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Guía de Ejercitación Química Analítica cuantitativa e instrumental

Guía de Problemas n°1: Soluciones en Química Analítica

1) Se quiere preparar un litro de una solución que sea 0,1M; partiendo de las siguientes soluciones de ácidos comerciales a) ácido clorhídrico b) ácido nítrico c) ácido sulfúrico d) ácido fosfórico. Calcular el volumen de cada solución y el volumen de solvente necesario para prepararlas.

2) Calcular la concentración molar de las soluciones de ácidos comerciales del punto anterior.

3) Se quiere preparar un litro de una solución que sea 0,1N; partiendo de los siguientes sólidos purosa) permanganato de potasio (reducción en medio ácido) b) permanganato de potasio (reducción en medio básico) c) dicromato de potasio d) tiocianato de potasio e) nitrato de plata f) EDTA disódico g) biftalato de potasio (o-ftalato ácido de potasio) h) carbonato de sodio (neutralizando un protón) i) carbonato de sodio (neutralizando dos protones) j) yodo k) tiosulfato de amonio. Calcular la masa de cada sólido necesaria para prepararlas.

4) La concentración de una disolución comercial de peróxido de hidrógeno viene expresada en la forma “agua oxigenada de 100 volúmenes”. Calcular la concentración de esta solución en moles de agua oxigenada por litro de solución y en gramos de agua oxigenada por 100 cm3 de solución. Si la concentración de las soluciones de agua oxigenada utilizadas en curaciones médicas es de 10 volúmenes, calcular el volumen de solución comercial, y de agua, necesarias para preparar un litro de solución apta para el uso farmacéutico.

5) Calcular la masa de soluto que se encuentra en el Erlenmeyer proveniente de una solución que se preparó según el siguiente protocolo: Pesar 5,3148g de biftalato de potasio y colocarlos en un matraz de 250,0mL; enrasar con agua destilada. Tomar 25,0mL de esta solución y transferirla a un matraz de 50,0mL. A esta solución se le practica una dilución 1:2 y posteriormente una 1+3. Tomar 10mL de ésta última y transferirla a un Erlenmeyer.

6) Calcular las concentraciones finales si 10mL de una solución de HCl 5M se llevan a: a) 20mL, b) 50mL, c) 100mL, d) 1000mL. ¿Qué dilución se practicó en cada caso?

7) Se tiene una solución 5.10-3M en NaOH. Calcule la concentración final si se practican las siguientes diluciones: a) 1:2 b) 1+1 c) 1:5 d) 1+9.

8) ¿Qué volumen de una solución 0,600M en HCl debe tomar para preparar 100mL de una solución 0,150M? ¿Qué dilución ha practicado?

9) Calcular la concentración en %m/v de una solución que se prepara mezclando 20,0mL de una solución 13% m/v con 24mL de una solución 17% m/v en un Erlenmeyer de 50mL que posteriormente se enrasa con agua destilada.

10) Describa la preparación de 750mL de solución de ácido fosfórico 6,00M a partir del reactivo comercial.

11) Describa la preparación de 250mL de solución de amoníaco 0,7M a partir del reactivo comercial.

12) Describa la preparación de 300mL de solución de KCl 0,7M a partir del sólido de 75% de pureza.


13) Para regenerar las resinas de intercambio iónico de una columna deionizadora de agua, se requieren 6,4 litros de una solución de NaOH 1,25 N y 6,4 Litros de H2SO4 1,25 N. Se dispone para ello de soda cáustica que contiene 94 % en peso de NaOH y de ácido comercial, que es 95 % en peso y densidad 1,83. Calcular la masa de soda cáustica y el volumen de sulfúrico que se deben emplear para preparar ambas soluciones

14) Por error se agregan 5,000 g de NaCl a un litro de HCl que debia valorarse gravimetricamente. Luego de la determinación se calcula la normalidad de la solución, resultando esta 0,50155 N. ¿Cuál es la N de la solución original?

15) De una solución que contiene cloruros se toma una alícuota de 25,00 ml, se la lleva a volumen en un matraz de 100,0 ml con agua destilada y se homogeniza. De esta segunda solución, se toma una alícuota de 25,00 ml y se la diluye con agua en un matraz de 250,0 ml. Al determinar cloruros en una porción de 10.00 ml de la última solución, se encuentra una concentración de 0,0202 g de Cl - cada 100 ml de solución. Calcular la concentración de ion cloruro en la solución original, expresándola en mg/ml

16) Si una muestra de NaOH sólido está contaminada con 2.0% de NaCl y 6.00% de H2O y se disuelven en 40. 0 g de agua y se diluyen hasta tener un litro solución. ¿Cuál es la normalidad de la solución resultante como base?

17) Calcular las concentraciones finales si 10mL de una solución de HCl 5M se llevan a: a) 20 mL. b) 50 mL. c) 100 mL. d) 1000 mL. ¿Qué dilución se practicó en cada caso?

18) Se tiene una solución 2,5.10-3M en KOH. Calcule la concentración final si se practican las siguientes diluciones: a) 1:3 b) 1+4 c) 1:6 d) 1+9.

19) ¿Qué volumen de una solución 0,600M en HCl debe tomar para preparar 100mL de una solución 0,150M? ¿Qué dilución ha practicado?

20) Se dispone de 1 litro de una solución de NaOH 0.537 N, ¿Cuántos mL de una solución de NaOH 1,00N deben agregarse para que la solución resultante sea 0.600 N?

Concentraciones y Densidades de ácidos y bases

Reactivo Concentración (%m/m)

Densidad (g/mL)

Ácido Acético 99,7 1,05Amoníaco 29 0,9Ácido Clorhídrico 37,2 1,19Ácido Fluorhídrico 49,5 1,15Ácido Nítrico 70,5 1,42Ácido Perclórico 71 1,67Ácido Fosfórico 86 1,71Ácido Sulfúrico 96,5 1,84


Guía de Problemas n°2: Volumetrías ácido – base

1) Realizar el diagrama de especiación para el ácido fosfórico. Predecir qué especie será la predominante a pH: a) 2 b) 5 c) 8 d) 11

2) ¿Por qué no se pueden valorar los tres protones ácidos del ácido fosfórico? Justificar utilizando el concepto de capacidad amortiguadora.

3) Realizar la curva de titulación de una solución de 50,0mL de NaOH 0,1N con ácido acético 0,1N, el diagrama de especiación del mismo y el gráfico de la capacidad amortiguadora en función del pH (Realizar los gráficos a escala y en forma vertical).

4) Realizar el diagrama de especiación para el ácido sulfhídrico (Ka1= 1.10-7 – Ka2= 1,3.10-13) e indicar qué especies serán las predominantes a pH= 2, 7, 9, 12.

5) Estimar el pH de una solución que se preparó mezclando 20mL de ácido sulfhídrico 0,2400M con 10mL de una solución de KOH 0,4800M.

6) Llega al laboratorio una muestra de un limpiador líquido que no se sabe, inicialmente, si contiene ácido muriático (HCl acuoso y diluido) o bien amoníaco (Kb= 1,8.10-5). Para realizar un análisis cuali-cuantitativo, primero se realizó una potenciometría a la muestra obteniéndose el grafico que se muestra a continuación.

1) Decidir la composición cualitativa de la muestra.2) Si se parte inicialmente de un volumen de muestra de 10mL, hallar el contenido cuantitativo de la misma, expresado en %m/v.3) ¿En qué rango de pH debe virar el indicador para poder ser utilizado en esta curva? ¿Podrías utilizar en un experimento un indicador cuyo pKIn no entre dentro del rango teórico de elección? ¿Por qué?4) Mostrar las fórmulas utilizadas antes del punto de equivalencia, en el punto de equivalencia y luego del punto de equivalencia para calcular el pH en esta curva.

7) Se realizó la determinación experimental de una curva de titulación con NaOH 0,1000M con el fin de identificar y cuantificar la especie química presente en un frasco sin rotular. Se sabe que la muestra puede ser NH3, Na2CO3, HCl o HAcO. Los datos obtenidos se presentan en la tabla siguiente:Volumen (mL) pH

0,000 2,8811,500 3,6803,000 4,0084,500 4,2226,000 4,3907,500 4,5369,000 4,67010,500 4,80112,000 4,93313,500 5,07515,000 5,23416,500 5,43118,000 5,71119,500 6,34821,000 11,38422,500 11,76624,000 11,955

a) Ayudá al técnico a rotular la botella indicando la identidad de la especie y su concentración analítica.b) ¿En qué rango de pH debe virar el indicador para poder ser utilizado en esta curva? ¿Podrías utilizar en un experimento un indicador cuyo pKIn no entre dentro del rango teórico de elección? ¿Por qué?c) Mostrar cómo variaría esta curva si:

i. Se concentra el titulante hasta el triple de su concentración inicialii. Se diluyera la muestra como 1+1iii. Se utilizara una base di-hidroxilada

d) Mostrar las fórmulas utilizadas antes del punto de equivalencia, en el punto de equivalencia y luego del punto de equivalencia para calcular el pH en esta curva.e) ¿Qué patrón primario utilizarías para estandarizar la solución del frasco sin rotular? Calcular la masa del mismo necesaria para gastar 15,0mL de solución.f) ¿Importa el volumen de agua utilizado para disolver el patrón?


8) A continuación se muestran curvas de titulación de distintas especies, clasificar cada una de acuerdo a si son ácidos o bases y si son fuertes o débiles.

9) Se dispone de los indicadores A, B, C y D, cuyas constantes de acidez (KaIn) son 1.10-3; 1.10-5; 1.10-8 y 1.10-9 respectivamente. Se titula un ácido con una base de manera tal que el punto de equivalencia está en pH 7,3. ¿Qué indicador de los mencionados emplearía? Justificar.

10) Un indicador HIn (rojo) de aniones In- (amarillo) tiene una Ka= 1.10-9 ¿Qué color tomará en las siguientes soluciones?a. pH= 2b. HCl 2Mc. NaOH 1.10-5Md. pH= 8

e. [H+]=1.10-5f. [H+]=1.10-12g. En el Punto de equivalencia entre un ácido fuerte y una base débil

11) Dibuje la curva de titulación pH vs. Volumen de titulante en el mismo gráfico, para los siguientes sistemas titulado-titulante: a. 25,00mL de HCl 0,1M con NaOH 0,1M b. 10,0ml de HAcO 0,1M con NaOH 0,1M c. 10,00ml de NH3 0,1M con HCl 0,1M d. Indique qué cambios observaría en las curvas si: i) diluyera 10 veces el titulante ii) diluyera 10 veces el titulado iii) diluyera 10 veces ambos Datos: pKa HAcO = 4,75; Kb NH3 = 10-5 - Heliantina: 3,1–4,4 Azul de Bromotimol: 6,0–7,6 Fenolftaleína: 8,2 – 9,8

12) 10,00 mL de una solución de NaOH se mezclan con 20,00 mL de HCl 1,00 N. La solución resultante tiene carácter ácido y para su neutralización se requieren 13,0 mL de NaOH 0,05000 N. Calcular el título de la solución primitiva de NaOH expresada en g/mL


13) Determinar la normalidad de una solución de H2SO4 si un volumen de 50,00 mL requiere 27,23 mL de una base 0,1005 N para su titulación

14) Una solución de NaOH se valoró con H2C2O4.2H2O patrón. Pesándose 42,0 mg de dicho patrón se gastó 15,20 mL del hidróxido. En cambio, con 50,0 mg del oxálico se emplearon 18,01 mL del NaOH. Calculara) La normalidad b) El factor de la solución si la normalidad aproximada es 0,040

15) Una solución de ácido acético se tituló con la solución de NaOH del ejercicio anterior. 25,00 mL de la solución de ácido consumieron 20,35 mL de la solución de NaOH. El duplicado gasto 20,22 mL de la base. Calcular la molaridad del ácido acético.

16) Calcular la normalidad de una solución de HCl si 28,00 mL reaccionan con 25,00 mL de Na2CO3

0,1000 N y una segunda muestra de 27,50 mL del ácido consumió 24,90 mL de la sal.

17) A una muestra de vinagre que pesa 10,52 g se añaden 19,0 mL de NaOH 0,4954 M. El exceso de la base se valora con HCl 0,4717 N, consumiendo 1,5 mL. Calcular el % de ácido acético.

18) El ácido ascórbico se utiliza como conservante en la industria alimentaria. Es un ácido monoprótico de fórmula C6H8O6 (que podemos escribir HAsc).a) Calcula qué volumen de NaOH 0,1 M se debe agregar a 100,0 mL de una solución de ácido ascórbico 0,05 M para obtener una solución de pH 4,5.Supón volúmenes aditivos. Dato: pKa(HAsc) = 4,10

19) El ácido 2-aminopentanodioico (más conocido como ácido glutámico) es uno de los aminoácidos más abundantes del organismo y un comodín para el intercambio de energía entre los tejidos, teniendo un papel fundamental en el mantenimiento y en el crecimiento celular. Pertenece al grupo de los llamados aminoácidos ácidos, o con carga negativa a pH fisiológico. Sus pKa son 2,16; 4,30 y 9,96, por lo que se trata de un ácido triprótico H3Glu.

20) En el laboratorio de tu escuela cuentas con una solución de H3Glu de concentración 0,55M. Si partes de 10,00ml de dicha solución, calcula el volumen de NaOH 0,45M que será necesario agregar de tal manera que la solución resultante tenga pH= 7,00. Supón volúmenes aditivos.

21) El ácido oxálico, de estructura HOOC-COOH, es el más simple de los ácidos dicarboxílicos alifáticos. Su nombre deriva del género de plantas Oxalis, por su presencia natural en ellas, hecho descubierto por Wiegleb en 1776. Es un ácido orgánico relativamente fuerte, gracias al enlace entre los dos grupos carboxílicos (pKa1= 1,27; pKa2= 4,27). Numerosos iones metálicos forman precipitados insolubles con el ion oxalato, siendo un ejemplo destacado el oxalato de calcio, el cual es el principal constituyente de la forma más común de los cálculos renales. a) Calcula el pH de una solución 0,125M de ácido oxálico. b) ¿Qué volumen de solución de NaOH 0,250M deberás agregar a 100mL de da solución anterior de ácido oxálico para obtener una solución reguladora de pH= 4,27? 22) Una muestra de 2,020g de ZnO impuro se pone en digestión con 100,0mL de H2SO4 0,5000N, y el exceso de ácido se neutraliza con 2,96mL de NaOH 0,1372N. Calcular el % de pureza de la muestra, suponiendo que sólo contiene impurezas inertes. Dato: Mr ZnO = 81,37.

23) Una muestra de 0,6334g de HgO impuro se disuelve en un exceso promedio de yoduro de potasio, la reacción seguida es

HgO (s )+4 I(aq)−¿+H 2O(l)→HgI 4

2−¿+2HO(aq )−¿¿¿

¿


Calcule el porcentaje de HgO en la muestra si la valoración del hidróxido liberado requiere 42,60ml de HCl 0,1178M24) Se sabe que una muestra contiene exclusivamente óxidos de calcio y magnesio. Para proceder a su análisis se pesaron 0.2000 g, se disolvieron en 50.0 ml de á. clorhídrico 0.2500 M, y el exceso de ácido se valoró con 40.5 ml de NaOH. Si en la normalización de 25.0 ml de la disolución base se consumieron 13.5 ml de á. ftálico 0.1002 M, calcular los porcentajes de CaO y MgO en la muestra.

25) Para determinar el contenido en azufre de una muestra orgánica se aplicó el siguiente procedimiento: 0,7500 g de muestra se sometieron a combustión en corriente de oxígeno, formándose dióxido de azufre y algo de trióxido. Estos gases se recogieron sobre una disolución diluida de peróxido de hidrógeno, transformándose en H2SO4. Si en la valoración de este ácido se consumieron 5,30 ml de una solución de NaOH 0,0365M; calcular el porcentaje de azufre en la muestra.

26) El ingrediente activo del Antabase, un medicamento utilizado en el tratamiento del alcoholismo crónico, es el bisulfuro de tetraetiluramo (disulfuramo).

El azufre en una muestra de 0,4329g de un preparado de este medicamento se oxida a dióxido de azufre, que se absorbe en agua oxigenada para obtener ácido sulfúrico. El ácido se valora con 22,13ml de base 0,03736M. Calcule el porcentaje de ingrediente activo en el preparado.

27) Se analizó por el Método Kjeldahl una muestra de 0,5843g de un preparado alimenticio de origen vegetal para determinar su contenido de nitrógeno; el amoníaco formado se recogió en 50,00ml de HCl 0,1062M. La valoración por retroceso del exceso de ácido, consumió 11,89ml de NaOH 0,0925M. Expresar el resultado del análisis en porcentaje de N.

28) Una muestra de 0,1247g que contiene neohetramina, C16H21ON4, que actúa como antihistamínico, fue analizada por el Método Kjeldahl. El amoníaco que se produjo se recogió sobre H3BO3; el H2BO3

-

producido se valoró con 26,13ml de HCl 0,01477M. Calcular el porcentaje de neoetramina en la muestra.

29) Una muestra vegetal se deja en digestión con ácido sulfúrico concentrado hasta ebullición y en presencia de un catalizador que asegura que todo el nitrógeno pasa a formar catión amonio. Una vez finalizado el ataque se alcalinizada disolución y se destila recogiéndose el amoniaco sobre 10,00ml de HCl 0,02140M. El exceso de ácido se valora con NaOH, requiriéndose 3,26ml de álcali 0,0198M. Calcular el contenido proteico de la muestra, sabiendo que la proteína vegetal contiene un 16,2%m/m de N.

30) El contenido de formaldehido de un preparado plaguicida se determina al pesar 0,3124g de la muestra líquida en un matraz que contiene 50,0ml de NaOH 0,0996M y 50ml de peróxido de hidrógeno al 3%, Al calentar ocurre la reacción siguiente

HO(aq)−¿+HCHO(l)+H 2O2( aq)→HCOO(aq)

−¿+2H2 O(l) ¿ ¿

Después de enfriar, el exceso de base se valora con 23,3ml de ácido sulfúrico 0,05250M. Calcule el porcentaje de HCHO en la muestra.

31) A 0,1500g de caliza, que, además de CaCO3, contiene impurezas que no reaccionan en ácido, se han agregado 20mL de solución de HCl 0,2060M; después de lo cual el exceso de ácido se ha titulado con 5,60mL de solución de NaOH, 1mL del cual es equivalente a 0,975mL de solución del HCl anterior. Determinar el porcentaje de CaCO3 en la muestra. 32) Se miden 20,00 mL de un hidróxido carbonatado y se consumen 16,00 mL de HCl 0,1000 N en presencia de rojo de metilo. Se toma otra alícuota igual de la muestra y se valora con 14,00 mL del mismo ácido; pero en presencia de fenolftaleína. Los duplicados consumieron 15,97 mL y 13,96 mL


respectivamente. Calcular los gramos de NaOH y carbonato de sodio presentes y las respectivas concentraciones expresadas en % m/V.

33) Se miden 10,00 mL de una mezcla soluble de carbonato – hidrogeno carbonato. Se lleva a 100,0 mL y se toman de allí 20,00 mL que reaccionan con 14,00 mL de HCl 0,1023 N en presencia de fenolftaleína. Se agrega rojo de metilo y se obtiene el viraje a 37,00 mL. El duplicado requirió 14,05 y 37,03 mL respectivamente. Calculara) Los gramos de Na2CO3 y de KHCO3 presentes en la muestra originalb) La normalidad de cada uno

34) Una serie de soluciones que contienen Na2CO3, NaHCO3, NaOH, solos o en combinaciones compatibles, se valora con HCl 0,1202 M. En la tabla siguiente se muestran los volúmenes de ácido necesarios para valorar alícuotas de 25,00 mL de cada muestra hasta puntos finales sucesivos con fenolftaleína (1) y heliantina (2). En base a esta información deduzca la composición de cada muestra y calcule la concentración de cada especie expresada en mg/mL

MuestraN°

FenolftaleínaVF (mL)

HeliantinaVT (mL)

A 22,42 22,43B 15,67 42,13C 29.64 36,42D 16,12 32,24E 0,00 33,33

35) Una muestra de 2,0000 g de Na2CO3 que contiene NaOH y materia inerte se disuelve en agua y se valora en presencia de fenolftaleína con 25,50 mL de HCl 0,4860 N. Luego se agrega rojo de metilo y se consumen 20,25 mL más de dicho ácido. El duplicado consumió 25,53 mL y 20,28 mL respectivamente. Calcular el porcentaje de carbonato y de hidróxido de la muestra.

36) Una muestra de 3,0000 g de K2CO3 que contiene KOH necesita 38,65 mL de HCl 0,5000 N para su neutralización en presencia de fenolftaleína. Luego se añade rojo de metilo y la valoración se completa en 47,05 mL. Calcular los porcentajes de KOH y K2CO3.

37) Una muestra puede contener Na2CO3, NaHCO3, NaOH o mezclas compatibles de ellos. La valoración de 10,00 mL de muestra requiere 12,32 mL de HCl 0,1020 N, usando fenolftaleína como indicador. En una segunda etapa utiliza heliantina como indicador y consume 8,15 mL más del ácido. En el duplicado se consumen 12,30 mL y 8,16 mL respectivamente. Indicar que contenía la muestra y el porcentaje de cada especie presente.

38) Explicar qué especie se titula con cada indicador y por qué en la determinación de una mezcla alcalina de carbonatos e hidróxidos.

39) ¿Cuáles son las mezclas incompatibles en las determinaciones de fosfatos?

40) ¿Cuál es la mezcla alcalina incompatible de carbonatos? Justificar con el uso de reacciones químicas.

41) Una muestra de Na2CO3 comercial impuro se analizó pesando 1.2000g de muestra que se disolvieron en agua destilada llevando a un volumen final de 200mL en matraz aforado. Una alícuota de 25.00mL se valoró con 30.50mL de HCl en presencia de verde de bromocresol (pH viraje: 5,4-3,8). Otra alícuota de 25.00mL se valoró con 18.70mL del mismo ácido en presencia de fenolftaleína. La solución


de HCl fue valorada contra 0.1150g de Na2CO3 anhidro, gastándose 23.00mL de HCl con verde de bromocresol como indicador. Informar: 1) composición de la muestra; 2) % de cada constituyente.

42) Una muestra que se sabe contiene Na3PO4, Na2HPO4, NaH2PO4, ó mezclas compatibles de estas sustancias, junto con impurezas inertes, pesa 2,00g. Al valorar esta muestra con HCl 0,500N, en presencia de naranja de metilo, se consumen 32,0mL. Valorando el mismo peso de muestra con igual ácido, en presencia de fenolftaleína, se consumen 12,0mL. Calcular la composición porcentual de la muestra.

43) Una muestra de polvo de huesos de pollo se sabe que contiene una mezcla alcalina de H2PO4

-/HPO42-, sólo H2PO4

-o bien HPO42-. Para realizar el análisis se tomaron 0.4132g de polvo de

hueso de pollo, se disgregó la muestra adecuadamente y se tituló usando rojo de bromofenol (5,6-6,8) como indicador y HCl 0.1N (f=0.9835) como titulante, gastándose 9,75mL. Disgregándose la misma masa de muestra, pero ahora utilizando timolftaleína (8,6-10) como indicador se consumieron 22,95mL del mismo ácido. Dato: pKa del H3PO4: pKa1=2,12 pKa2= 7,21 pKa3= 12,67 a) Decidir la composición de la mezcla alcalina; justificando claramente la elección.b) Determinar la composición de la muestra, expresada en %. c) ¿Por qué no es compatible una mezcla de PO4

3-con H2PO4-en solución? Justificar con el uso de

reacciones químicas

44) Se sabe que dos muestras podrían contener Na3AsO4, Na2HAsO4, NaH2AsO4 o sus mezclas compatibles. Se desea conocer la composición de las mismas para lo cual se lleva a cabo el siguiente protocolo:Muestra 1: se toma una masa de 2,0321g de muestra y se disuelven en 40mL de agua. Se filtra y se eliminan impurezas y el remanente se lleva a un volumen final de 100mL (solución A). La titulación de una alícuota de 25,00mL de la solución A consume 19,55mL de HCl 0,100M para virar la fenolftaleína y otra alícuota de 25,00mL de la solución A consume 39,10mL del mismo ácido para virar el rojo de metilo.Muestra 2: se pesan 2,1038g de muestra y se procede como para la muestra 1 (solución B). La titulación de una alícuota de 25,00mL de la solución B consume 7,60mL del mismo HCl para virar la fenolftaleína y otra alícuota de 25,00mL de la solución B consume 32,20mL para virar el rojo de metilo.a) Indique cuales son las posibles especies compatibles presentes en las muestras. Justifique.b) Calcule la composición porcentual de la muestra 1 y la muestra 2 en base a los datos volumétricos. Justifique.Datos: Ka´s H3AsO4: 2,5.10-4; 4,5.10-8; 3,2.10-13; MrH3AsO4=141,92; Mr NaH2AsO4=163,91; Mr Na2HAsO4=185,90; Mr Na3AsO4=207,89 Intervalos de viraje: Fenolftaleína: 8,2 – 9,8 Rojo de Metilo: 4,2 – 5,5

45) Se desean analizar dos muestras de medicamento que contienen mezclas compatibles de fosfatos. El protocolo consta de disolver una cierta cantidad de muestra sólida y llevarse a 100,0 mL finales (Solución A). Se toma una alícuota de 25,00 mL de A y se la titula con HCl 0.0200 M (f = 0,9847) hasta viraje de fenolftaleína (8,2 – 9,8). Otra alícuota de 10,00 mL de A se valora con el mismo HCl hasta viraje de la heliantina (3,1 - 4,4). A continuación, se informan los datos registrados para cada muestra:

a) En base a los valores obtenidos en las titulaciones justifique la cuáles de las posibles mezclas compatibles se encuentran en cada muestra.


b) Calcule la composición porcentual de las muestras expresada en función de cada componente. ¿Qué muestra posee mayor porcentaje de fósforo total? c) Grafique la curva de titulación de una mezcla 0,1M de HPO4

2- y 0,2M PO43- con ambos indicadores

titulando con HCl 0,1M. Justificando brevemente los puntos importantes

Guía de Problemas n°3: Volumetrías de Precipitación

1) Escribir la ecuación iónica del indicador en la reacción argentimétrica de cloruros con el método de Mohr, Volhard y Fajans

2) Graficar pAg para la valoración de 50,00mL de una solución de NaBr en función del volumen de AgNO3 agregado, en las siguientes condiciones:a. AgNO3 0,1000M y NaBr 0,0500Mb. AgNO3 0,0100M y NaBr 0,0050Mc. AgNO3 0,0010M y NaBr 0,0050MConsiderar para los cálculos los siguientes volúmenes de AgNO3: 10,00; 20,00; 24,90; 24,95; 25,00; 25,05; 25,10 y 30,00 mL

3) Calcular y graficar de ion [Ag+], como pAg después de añadir 5,00; 20,00; 30,00; 35,00; 39,00; 40,00; 41,00; 45;00; 50,00; 50,50 y 51,00 mL de AgNO3 0,100M a 50,00mL de: a. KI 0,080Mb. KSCN 0,080Mc. KCl 0,080M

4) ¿Qué concentración debe tener el indicador en el método de Mohr? ¿Cómo se calcula?

5) ¿Por qué no puede calcularse la pAg, pero si pX cuando el volumen de titulante vale 0mL?

6) ¿Por qué el método de Mohr no puede aplicarse para la determinación de ioduros y KSCN?

7) Se tomaron 0.1719g de una materia prima determinada que contiene clorato de magnesio se disuelve y todo el clorato se reduce a cloruro con un reductor adecuado; el cloruro resultante se titula con una solución de nitrato de plata 0.1020M, gastándose 15.02mL de dicha disolución. Calcule el porcentaje de magnesio en la materia prima analizada.

8) Se desea valorar una solución de KSCN 0,0500N. Para ello se pesan 0,3400g de nitrato de plata, se disuelven y se valoran con la solución de KSCN consumiendo 39,22mL de la misma. Calcular la normalidad real de la solución y el factor de la misma.

9) Se disuelve una muestra de 0.410g de bromuro de potasio impuro en 25.00mL de agua y se agregan a la disolución 50.00mL de nitrato de plata 0.0492N en exceso para precipitar todo el ión bromuro presente en la muestra. De acuerdo al método de Volhard, se requieren 7.50mL de tiocianato de potasio (KSCN) 0.0600N para valorar el exceso de plata. Calcule el porcentaje de pureza de la sal.

10) Se precipita el cloruro de una muestra de 0,2720g añadiendo 50,00mL de AgNO3 0,1030M. La valoración del ion plata en exceso consumió 8,65mL de KSCN 0,1260M. Expresar el resultado de este análisis como porcentaje de MgCl2.

11) Una mezcla de cloruro de potasio, clorato de potasio y sulfato de potasio fue analizada en dos etapas:


Una muestra de 507, 80mg requirió 39,63ml de solución de nitrato de plata 0,1013N al ser valorada por el método de Mohr.Una muestra de 399,80mg se disolvió en agua y el clorato se redujo con dióxido de azufre; el exceso de éste se eliminó por ebullición y la solución fría se tituló por el método de Mohr, requiriéndose 41,61ml de la misma solución de nitrato de plata. Calcular el porcentaje de cloruro de potasio y de clorato de potasio en la muestra.

12) Una solución de hipoclorito de sodio se reduce a cloruro, en medio ácido, usando peróxido de hidrógeno como reductor. Después de hervir para eliminar el exceso del agente reductor, se agregaron 50,0 ml de solución de nitrato de plata 0,0980N, el precipitado se filtró y se lavó y el exceso de ión plata se tituló con 32,25ml de solución de tiocianato de amonio 0,1100N. Calcular la cantidad de hipoclorito de sodio en la solución.

13) ¿Cuál es el porcentaje bromo y de sustancias inertes en una muestra de 2,7500g de bromuro de calcio hexahidratado y sustancias inertes, si se agregan a la solución acuosa de la muestra 50,0ml de solución de nitrato de plata 0,2160N y el exceso de ión plata requiere 4,60 ml de solución de tiocianato de potasio 0,1034N para precipitar como tiocianato de plata?

14) Se determina por el método de Mohr la cantidad de cloruros presentes en una muestra de leche que posee una densidad de 1,030 g/ml. Para ello se miden 10,0ml, se llevan a 100,0ml con agua destilada y se titulan con solución de nitrato de plata consumiéndose 4,35ml de la misma. El título de la solución de nitrato de plata se determinó de la siguiente manera: se preparó una solución disolviendo 4,3870g de cloruro de sodio a 500,0ml con agua destilada; se titularon 50,0ml de la misma gastándose 75,0ml de la solución de nitrato de plata utilizada. Se desea saber: a) meq de cloruros / litro de leche b) % m/m de cloruros en la leche

15) El principio activo de un raticida es la warfarina (C19H16O4), reacciona con yodo originando 1 mol de CHI3 por cada mol de warfarina. La determinación de este compuesto puede hacerse mediante una volumetría de precipitación según:

CHI 3+3 Ag+¿+H 2O→3 AgI+3 H

+¿+CO(g) ¿¿

El yodoformo producido a partir de una muestra de 13,9600g fue tratado con 25,0mL de nitrato de plata 0,02979M. El exceso de plata consumió 2,85mL de KSCN 0,05411M. Calcular el porcentaje de worfarina en la muestra.

16) Los elementos metálicos como Ba y Sr deben formar especies volátiles para producir los colores característicos en los fuegos artificiales. Para eso se utilizan los denominados "dadores de cloro", compuestos que contienen átomos de Cl para generar a altas temperaturas especies emisoras como el SrCl2 (rojo). Se quiere analizar el contenido de Cl en hexacloroetano (C2Cl6) presente en una bengala. Para eso se toma 4,1094 g del contenido de la bengala previamente homogeneizado, se disuelve convenientemente y se eliminan las posibles interferencias, llevando a un volumen final de 100,0mL con agua destilada. Se toma una alícuota de 5,00mL, se lleva a 25,00mL con agua destilada, se agrega 1mL de solución de K2CrO4 al 5% y se titula con solución valorada de AgNO3 0,100M, agitando constantemente, hasta alcanzar el punto final. Paralelamente se realiza un blanco utilizando CaCO3

para simular el precipitado, y se anota el volumen de AgNO3 requerido para observar el mismo punto final. Si la titulación consumió 6,30mL de solución de AgNO3, y el blanco 0,05mL, calcule el porcentaje de hexacloroetano en la bengala.


17) Una muestra de 2.2886g de un plaguicida que contiene DDT, di-(pclorofenil)-tricloroetano, se mineraliza y la disolución resultante se enrasa a 100.0ml. A una alícuota de 25.0ml se le añaden 10.0ml de una disolución de AgNO3. En la valoración del exceso de Ag+ se consumen 3.75ml de KSCN. Para determinar la concentración de la disolución de AgNO3, se pesan 0.1226 g. de NaCl, se disuelven en agua y se valoran por el método de Mohr con la disolución de AgNO3 requiriendo 21.4ml de la misma. Si 17.7ml de KSCN consumen 19.7ml de esa misma disolución de Ag+, calcular el porcentaje de DDT en el plaguicida.Datos: Mr DDT = 354,50

Guía de Problemas n°4: Gravimetría

1) ¿Qué es el factor gravimétrico? Calcular en los siguientes ejemplos para transformar la primer sustancia en la segundaa) CaC2O4 en CaCO3

b) PbI2 en NaIO3

c) B2O3 en Na2B4O7

d) Ba(IO3)2 en KIe) Hg2I2 en HgO

2) Explicar la diferencia entrea) Precipitado cristalino y coloidalb) Reactivos de precipitación específicos y selectivosc) Precipitación y coprecipitaciónd) Peptización y coagulacióne) Oclusión y formación de cristales mixtosf) Nucleación y crecimiento de partículas

3) ¿Cómo se puede controlar la sobresaturación relativa durante la formación de un precipitado?

4) Después que se ha añadido un exceso de AgNO3 a una disolución acuosa de que contenía NaNO3 y KSCN ¿Cuál es la carga sobre la superficie del AgSCN coagulado?

5) ¿Cuándo suele ocurrir la peptización de un coloide coagulado y cómo puede evitarse?

6) El aluminio de una muestra de 1,200 g de sulfato doble de aluminio y amonio impuro se precipito con una solución acuosa de amoníaco para dar Al2O3.xH2O. El precipitado se filtró, y calcino a 1000ºC para dar 0,1798 g de Al2O3 anhidro. Expresar el resultado como: % de AlNH4(SO4)2 % de Al2O3 y % de Al

7) Una muestra de 5,000 g de un pesticida se descompuso con Naº en alcohol y el ion cloruro liberado se precipito como AgCl. Expresar el resultado del análisis como porcentaje de DDT (C14H9Cl5), sabiendo que se recuperaron 0,1606 g de AgCl 8) Se analizó un mineral de hierro disolviendo una muestra de 1,1324 g en HCl. La disolución se diluyo con agua y el Fe(III) se precipito como óxido hidratado Fe2O3.xH2O por agregado de NH3. Luego se filtró, lavo y calcino para dar 0,5394 g de Fe2O3. Calcular el % de Fe y de Fe3O4 en la muestra.

9) Una muestra de FeS2 que pesa 2,032 g se disuelve y lleva a volumen en un matraz aforado de 500,0 ml. Se toma una alícuota de 50,00 ml la que luego de ser oxidada a sulfato, se precipita este, mediante el agregado de solución de BaCl2; la masa de precipitado así obtenida es de 0,7805 g. Sobre otra porción de igual volumen, se trata con NaOH, se filtra el contenido y se calcina hasta obtener Fe2O3. Si se sabe que la muestra contiene impurezas inertes indicar el % de azufre y de impurezas de la misma.

10) Una muestra de K2SO4. Al2(SO4)3 .24 H2O que pesa 5,352 g se disuelve en un matraz aforado 200,0 ml y se toma una porción de 50,00 ml la que se trata con una solución de NaOH obteniendo un


gel el cual se calcina hasta obtener Al2O3. Si la masa de óxido que se obtiene es de 0,1439 g y el método tiene un error del 2% debe Ud. indicar el % de azufre y de impurezas que tiene la muestra.

11) Se pesan 20,503 g de un mineral que se disuelve y lleva a volumen en un matraz aforado de 500,0 ml con agua destilada. A una alícuota de 20,00 ml se le practica una dilución 1:2 y de esta nueva solución se toma una alícuota de 15,00 ml y se analiza mediante el uso de un método gravimétrico el contenido de Mo2O3 en el mineral. Si se sabe que el residuo obtenido por la calcinación es de 0,1364 g de P2O5.12 MoO3 ¿cuál es el % de Mo2O3 en el mineral?

12) Se analiza una muestra de sulfato, la que se supone es puro. Se pesan 10,690 g los que se lleva a volumen, luego de disolverlo, en un matraz de 500,0 ml. Sobre una alícuota de 40,00 ml se practica una dilución 1:4 y sobre 150,0 ml y mediante un método gravimétrico se precipita y calcina, obteniéndose finalmente un residuo de 0,6700 g de BaSO4 .Determinar:

I. Los % de a)S b) SO3 c)SO42- d) % de S2O3

2- II. Indique de que sulfato se trata y la pureza del mismo entre los siguientes propuestos:

a) MnSO4. H2O b) (NH4)2SO4 c) FeSO4.7H20 d) Fe2(SO4)3

13) Se pesan 6,250 g de una sal pura de fósforo y se lleva a volumen en un matraz de 500,0 ml luego de una adecuada disolución. Se toman 25,00 ml y mediante un tratamiento gravimétrico se obtiene un residuo, por calcinación, de Mg2P2O7 . Suponiendo que se obtuvo un % de P de 17,69 Determinar:

I. Los mg de Mg2P2O7 obtenidos II. Indique de que sal se trata entre las siguientes opciones:

a) Al2(HPO4)3 b) Na3PO4 c) K2HPO4

14) Se prepara una solución de 0,4000 g de As2O3 el que es oxidado a H3AsO4 y mediante una técnica analítica precipitado como MgNH4AsO4 Para ello se debe agregar una solución de MgCl2 la que se prepara disolviendo 64,00 g en 1l y agregando un remanente de 200,0 mg de Mg ¿Cuál es el volumen que se requeriría para la precipitación As en las condiciones presentadas?

15) Se analiza una muestra de sulfato, la que se supone es puro. Se pesan 5,345 g los que se lleva a volumen, luego de disolverlo, en un matraz de 1000 ml. Se toma una alícuota de 40,00 ml y mediante un método gravimétrico se precipita y calcina, obteniéndose finalmente un residuo de 0,1790 g de BaSO4

Determine: % de S % de SO3 % de SO4 % de S2O3 Indique de que sulfato se trata y la pureza del mismo entre los siguientes propuestos:MnSO4. H2O (NH4)2SO4 FeSO4.7H20 Fe2(SO4)3

16) ¿Qué volumen de una solución de oxalato amónico que contiene 35,1g de (NH4)2C2O4.H2O por litro se requiere para precipitar el Ca como oxalato de calcio de 0,124 g de 3 Ca3(PO4)2.CaCl2? b) Qué volumen de mixtura magnesiana que contiene 1,000 peso formula de MgCl2 por litro será necesario

17) Una muestra de 5,000 g de un pesticida se descompuso con Naº en alcohol y el ion cloruro liberado se precipito como AgCl. Expresar el resultado del análisis como porcentaje de DDT (C14H9Cl5), sabiendo que se recuperaron 0,1606 g de AgCl

18) Se analiza una muestra de As la que se sabe está constituida por As2O3 puro. Para ello se toma 0,8000g de muestra los que se disuelven y oxidan a H3AsO4 llevándose a volumen en un matraz de 100,0 ml. De allí se toma una alícuota de 25,00 ml y se procede a precipitar el arseniato con MgCl2 y se llega a obtener por la técnica gravimétrica empleada una masa de Mg3(AsO4)2. Si para precipitar cuantitativamente el As se requiere de 9,13 ml de solución de MgCl2 tal que la misma tenga un sobrenadante disuelto de 25,00 mg de Mg para asegurar el efecto de ión común; indicar cuál debe ser la concentración de MgCl2 en g/l usada.

19) Se toma de una bolsa una muestra de BaCl2. 2H2O (244,31) para ello se pesan 17,884 g y disuelve y lleva a volumen en un matraz de 100,0 ml, sobre una muestra de 25,00 ml se precipita el Cl - y sobre otra alícuota igual el Ba+2. Si se sabe que la muestra original tiene un 10,00 % de impurezas inertes


debe Ud. indicar qué volumen de solución de AgNO3 al 40,00 % m/v se requiere para precipitar todo el Ba2+ y cuántos ml de H2SO4 = 1,220 concentración 29,84 % m/m 20) ¿Cuántos ml de una solución que se prepara disolviendo 20,00 g de AgNO3 en 100,0 ml de solución se requiere para precipitar todo el Cl como AgCl de una solución que contiene 2,012 g de BaCl2.2H2O disuelto?. Cuántos g de H2SO4 de = 1,105g/ml y cuya concentración es 2,30 % m/m se requiere para precipitar el Ba como BaSO4 de la misma solución?

21) Se analiza una muestra de óxido de Fe puro del cual se pesan 7,420 g se llevan a 500,0 ml en matraz aforado y se toma una alícuota de 20,00 ml obteniéndose finalmente por calcinación un residuo de 0,3068 g de Fe2O3 (159,70) Determinar: a) % de Fe b) Indicar de cuál óxido se trata y su pureza (ferroso o férrico).

Guía de Problemas n°5: Volumetrías Redox

1) Construir la curva de valoración correspondiente a cada uno de los siguientes procesos, calculando los valores a 10- 25- 49- 49,9- 50- 50,1- 51 y 60 ml de valorante. Suponer [H+]= 1Ma. 50,0 mL de Sn2+ 0,1N con Fe3+ 0,1Nb. 50,0 mL de Cr2+ 0,1N con Fe3+ 0,1N (a Cr3+)c. 50,0 mL de Ti3+ 0,1N con Fe3+ 0,1N

2) Calcular el potencial del punto de equivalencia de las siguientes reacciones. Cuando sea necesario utilizar concentración de reactivos como 0,1 M y la [H+]= 1Ma. 2Fe2+ + Sn2+ 2Fe3+ + Sn4+ (R:0,35v)b. 2V3+ + Zn 2V2+ + Zn2+ (R:-0,58v)c. Sn4+ + Cd Cd2+ + Sn2+ (R -0,125v)

3) Se valoran 25,0 mL de Sn2+ 0,100 M con una disolución 0,100 M de Fe3+. Determinar los puntos de la curva de valoración correspondiente a las adiciones de 5,00; 10,0; 25,0; 50,0; 75,0; y 100,0 mL de valorante.

4) Busque tres indicadores de óxido reducción con sus correspondientes potenciales e indique cual es el intervalo de viraje

5) a) Grafique la curva de potencial vs. volumen agregado cuando a 50mL de Fe(II) se los titula con solución de Ce(IV) 0,10M en H2SO4 1,0M. b) Calcule el potencial en el punto de equivalencia. Compárelo con los Eº. Datos: E0 Fe3+/Fe2+ = 0,77V; E0Ce4+/Ce3+ = 1,44V

6) Graficar la curva de valoración de 50,0 ml de Sn2+ 0,1000N con Fe3+ 0,1000N para 25,0 – 49,0 – 49,9-50,0-50,1-51,0 y 60,0 ml de titulante.

7) Elegir un indicador para cada una de las curvas anteriores.8) Explicar por qué el potencial de electrodo de un sistema se puede calcular con la expresión de Nernst de cualquiera de las especies que intervienen.

9) Explicar por qué antes del punto de equivalencia es más fácil calcular el potencial de sistema del analito que del valorante.

10) Explicar cómo cambia a curva de titulación de una volumetría redox según el valor de K de equilibrio

11) Demostrar que el potencial del dicromato depende del pH

12) Cuando se valora una mezcla de As2O3, As2O5 y sustancias inertes (pH 8), se consumen 20.10 ml de I2 0.025 N. La disolución resultante se acidifica (pH 1) y se añade un exceso de KI. El I2 producido


consume 29.92 ml de Na2S2O3 0,15 M. Calcular el peso de As2O3 y el de As2O5 en la muestra. R: 0.0554 g de As2O3 y 0.2002 g de As2O5

13) Una muestra de ácido malónico se trata con 50 ml de Ce(IV) 0.1102 M en HClO4 4 M, con lo que se oxida a ácido fórmico y dióxido de carbono según:

CH2(CO2H)2 + 2 H2O 2 CO2 + HCO2H + 6 H+ + 6 e-El exceso de Ce (IV) se determina por valoración con una disolución patrón de ácido oxálico 0.1035 M, gastándose 8.55 ml con nitro-o-fenantrolina como indicador. a) Calcular la cantidad, en mg, de ácido malónico en la muestra.b) ¿Cuál es el potencial en el punto de equivalencia y en el punto final en la valoración de Ce(IV) con ácido oxálico? Datos: E° Ce= 1,70v E°AcOx=-0,49v R: a) 64.8 mg; b) Ee = 0.239 V y Ef = 1.19 V

14) Se analiza una muestra que contiene sólo hierro parcialmente oxidado a Fe2O3. Una muestra de 0.3542 g se disuelve en medio ácido y se trata con exceso de SnCl2. El exceso de Sn(II) se elimina con HgCl2 y se valora con KMnO4 0.02818 M, gastándose 39.6 ml.a) Escribir las reacciones que tienen lugar.b) Hallar los porcentajes de Fe y de Fe2O3 en la muestra. R: 60.0% y 40.0%, respectivamente

15) El As2O3 utilizado normalmente como materia prima en la formulación de preservantes de maderas suele contener As2O5 y otras impurezas inertes. Para controlar el material se realizó la siguiente metodología analítica: 1.030g de materia prima se disuelve calentando en HCl 1.0M y se lleva a 250.0mL. Se toma una alícuota de 10.00mL, se le agrega una gota de catalizador (KIO3 0.001M) y se la titula utilizando una solución de KMnO4 gastándose 8.52mL. Se toma otra alícuota de 25.00mL, se agrega exceso de KI y el I2 liberado se titula utilizando una solución de Na2S2O3 gastándose 5.90mL. Por otra parte, se encontró que en la valoración de la solución de KMnO4 utilizando 0.1051g de Na2C2O4 se consumen 18.50mL y en la valoración de la solución de Na2S2O3 utilizando 10.00mL de una solución de K2Cr2O7 0.0106M se consumen 24.90mL. Calcular el %p/p de As2O3 y As2O5 en la materia prima. Datos: E0(I2/I-) = 0.54V; E0 (MnO4-/Mn2+)=1.51V; E0 (H3AsO4/H2AsO3) = 0.58V; E0 (S4O6

=/S2O3=) = 0.1v

16) Se analiza una roca dolomítica, para lo cual se toma una muestra de 0.4856 g, que se disuelve en ácido. Después de separar el residuo insoluble, se afora a 100 ml y se toma una alícuota de 25 ml. Se trata con oxalato en medio amoniacal, se separa y lava el precipitado de CaC2O4, se disuelve en ácido y se valora con permanganato, gastándose 7.2 ml. La disolución de permanganato se normaliza con 0.3986 g de As2O3, gastándose 21.7 ml. Hallar el porcentaje de calcio expresado como CaO.

R: 61.8%

17) Calcular la concentración del peróxido de hidrógeno, cuya densidad es 1.087g.ml-1, sabiendo que para valorar 1 ml de la disolución se requieren 15.6 ml de disolución 0.02276 M de permanganato. Expresar el resultado en porcentaje de H2O2 y en volúmenes. R: 2.8% y 9.9 volúmenes

18) Una muestra metálica, que contiene hierro y otros elementos, pesa 2.5106 g, y se disuelve y afora a 250 ml. Se toma una alícuota de 25 ml, se reduce el hierro a Fe2+ y se valora con dicromato, gastándose 19.9 ml de K2Cr2O7 0.01675 M. Calcular la riqueza en hierro de la muestra. R: 44.5%

19) Para analizar el cromo de un mineral, se oxida a cromato mediante fusión alcalina, y el residuo se acidifica para transformarlo en Cr2O7

2-. Para valorar la disolución obtenida, se añaden 50.0 ml de una disolución de sal ferrosa, y se valora el exceso de Fe(II) con Cr2O7

2- 0.01805 M, gastándose 7.8 ml; 10 ml de disolución de Fe(II) consumen 11.2 ml de la disolución de Cr2O7

2-. Calcular el porcentaje de Cr2O3, si se ha partido de 0.2500 g de muestra. R: 52.9%

20) Para determinar el NaNO2 de una muestra comercial, se pesa 1.0532 g de la misma, se disuelven en agua y se llevan a 250 ml. Se toman 25 ml y se añaden 50 ml de disolución de Ce(IV) 0.1008 M. El exceso de Ce(IV) requiere 24.2 ml de una disolución de Fe2+ 0.0875 M para su reducción. ¿Cuál es la pureza de la sal? R: 95.7%

21) Para preparar un litro de una disolución 0.05 M de iodo, se pesa 12.7 g de iodo sólido y se disuelve en una disolución al 4% de KI. Se valora con As2O3, en presencia de almidón, para lo cual se pesa


0.1188 g de As2O3, que se disuelve en NaOH y se acidifica con HCl. Se consumen 23.8 ml de la disolución de I2.a) Escribir las reacciones que tienen lugar.b) Calcular la concentración de la disolución de I2. R: b) 0.05045 M

22) Para calcular la concentración de una disolución 0.1 M de tiosulfato, se pesa 0.0923 g de KIO3, se disuelve en agua y se añade 3 g de KI, acidificando con HCl. El I2 liberado se valora con la disolución de tiosulfato, en presencia de almidón, consumiéndose 22.5 ml.a) Escribir las reacciones que tienen lugar.b) Calcular la concentración de la disolución. R: b) 0.1150 M

23) Para determinar el sulfito de una muestra, se pesa 0.2348 g que se disuelven en agua, se añade 25 ml de una disolución de I2 0.04825 M y se acidifica con HCl. El exceso de iodo se valora con disolución 0.1069 M de tiosulfato, utilizando almidón como indicador, gastándose 18.7 ml. Calcular la riqueza en SO2 de la muestra y escribir las reacciones que tienen lugar. R: 5.64%

24) Se analiza el plomo de una aleación, tomándose una muestra de 2.4636g y disolviéndola adecuadamente. El plomo se precipita con cromato, se lava y se disuelve en ácido, se añade KI y se valora con tiosulfato 0.0943 M, gastándose 7.8 ml del mismo.Hallar el porcentaje de plomo en la aleación y escribir las reacciones que tienen lugar. R: 2.06%

25) Se disuelve una muestra de latón que tiene 75.02% de cobre y 1.95% de plomo, y que pesa 0.8025 g.a) Si se afora la disolución a 100 ml y se toma una alícuota de 20 ml, ¿qué volumen de tiosulfato 0.1102 M hay que emplear para determinar el cobre, por adición de KI y valoración del I2 formado?b) ¿Qué volumen de KMnO4 0.0549 N será necesario para la determinación del plomo presente en los 0.8025 g de muestra, si se precipita éste como PbCrO4, se disuelve en ácido, se reduce el cromato con 25 ml de Fe(II) 0.0400 M y se valora el exceso de sal ferrosa con permanganato?c) Escribir todas las reacciones que tienen lugar. R: a) 17.2 ml; b) 14.1 ml

26) Para determinar el contenido de calcio de una muestra de agua, se precipita este ion como oxalato. El precipitado se disuelve en ácido sulfúrico y se valora con KMnO4 0,100N. Si se parte de 100,0 mL de agua y se consumen 8,00 mL del oxidante ¿cuál será el contenido de calcio expresado como ion Ca y como carbonato de calcio? R: 0,16 g de Ca2+ y 0,399 g de CaCO3

27) Pequeñas cantidades de sodio pueden determinarse por el procedimiento siguiente. Inicialmente el sodio se separa por precipitación de NaZn(UO2)3(CH3COO)9.6H2O (Mr = 1538). El precipitado se disuelve en ácido y el ion uranilo liberado se reduce a U4+ con Zn amalgamado. El U4+ se valora con dicromato según la reacción (no ajustada): U4+ + Cr2O7

2- UO22+ + Cr3+

4.60 g de muestra consumen 12.5 ml de dicromato 0.0120 M. Calcular el porcentaje de sodio en la muestra. R: 0.075%

28) Se disuelve en agua 5,000 g de una mezcla de ácido oxálico y oxalato de sodio anhidros que contiene un 73 % de ácido oxálico y se llevó a 800,0 mL Calcular el volumen de KMnO 4 0,110 N necesario para la oxidación completa de 25,0 mL de esta disolución en presencia de H2SO4 diluido R: 28,64 mL

29) 20,0 mL de una mezcla de sulfato de Fe (II) y sulfato de Fe (III) en disolución, consumieron para su oxidación completa 17,65 mL de KMnO4 0,100 N. Otros 20,0 mL de muestra después de reducción completa con Znº consumieron 29,8 mL del mismo permanganato. Calcular la composición porcentual de la muestra R: FeSO4 52,3 %

30) Se quiere conocer el grado alcohólico de un vino de mesa, para lo cual se toma una muestra de 5,00 mL del mismo y se diluye a 100,0 mL en matraz aforado. Una alícuota de esta dilución de 20,0 mL se destila y el etanol se recoge en 100,0 mL de dicromato de potasio 0,01720 M, con lo que se oxida a ácido acético. El exceso de dicromato se valora con 14,42 mL de Fe(II) 0,02487 M. Calcular el grado alcohólico del vino. Respuesta: 11,1 % m/V


31) Para determinar el grado alcohólico de una bebida se diluyen 10 ml de la misma en agua hasta 1 litro. Una alícuota de 15 ml se destila, recogiéndose el etanol sobre 50 ml de K2Cr2O7 0.015 M. En estas condiciones se produce la oxidación del etanol a ácido acético:

CH3CH2OH + H2O CH3COOH + 4 H+ + 4e-Si el exceso de dicromato consume 14.4 ml de una disolución de Fe2+ 0.100 M, calcula el contenido alcohólico de la muestra (en g/100 ml)

32) Se valoran 50 ml de H2O2 0.05 M con MnO4- 0.1 M, en un medio regulado a pH=0. Determinar los

valores del potencial en el punto de semiequivalencia, en el punto de equivalencia y cuando se ha adicionado el doble del volumen de equivalencia

Guía de Problemas n°6: Volumetría de Formación de Complejos

1) Se convirtió el ion plata de una muestra de 25,00 mL en ión dicianoargentato (I) por adición de un exceso de solución que contenía Ni(CN)4

2-.

Ni(CN)42-.+ 2 Ag+ 2Ag(CN)2

- + Ni2+

El ion níquel liberado se valoró con 43,77 mL de EDTA 0,02408 M. Calcular la concentración molar de la solución de plata.

2) Que volumen de una solución 0,100 N de AgNO3 se necesitara para valorar hasta débil turbidez una solución que contiene 10,00 milimoles de AgCN. Escribir las ecuaciones. ¿Quién es el indicador?

3) Una disolución que contiene iones Ni (II) se valora con KCN 0,100 M en medio amoniacal. Para ello se requiere un volumen de 18,65 mL. Expresar el resultado de la valoración como mg de pirofosfato de Ni (II) R: 67,92

4) Una muestra de haluros de plata anhidros de 0,3236 mg se disuelve en 50,00 mL de KCN 0,1810 M. Se complejan todos los iones Ag (I) y aún queda un exceso de cianuro. Este exceso requiere para su neutralización completa 28,40 mL de nitrato de plata 0,1010 N. Calcular el porcentaje de plata de la muestra. ¿Cómo se denomina este tipo de técnica? R: 55,31%

1) Una muestra que contiene cianuro de potasio, tiocianato de potasio y materia inerte pesa 1,200 g. Su disolución requiere 23,81 mL de nitrato de plata 0,0833 N a fin de valorar el cianuro por el método de Liebig. Se añaden a continuación 50,00 mL más de la solución de AgNO3 y en consecuencia se produce un precipitado de cianuro y tiocianato de plata. El exceso de iones plata requiere para su valoración 10,12 mL de una solución de tiocianato de potasio 0,0909 N, empleando iones Fe (III) como indicador. Calcular el porcentaje de cianuro y tiocianato de potasio en la muestra. R: 21,5 y 10,2%

5) En el análisis volumétrico de una aleación de plata que puede contener como máximo un 90 % de plata, se emplea una muestra de 0,500 g ¿Qué mínima normalidad debe tener la disolución de KCN para que se consuman más de 50 mL de disolución? R: 0,0834

6) Graficar pMg versus mL de EDTA, para 100,0 mL de una solución 0,1000 M de Mg2+ con EDTA 0,1000 M. Kf=4,9.108

7) Hallar la relación entre la M y la N de una solución de EDTA, donde esta actúa como H2Y2-

8) 0,200 g de una muestra de sulfuro de cinc son tratados con 50,0 mL de AgNO3 0,100 N. Después de la transformación completa, la muestra se filtra, se lava y el exceso de iones plata se valora por retorno con 15,5 mL de KSCN 0,100 N. Calcular el porcentaje de ZnS en la muestra. R: 84,0


9) La concentración de CN en un baño de galvanización de Cu se puede determinar mediante el método de Liebig. Para ello se tomó una muestra de 5,00 ml, se agregaron 100 ml de agua y 5 ml de NaOH al 20% en peso y KI al 10% m/v. Se valoró con nitrato de plata 0,1012M, consumiendo 27,36 ml hasta el punto final, detectado por la aparición del precipitado amarillo de AgI. Expresar el contenido de cianuro como ppm de NaCN (R=54,27)

10) Elaborar la curva de valoración de pCa en función del volumen de EDTA para 50.0.0 mL de Ca2+

0.0050 M que se valoran con EDTA 0.010 en una disolución tamponada a pH 10.0. Kf = 5.1010. (considerar que se añaden 5,25 y 30 mL de EDTA). Obtener la curva de valoración de Zn2+ con EDTA en presencia de amoniaco para 0.2574 g de una muestra de piedra caliza se disuelve en HCl y se diluye con agua a 100.0 mL (disolución A). Se toma una alícuota de 25 mL de la disolución A y se valora a pH 13 gastándose 30.04 mL de una disolución de EDTA, la cual equivale a 1.60 mg de CaCO3 /mL en presencia de Calcón como indicador. Otra alícuota de 25.0 mL es valorada a pH = 10 con 32.75 mL de la misma disolución de EDTA, en presencia de NET como indicador. Calcular el porcentaje de Ca y Mg en la muestra.

11) Una muestra de latón puro (plomo, zinc, cobre y estaño) de 0,3284 g se disolvió en ácido nítrico. El dióxido de Sn formado se retiró mediante una filtración y la disolución se llevó a volumen en matraz de 500,0 mlSe tomó un alícuota de 10,00 ml se ajustó el pH y se valoró con EDTA 0,0025 M consumiendo 37,56 mL para complejar los tres cationes presentes. En otra alícuota de 25,0 mL el Cu se enmascaró con tiosulfato y la valoración con el mismo EDTA consumió 27,67 mL. Por último se recurrió al CN- para enmascarar al Cu y al Zn, en una alícuota de 100,0 mL, empleándose 10,80 mL de EDTA para llegar al punto final. Determinar la composición porcentual del latón. R: Pb 8,52, Zn 24,69, Cu 53,76, 13,03 Sn

12) La cantidad de Ca en un líquido fisiológico puede determinarse mediante la valoración complejomérica con EDTA. A una muestra de 0,100 mL de suero se añadieron dos gotas de NaOH y se valoró con EDTA 1,19.10-3 M, necesitando 0,268 mL para el punto final. Expresar la concentración de Ca en la muestra como mg de Ca en 100 mL R: 12,8

13) A una cascara de huevo convenientemente tratada se la peso dando un peso seco de 5,6130 g. Se atacó con HCl, se filtró y la disolución resultante se enraso a 250,0 ml con agua destilada. De allí se tomó una alícuota de 10,00 ml, se ajustó el pH a 10 con un buffer y se valoró con EDTA 49,88.10-3 M, consumiendo 44,11 mL. Expresar la concentración de Ca en la cáscara como % m/m (R=98%)

14) La concentración de Cl- en una muestra de 100,0ml de agua fue determinada mediante la valoración con Hg(NO3)2 0,0516M. La muestra se acidificó y se valoró hasta el punto final, indicado con difenilcarbazona, requiriendo para ello 6,18 ml. Determinar la concentración de Cl- en ppm (R=226)

15) La concentración de calcio en el suero de la sangre se suele expresar en mg / 100 mL de suero, encontrándose los límites de la normalidad entre 9,0 y 11 mg / 100 mL. Una muestra de 1,00 mL de suero requiere 2,85 mL de EDTA 1,56 . 10-3M, usando murexida como indicador a pH 12. Calcular la concentración de calcio en las unidades mencionadas e indicar si la muestra es normal o no.

R: 17,83 mg / 100 mL

16) Una disolución 0,150 M de EDTA se utiliza para titular 75,0 mL de una solución de cloruro de cinc, a pH 9,00 regulada por un buffer NH3 / NH4

+. Para obtener el punto final, con NET como indicador, se requieren 40,00 mL del valorante. ¿Cuál es la concentración de Zn expresada en porcentaje de sal de cinc en solución? R: 1,090 %

17) Se pesan 1.5136g de una muestra que contiene sulfato de aluminio, fosfato de níquel e impurezas inertes. Se disuelven en 250.0mL. Se toman 25.00mL y se agregan 10.00mL de buffer pH=5.0; se añaden 50.00mL de EDTA 0.0203M y se titula por retorno con 9.75mL de Cu(II) 0.0217M. A continuación se agregan 1.3g de NaF, se enrasa nuevamente la bureta y se continúa titulando consumiéndose 19.80mL de la solución de Cu(II). Calcular la composición porcentual del mineral.Datos: pKi [Ni-EDTA] = 18.6; pKi [Cu-EDTA]= 18.8; pKi [Al-EDTA] = 16.3; pKi [AlF6

3-] = 19.8;


Mr Al2(SO4)3 = 342.00; Mr Ni3(PO4)2 = 366.07

18) 1,0025g de una mezcla de Al2O3, ZnO e impurezas inertes se disuelve en medio ácido y se lleva a un volumen final de 100,00ml. A una alícuota de 20,00ml se le agrega un buffer pH=10,00 y 40,00ml de EDTA 0,100M. Luego se titula con una solución de Ca2+ 0,100M consumiendo un volumen de 15,80ml hasta el punto final. tener un exceso de F-. Luego se titula con EDTA 0,100M hasta viraje del indicador consumiendo 9,50ml.Calcule la composición de la mezcla y exprésela como % de cada óxido. Asuma que no se forman precipitados ni reacciones colaterales a los pH´s de trabajo. Nota: El F- actúa como agente enmascarante del Al3+.Datos: Ar(Zn)=65,37; Ar(Al)=26,98; Ar(O)=16,00; Ar(Ca)=40,08; pKi(CaY=)=10.7; pKi(AlY-)=12.0; pKi(ZnY=)=16.0; pKi(AlF2

+)=20.0.

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