser positiva y distinta a 1.X tiene que ser un numero positivo.n puede ser cualquier numero real.
Identidades
log(ab) = log(a) + log(b)
log(a
b
)=
(log(a)
log(b)
)log(ax) = xlog(a)
log( x√
y) =log(y)
x
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Conceptos basicos de MatematicasConceptos basicos de Quımica Analıtica I
El logaritmoLa potenciacionEjercicios
1 Conceptos basicos de MatematicasEl logaritmoLa potenciacionEjercicios
2 Conceptos basicos de Quımica Analıtica IEquilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
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Conceptos basicos de MatematicasConceptos basicos de Quımica Analıtica I
El logaritmoLa potenciacionEjercicios
Definicion
La potenciacion es una operacion matematica entre dos terminosdenominados: base a y exponente n. Se escribe an y se leeusualmente como �a elevado a n� y el sufijo en femeninocorrespondiente al exponenten. Hay algunos numeros especiales,como el 2 �al cuadrado� o el 3 �al cubo�.
Cuando el exponente es un numero natural, equivaleamultiplicar un numero por si mismo varias veces: el exponentedetermina la cantidad de veces.
an = ax ...xa n veces
Cuando el exponente es un numero entero negativo, equivalaa la fraccion inversa de la base pero con exponente positivo.
a−p =1
ap
Cuando el exponente es una fraccion irreducible n/m, equivalea una raız.
an/m = m√
an
La definicion de potenciacion puede exterderse a exponentes reales,complejo o incluso matriciales.
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Conceptos basicos de MatematicasConceptos basicos de Quımica Analıtica I
El logaritmoLa potenciacionEjercicios
Propiedades I
Potencia de exponente 0.Un numero elevado al exponente 0 da como resultado la unidad, puesto que:
1 =an
an= an−n = a0
Potencia de exponente 1.Toda potencia de exponente 1 es igual a la base: a1 = a
Potencia de exponente negativo.Un numero elevado a un expoente negativo, es igual al inverso de la misma
expresion pero con exponente positivo: a−n = a0−n =a0
an=
1
an
Multiplicacion de potencias de igual base.El producto de dos potencias que tienene la misma base es otra potencia de la
misma base y de exponente la suma de los exponentes: am × an = am+n
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El logaritmoLa potenciacionEjercicios
Propiedades II
Division de potencias de igual base.El cociente de dos potencias que tienen la misma base es otra potencia de la
misma base y de exponente la diferencia de los exponentes:am
an= am−n
Potencia de un producto.La potencia de un producto es igual al producto de cada uno de los factores
elevado al mismo exponente: (a× b)n = an × bn
Potencia de una potencia.La potencia de una potencia de base a es igual a la potencia de base a cuyo
exponente es el producto de ambos exponentes: (am)n = am×n
Propiedades que NO cumple la potenciacion.
No es distributiva con respecto a la adicion y sustraccion, es decir, no se
puede distribuir cuando dentro del parentesis se suma o se resta:
(a + b)n 6= am + bm (a− b)n 6= am − bm
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El logaritmoLa potenciacionEjercicios
Propiedades III
No cumple la propiedad conmutativa, exceptuando aquellos casos en que
base y exponente tengan el mismo valor o son equivalentes. En general:
ab 6= ba
Tampoco cumple la propiedad asociativa:
abc
= a(bc ) 6=(ab)c
= a(bc) = abc
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El logaritmoLa potenciacionEjercicios
1 Conceptos basicos de MatematicasEl logaritmoLa potenciacionEjercicios
2 Conceptos basicos de Quımica Analıtica IEquilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
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Conceptos basicos de MatematicasConceptos basicos de Quımica Analıtica I
El logaritmoLa potenciacionEjercicios
Obtener la igualdad segun el caso
1 log
([Pb(CH3COO)2][H+]2
[Pb2+][CH3COOH]2
)=
2 log
((10−5.9)(10−2)2
(10−7.8)(10−2)2
)=
3 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) =
4 log(101.3 + 100.7 + 104 + 10−7) =
5 log(13 + 101.3 + 5.32 + 100.7) =
6 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) = Evaluar la funcion a pH 11
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El logaritmoLa potenciacionEjercicios
Obtener la igualdad segun el caso
1 log
([Pb(CH3COO)2][H+]2
[Pb2+][CH3COOH]2
)= log [Pb(CH3COO)2] + 2log [H2] − log [Pb2+] − 2log [CH3COOH]
2 log
((10−5.9)(10−2)2
(10−7.8)(10−2)2
)= log
((10−5.9)
10( − 7.8)
)= log(10−5.9 × 107.8) = 10(7.8−5.9) = 101.9
3 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) =
log(1) + log(108[OH−]) + log(1014[OH−]2) + log(1018[OH−]3)
4 log(101.3 + 100.7 + 104 + 10−7) =log(10−1)
5 log(13 + 101.3 + 5.32 + 100.7) = log(43.28) = 1.636
6 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) = Evaluar la funcion a pH 11
log(1+108×10−3 +1014×10−6 +1018×10−9) = log(1+105 +107 +109) = log(109.0004) = 9.004 ≈ 9
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El logaritmoLa potenciacionEjercicios
Obtener la igualdad segun el caso
1 log
([Pb(CH3COO)2][H+]2
[Pb2+][CH3COOH]2
)= log [Pb(CH3COO)2] + 2log [H2] − log [Pb2+] − 2log [CH3COOH]
2 log
((10−5.9)(10−2)2
(10−7.8)(10−2)2
)= log
((10−5.9)
10( − 7.8)
)= log(10−5.9 × 107.8) = 10(7.8−5.9) = 101.9
3 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) =
log(1) + log(108[OH−]) + log(1014[OH−]2) + log(1018[OH−]3)
4 log(101.3 + 100.7 + 104 + 10−7) =log(10−1)
5 log(13 + 101.3 + 5.32 + 100.7) = log(43.28) = 1.636
6 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) = Evaluar la funcion a pH 11
log(1+108×10−3 +1014×10−6 +1018×10−9) = log(1+105 +107 +109) = log(109.0004) = 9.004 ≈ 9
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El logaritmoLa potenciacionEjercicios
Obtener la igualdad segun el caso
1 log
([Pb(CH3COO)2][H+]2
[Pb2+][CH3COOH]2
)= log [Pb(CH3COO)2] + 2log [H2] − log [Pb2+] − 2log [CH3COOH]
2 log
((10−5.9)(10−2)2
(10−7.8)(10−2)2
)= log
((10−5.9)
10( − 7.8)
)= log(10−5.9 × 107.8) = 10(7.8−5.9) = 101.9
3 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) =
log(1) + log(108[OH−]) + log(1014[OH−]2) + log(1018[OH−]3)
4 log(101.3 + 100.7 + 104 + 10−7) =log(10−1)
5 log(13 + 101.3 + 5.32 + 100.7) = log(43.28) = 1.636
6 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) = Evaluar la funcion a pH 11
log(1+108×10−3 +1014×10−6 +1018×10−9) = log(1+105 +107 +109) = log(109.0004) = 9.004 ≈ 9
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El logaritmoLa potenciacionEjercicios
Obtener la igualdad segun el caso
1 log
([Pb(CH3COO)2][H+]2
[Pb2+][CH3COOH]2
)= log [Pb(CH3COO)2] + 2log [H2] − log [Pb2+] − 2log [CH3COOH]
2 log
((10−5.9)(10−2)2
(10−7.8)(10−2)2
)= log
((10−5.9)
10( − 7.8)
)= log(10−5.9 × 107.8) = 10(7.8−5.9) = 101.9
3 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) =
log(1) + log(108[OH−]) + log(1014[OH−]2) + log(1018[OH−]3)
4 log(101.3 + 100.7 + 104 + 10−7) =log(10−1)
5 log(13 + 101.3 + 5.32 + 100.7) = log(43.28) = 1.636
6 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) = Evaluar la funcion a pH 11
log(1+108×10−3 +1014×10−6 +1018×10−9) = log(1+105 +107 +109) = log(109.0004) = 9.004 ≈ 9
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El logaritmoLa potenciacionEjercicios
Obtener la igualdad segun el caso
1 log
([Pb(CH3COO)2][H+]2
[Pb2+][CH3COOH]2
)= log [Pb(CH3COO)2] + 2log [H2] − log [Pb2+] − 2log [CH3COOH]
2 log
((10−5.9)(10−2)2
(10−7.8)(10−2)2
)= log
((10−5.9)
10( − 7.8)
)= log(10−5.9 × 107.8) = 10(7.8−5.9) = 101.9
3 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) =
log(1) + log(108[OH−]) + log(1014[OH−]2) + log(1018[OH−]3)
4 log(101.3 + 100.7 + 104 + 10−7) =log(10−1)
5 log(13 + 101.3 + 5.32 + 100.7) = log(43.28) = 1.636
6 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) = Evaluar la funcion a pH 11
log(1+108×10−3 +1014×10−6 +1018×10−9) = log(1+105 +107 +109) = log(109.0004) = 9.004 ≈ 9
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Obtener la igualdad segun el caso
1 log
([Pb(CH3COO)2][H+]2
[Pb2+][CH3COOH]2
)= log [Pb(CH3COO)2] + 2log [H2] − log [Pb2+] − 2log [CH3COOH]
2 log
((10−5.9)(10−2)2
(10−7.8)(10−2)2
)= log
((10−5.9)
10( − 7.8)
)= log(10−5.9 × 107.8) = 10(7.8−5.9) = 101.9
3 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) =
log(1) + log(108[OH−]) + log(1014[OH−]2) + log(1018[OH−]3)
4 log(101.3 + 100.7 + 104 + 10−7) =log(10−1)
5 log(13 + 101.3 + 5.32 + 100.7) = log(43.28) = 1.636
6 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) = Evaluar la funcion a pH 11
log(1+108×10−3 +1014×10−6 +1018×10−9) = log(1+105 +107 +109) = log(109.0004) = 9.004 ≈ 9
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Obtener la igualdad segun el caso
1 log
([Pb(CH3COO)2][H+]2
[Pb2+][CH3COOH]2
)= log [Pb(CH3COO)2] + 2log [H2] − log [Pb2+] − 2log [CH3COOH]
2 log
((10−5.9)(10−2)2
(10−7.8)(10−2)2
)= log
((10−5.9)
10( − 7.8)
)= log(10−5.9 × 107.8) = 10(7.8−5.9) = 101.9
3 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) =
log(1) + log(108[OH−]) + log(1014[OH−]2) + log(1018[OH−]3)
4 log(101.3 + 100.7 + 104 + 10−7) =log(10−1)
5 log(13 + 101.3 + 5.32 + 100.7) = log(43.28) = 1.636
6 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) = Evaluar la funcion a pH 11
log(1+108×10−3 +1014×10−6 +1018×10−9) = log(1+105 +107 +109) = log(109.0004) = 9.004 ≈ 9
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1 log
([Pb(CH3COO)2][H+]2
[Pb2+][CH3COOH]2
)= log [Pb(CH3COO)2] + 2log [H2] − log [Pb2+] − 2log [CH3COOH]
2 log
((10−5.9)(10−2)2
(10−7.8)(10−2)2
)= log
((10−5.9)
10( − 7.8)
)= log(10−5.9 × 107.8) = 10(7.8−5.9) = 101.9
3 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) =
log(1) + log(108[OH−]) + log(1014[OH−]2) + log(1018[OH−]3)
4 log(101.3 + 100.7 + 104 + 10−7) =log(10−1)
5 log(13 + 101.3 + 5.32 + 100.7) = log(43.28) = 1.636
6 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) = Evaluar la funcion a pH 11
log(1+108×10−3 +1014×10−6 +1018×10−9) = log(1+105 +107 +109) = log(109.0004) = 9.004 ≈ 9
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1 log
([Pb(CH3COO)2][H+]2
[Pb2+][CH3COOH]2
)= log [Pb(CH3COO)2] + 2log [H2] − log [Pb2+] − 2log [CH3COOH]
2 log
((10−5.9)(10−2)2
(10−7.8)(10−2)2
)= log
((10−5.9)
10( − 7.8)
)= log(10−5.9 × 107.8) = 10(7.8−5.9) = 101.9
3 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) =
log(1) + log(108[OH−]) + log(1014[OH−]2) + log(1018[OH−]3)
4 log(101.3 + 100.7 + 104 + 10−7) =log(10−1)
5 log(13 + 101.3 + 5.32 + 100.7) = log(43.28) = 1.636
6 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) = Evaluar la funcion a pH 11
log(1+108×10−3 +1014×10−6 +1018×10−9) = log(1+105 +107 +109) = log(109.0004) = 9.004 ≈ 9
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Obtener la igualdad segun el caso
1 log
([Pb(CH3COO)2][H+]2
[Pb2+][CH3COOH]2
)= log [Pb(CH3COO)2] + 2log [H2] − log [Pb2+] − 2log [CH3COOH]
2 log
((10−5.9)(10−2)2
(10−7.8)(10−2)2
)= log
((10−5.9)
10( − 7.8)
)= log(10−5.9 × 107.8) = 10(7.8−5.9) = 101.9
3 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) =
log(1) + log(108[OH−]) + log(1014[OH−]2) + log(1018[OH−]3)
4 log(101.3 + 100.7 + 104 + 10−7) =log(10−1)
5 log(13 + 101.3 + 5.32 + 100.7) = log(43.28) = 1.636
6 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) = Evaluar la funcion a pH 11
log(1+108×10−3 +1014×10−6 +1018×10−9) = log(1+105 +107 +109) = log(109.0004) = 9.004 ≈ 9
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Obtener la igualdad segun el caso
1 log
([Pb(CH3COO)2][H+]2
[Pb2+][CH3COOH]2
)= log [Pb(CH3COO)2] + 2log [H2] − log [Pb2+] − 2log [CH3COOH]
2 log
((10−5.9)(10−2)2
(10−7.8)(10−2)2
)= log
((10−5.9)
10( − 7.8)
)= log(10−5.9 × 107.8) = 10(7.8−5.9) = 101.9
3 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) =
log(1) + log(108[OH−]) + log(1014[OH−]2) + log(1018[OH−]3)
4 log(101.3 + 100.7 + 104 + 10−7) =log(10−1)
5 log(13 + 101.3 + 5.32 + 100.7) = log(43.28) = 1.636
6 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) = Evaluar la funcion a pH 11
log(1+108×10−3 +1014×10−6 +1018×10−9) = log(1+105 +107 +109) = log(109.0004) = 9.004 ≈ 9
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1 log
([Pb(CH3COO)2][H+]2
[Pb2+][CH3COOH]2
)= log [Pb(CH3COO)2] + 2log [H2] − log [Pb2+] − 2log [CH3COOH]
2 log
((10−5.9)(10−2)2
(10−7.8)(10−2)2
)= log
((10−5.9)
10( − 7.8)
)= log(10−5.9 × 107.8) = 10(7.8−5.9) = 101.9
3 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) =
log(1) + log(108[OH−]) + log(1014[OH−]2) + log(1018[OH−]3)
4 log(101.3 + 100.7 + 104 + 10−7) =log(10−1)
5 log(13 + 101.3 + 5.32 + 100.7) = log(43.28) = 1.636
6 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) = Evaluar la funcion a pH 11
log(1+108×10−3 +1014×10−6 +1018×10−9) = log(1+105 +107 +109) = log(109.0004) = 9.004 ≈ 9
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Obtener la igualdad segun el caso
1 log
([Pb(CH3COO)2][H+]2
[Pb2+][CH3COOH]2
)= log [Pb(CH3COO)2] + 2log [H2] − log [Pb2+] − 2log [CH3COOH]
2 log
((10−5.9)(10−2)2
(10−7.8)(10−2)2
)= log
((10−5.9)
10( − 7.8)
)= log(10−5.9 × 107.8) = 10(7.8−5.9) = 101.9
3 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) =
log(1) + log(108[OH−]) + log(1014[OH−]2) + log(1018[OH−]3)
4 log(101.3 + 100.7 + 104 + 10−7) =log(10−1)
5 log(13 + 101.3 + 5.32 + 100.7) = log(43.28) = 1.636
6 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) = Evaluar la funcion a pH 11
log(1+108×10−3 +1014×10−6 +1018×10−9) = log(1+105 +107 +109) = log(109.0004) = 9.004 ≈ 9
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El logaritmoLa potenciacionEjercicios
Obtener la igualdad segun el caso
1 log
([Pb(CH3COO)2][H+]2
[Pb2+][CH3COOH]2
)= log [Pb(CH3COO)2] + 2log [H2] − log [Pb2+] − 2log [CH3COOH]
2 log
((10−5.9)(10−2)2
(10−7.8)(10−2)2
)= log
((10−5.9)
10( − 7.8)
)= log(10−5.9 × 107.8) = 10(7.8−5.9) = 101.9
3 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) =
log(1) + log(108[OH−]) + log(1014[OH−]2) + log(1018[OH−]3)
4 log(101.3 + 100.7 + 104 + 10−7) =log(10−1)
5 log(13 + 101.3 + 5.32 + 100.7) = log(43.28) = 1.636
6 log(1 + 108[OH−] + 1014[OH−]2 + 1018[OH−]3) = Evaluar la funcion a pH 11
log(1+108×10−3 +1014×10−6 +1018×10−9) = log(1+105 +107 +109) = log(109.0004) = 9.004 ≈ 9
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Equilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
1 Conceptos basicos de MatematicasEl logaritmoLa potenciacionEjercicios
2 Conceptos basicos de Quımica Analıtica IEquilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
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Equilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
Ecuacion de Nerst
Fe3+(ac)
+ 1e− Fe2+(ac)
E0 = 0.771V
Cu2+(ac)
+ 2e− Cu0(s)
E0 = 0.337V
Ecuacion de Nernst de una media celda o semicelda
E = 0.771V +0.06V
1log
[Fe3+]
[Fe2+]
E = 0.337V +0.06V
2log [Cu2+]
Pb(CH3COO)4 + OH− + 2e− Pb(OH)+ + 4CH3COO− E0
Ecuacion de Nernst se incluye al oxidante, al reductor y todo loque los acompana
E = E0 +0.06V
2log
[Pb(CH3COO)4][OH−]
[Pb(OH)+][CH3COO−]4
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Equilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
Reacciones Oxido-Reduccion
La cuantitatividad de cualquier reaccion esta determinada por suconstante de equilibrio
Calculo de la constante de reaccion a partir de datos de potencial
logKeq =(∆E 0)neTOTALES
0.006v
Es fundamental hacer notar que la constante de reaccion dependeno solo del ∆E 0 sino tambien del numero total de electrones.
EJEMPLO
2(Fe3+(ac) + 1e− Fe2+
(ac)) E 0 = 0.771V
Cu0(s) Cu2+
(ac) + 2e− − E 0 = −0.337V————————————————————-2Fe3+
(ac) + Cu0(s) Cu2+
(ac) + 2Fe2+(ac) ∆E 0 = 0.434V
logKeq =(0.434V )2
0.06V= 14.47
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Equilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
Prediccion de reaccionesPara determinar si un proceso esta favoresido o notermodinamicamente se puede recurrir a una estrategiaesquematica rapida ubicando en una escala de potencial, E, los E 0
de las medias celdas correspondientes.
MUY IMPORTANTE
Observar que esta escala nos permite identificar cuando unareaccion SI es cuantitativa o cuando NO lo es,termodinamicamente hablando, sin embargo, nos nos dainformacin sobre el tiempo que tomara para que la reaccin se llevea cabo, esto es campo de la cintica que no esta contemplada eneste modelo. Por otro lado s tenemos varais reacciones posibles, laescala nos permite identificar aquella que es ms favorecidatermodinamicamente como aquella que tiene los valores de ∆E 0
ms separados; esto est directamente relacionado con el ∆G de lareaccin.
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Equilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
Anfolitos I
No es extrano que en funcion de las condiciones presentes en elmedio de reaccion se encuentren anfolitos redox que cambian deser estables a inestables; cuando lo segundo sucede es necesariodeterminar cual sera el nuevo par redox que impondra el potencialde la disolucion y su correspondiente E 0.
Calculo del E 0 del nuevo par
E 0 =noxE 0
ox + nredE 0red
nox + nred
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Equilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
Anfolitos II
Ejemplo
Se sabe que a pH=0 los valores de E 0 del sistema denitratos-nitritos-oxodo nitroso son:
NO−3 + 2e− + 2H+ NO−
2 + H2O E 0 = 0.850V
NO−2 + 1e− + 2H+ NO(g) + H2O E 0 = 1.22V
Al obtener la Escala de Prediccion de Reacciones se encuentra queal pH indicado el anfolito NO−
2 es inestable y dismuta para dar losproductos NO−
3 y NO(g). Por ellos se concluye que este sera elnuevo par redox, el que impondra las propiedades de la disolucion ysu potencial normal estara dado por:
ENO−3 /NO(g)
=2(0.850V ) + 1(1.22V )
1 + 2= 0.973V
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Equilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
1 Conceptos basicos de MatematicasEl logaritmoLa potenciacionEjercicios
2 Conceptos basicos de Quımica Analıtica IEquilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
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Equilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
Division del comportamiento acido-base
Para su estudio se ha encontrado que es practico dividir elcomportamiento de las especies con propiedades acidas o basicasen fuertes, de fuerza media o debiles de acuerdo al siguientecriterio1.
1α es el grado de disociacionSCGG Analıtica II
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Equilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
Acidos
HA + H2O H3O+ + A− Ka =[A−][H3O+]
[HA]
Acido nivelado. pH = −log(CHA)Se disocia al 100 % sin importar su concentracion.
Acido no nivelado fuerte. pH = −log(CHA)Se disocia mas del 90 %.
Acido no nivelado de fuerza media. [H+]2 + Ka[H+]−KaCHA = 0Se disocia menos del 90 % pero mas del 10 %.
Acido no nivelado debil. pH =1
2pKa− 1
2log(CHA)
Se disocia menos del 10 %.
pH de una mezcla de acidos que no reaccionan entre si y
anfolitos. pH =pKa1 + pKa2
2SCGG Analıtica II
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Equilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
Bases
A− + H2O HA + OH− Kb =[HA][OH−]
[A−]
Base fuerte. pH = 14− log(CA)Se disocia mas del 90 %.
Base de fuerza media. CA[H+]2 + Kw [H+]− KaKw = 0Se disocia menos del 90 % pero mas del 10 %.
Base debil. pH = 7 +1
2pKa +
1
2log(CA)
Se disocia menos del 10 %.
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Equilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
Relaciones fundamentales
Relacion entre Ka y Kb.
Kb =Kw
Kao pKb = pKw + pKa
Relacion entre [H+] y [OH−].Kw = [H+][OH−] = 10−14 o pKw = pH + pOH = 14
pH para los sistemas amortiguados.
pH = pKa + log[BASE ]
[ACIDO]
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Equilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
Escala de prediccion de reacciones
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Equilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
1 Conceptos basicos de MatematicasEl logaritmoLa potenciacionEjercicios
2 Conceptos basicos de Quımica Analıtica IEquilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
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Equilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
Constantes comunes en los equilibrios de complejacion
Constante Equilibrio Caracterısticas Relacion con otras
constantes
βn Mm+ + nL MLm+n FORMACION βn = kf1 ∗ kf2 ∗ ... ∗ kfn
GLOBAL βn = 1kdis1∗kdis2∗...∗kdisn
kfn MLm+n−1 + L MLm+
n FORMACION kfn =βn
βn−1
SUSCESIVA kfn =1
kdisn
kdisn MLm+n MLm+
n−1 + L DISOCIACION kdisn =βn−1
βn
SUSCESIVA kdisn =1
kfn
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Equilibrios de Oxido-ReduccionEquilibrios Acido-BaseEquilibrios de Complejacion
Ejemplo
Constante Equilibrio Caracterısticas Relacion con otras
constantes
β3 Fe3+ + 3Cl− FeCl3 FORMACION β3 = kf1 ∗ kf2 ∗ k3
GLOBAL β3 = 1kdis1∗kdis2∗kdis3
kf3 FeCl+2 + Cl− FeCl3 FORMACION kf3 =β3
β2
SUSCESIVA kf3 =1
kdis3
kdis3FeCl3 FeCl+2 + Cl− DISOCIACION kdisn =
β2
β3
SUSCESIVA kdisn =1
kf3
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