Guia Unificada

download Guia Unificada

of 46

Transcript of Guia Unificada

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    1/122

     

    Universidad Andrés Bello Facultad de Ciencias Exactas

    Departamento de Ciencias Químicas

    MANUAL QUÍMICA ANALÍTICA I

    QUÍMICA Y FARMACIA(QUIM 320)

    Recopilado por: Dra. Marcela Pinto Contreras, Luis Raúl de la Nuez Fonseca

    Revisado por: Luis Raúl de la Nuez Fonseca

    BIBLIOGRAFÍA:

    Skoog D. A., West D. M., Holler F. J., Crouch S. R., Química Analítica. Octava Edición,

    2005, Editorial McGraw-Hill.Harris D. C., Análisis Químico Cuantitativo, 2ª Edición, 2001, Editorial Reverté.

    Burriel F., Conde F., Arribas S., Hernández J., Química Analítica Cualitativa, 2001,

    Editorial Paraninfo.

    López J. A., Problemas Resueltos de Química Analítica, 2005, Editorial Paraninfo.

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    2/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 2

     A. 

    Índice

    -  Introducción

     Ac ti vi dades

    B. Tema I: Evaluación y expresión de datos analíticos.

    -   ¿Qué es la cali dad?, materiales de re feren cia

    -  El significado de los números

    -  Error y desviación

    Eliminación de datos, intervalo de confianza

    -   Ac ti vi dades

    -  Problemas propuestos

    C. 

    Tema II: Volumetrías ácido-base. Equilibrios ácido-base.

    -  Valoraciones ácido-base en medio acuoso

    -  Patrón primario, indicador ácido-base

    -  Curvas de valoración ácido base

    -   Ac ti vi dades

    -  Problemas propuestos

    D. 

    Tema III: Volumetrías de complejación.

    -  Los compuestos de coordinación

    Número de coordinación, formulación

    -  Reacción de formación de complejos

    -   Ac ti vi dades

    -  Problemas propuestos

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    3/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 3

    E. Tema IV: Volumetrías de precipitación.

    -  Reacciones de precipitación

    -   Ac ti vi dades

    -  Problemas propuestos 

    F. Tema V: Gravimetría

    -  Generalidades

    -  Gravimetría de precipitación

    -  Etapas en la formación de un precipitado

     Anál isi s cuanti tati vo

    -   Ac ti vi dades

    -  Problemas propuestos

    G. 

    Tema VI: Volumetrías Oxido-reducción

    -  Reacciones oxido reducción

    Celdas electroquímicas

    -  Valoraciones redox

    -  Detección del punto final

    -   Acti vi dades

    -  Problemas propuestos

    H.  Anexo

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    4/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 4

    I. Prácticas de Laboratorio:

    -  Laboratorio Nº 1: Volumetría ácido-base. Preparación de disoluciones, usode estándar primario.

    -  Laboratorio Nº 2: Volumetría ácido-base. Determinación del contenido deácido acético en un vinagre y de ácido cítrico en un jugo de limón comercial.

    -  Laboratorio Nº 3: Volumetría de formación de complejos. Determinaciónde la dureza en agua potable. 

    -  Laboratorio Nº 4: Volumetría de precipitación. Determinación de cloruros por el método de Mohr y el método de Fajan.

    Laboratorio Nº 5: Gravimetría

    -  Laboratorio Nº 6: Volumetría de óxido-reducción: Permanganimetría.

    -  Laboratorio recuperativo:  Volumetría redox. Determinación delcontenido de ácido ascórbico en una muestra problema

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    5/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 5

    Introducción:

    La Química analítica es la ciencia que estudia el conjunto de principios, leyes y técnicascuya finalidad es la determinación de la composición química de una muestra natural oartificial. El conjunto de técnicas operatorias puesto al servicio de dicha fnalidadconstituye el análisis químico.La Química analítica se divide en cualitativa y cuantitativa. La primera tiene por objeto elreconocimiento o identificación de los elementos o de los grupos químicos presentes enuna muestra. Por ejemplo: la detección en la orina de un deportista de un fármacodestinado a mejorar su rendimiento, gran parte de los primeros trabajos de la QuímicaAnalítica se dedicaron al desarrollo de pruebas química sencillas para identificar lapresencia de iones inorgánicos y de grupos funcionales orgánicos. En la actualidad, lamayoría de los análisis cualitativos aplican métodos tales como la espectroscopiainfrarroja, la resonancia magnética nuclear y la espectrometría de masa.La segunda, la química cuantitativa; se basa en la determinación de las cantidades de los

    mismos y sus posibles relaciones químicas e incluso estructurales.1 Este es quizás el tipode problema que con mayor frecuencia se encuentra en los laboratorios analíticos. Porejemplo: la medición de concentración de glucosa en sangre.

    Otros tipos de análisis: 

    -   Análisis de caracterización Es el análisis en el que se evalúan las propiedades físicaso químicas de una muestra. Por ejemplo: determinaciones de estructurasquímicas, medidas de constantes de equilibrio.

    -   Análisis fundamental  Es el análisis realizado con el fin de mejorar la capacidad de

    un método analítico. La ampliación y mejora de la teoría que constituye la base deun método, el estudio de las limitaciones de los métodos y el diseño de métodosnuevos o la modificación de los antiguos son ejemplos de estudios fundamentalesen Química Analítica.

    Para llevar a cabo un análisis se deben considerar entre otros, cuatro pasos principales; 1)Muestreo; esto es, seleccionar una muestra representativa del material que va a seranalizado; 2) Conversión del analito a una forma adecuada para la medición; 3) Medición;4) Cálculo e intrepretación de las mediciones.

    La interpretación de los resultados obtenidos de los métodos analíticos no siempre es

    sencilla, debido a que se puede cometer errores en cualquier medición, por este motivo elanalista debe considerar esta posibilidad y de este modo interpretar sus resultadosadecuadamente, con este propósito se emplean comúnmente los métodos estadísticos.

    1 Química analítica cualitativa, F. Burriel Marti, F. Lucena Conde, S. Arribas Jimeno, J. Hernández Jiménes,Editorial Paraninfo, 18º edición , 2008, pág 3.

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    6/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 6

    ACTIVIDADES:

     

    Lectura 1: “Fundamentos de química analítica”, Douglas A. Skoog, Donald M.West, F. James Holler, Stanley R. Crouch, editorial Thomson, 8ª edición, Capítulo 1

    y Capítulo 8. 

    Métodos y técnicas instrumentales (UNED radio):  Responda el siguiente cuestionario apartir del link entregado a continuación:https://www.youtube.com/watch?v=pEM6c4VJDas 

    1.  ¿A qué se refiere con análisis cualitativo y cuantitativo?, ¿Qué desventajas podríanpresentar?

    2.  ¿Existe diferencia entre los conceptos método y técnica analítica?3.  Defina el concepto límite de detección, exactitud y precisión.4.  Indique un ejemplo de técnica instrumental que permita una identificación a nivel de

    ppb (parte por billón), ¿qué significa esta denominación?

    https://www.youtube.com/watch?v=pEM6c4VJDashttps://www.youtube.com/watch?v=pEM6c4VJDashttps://www.youtube.com/watch?v=pEM6c4VJDas

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    7/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 7

    Tema I

    Evaluación y expresión de datos analíticos

    Aquí encontrarás…. 

    1.  ¿Qué es la calidad?, materiales de referencia

    2.  El significado de los números

    3.  Error y desviación

    4. 

    Eliminación de datos, intervalo de confianza

    5. 

     Actividades

    6.  Problemas propuestos

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    8/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 8

    1.  ¿QUÉ ES LA CALIDAD?

    Según el organismo internacional ISO (International Standards Organization), la calidad sedefine como: el “grado en el que un conjunto de características inherentes cumple con losrequisitos”, entendiéndose por requisito  “necesidad o expectativa establecida,

    generalmente implícita u obligatoria”. La calidad tiene y tendrá una consideracióncreciente en ámbitos sociales, científicos y tecnológicos 2 

    Así definida, la calidad se fundamenta en 3 pilares:

    -  Diseño y planificación de actividades.-  Control de aquello que se ha diseñado y planificado con el fin de asegurar que se

    cumple adecuadamente.-  Comprobación que el diseño, la planificación, y el control han sido correctos.

    Para mejorar y mantener la calidad de nuestros productos o servicios es necesarioestablecer un sistema de aseguramiento de calidad como una etapa inicial en el procesode avance hacia la calidad total. 

    MATERIALES DE REFERENCIA: Un Material de Referencia es un material o sustancia quetiene una o varias de sus propiedades suficientemente bien establecidas que permiten suuso para:

    1.  Calibrar un aparato o instrumento.2.  Calibrar un método analítico3.  Asignar valores a un material o sistema.

    Los Materiales de Referencia, tienen una gran importancia ya que son un componenteclave de todo programa de calidad.

    En el campo de la Medición Analítica se recurre a materiales de referencia para garantizarla exactitud y ajustarse a un sistema válido de medidas.

    Hay muchos autores que señalan que una buena exactitud es una premisa básica de todoanálisis, porque es la concordancia entre el resultado de una medida y el valor verdaderode la cantidad que se ha medido. Según algunos autores existen tres caminos paraconseguir la exactitud en métodos analíticos:

    -  Por comparación con otro método que se considera como referencia.-  Por comparación con otros laboratorios (ejercicios de intercomparación).-  Empleo de materiales de referencia certificados.

    2 http://queaprendemoshoy.com/%C2%BFque-es-la-calidad-vi-el-modelo-iso-9001-de-gestion-de-la-calidad/ 

    http://queaprendemoshoy.com/%C2%BFque-es-la-calidad-vi-el-modelo-iso-9001-de-gestion-de-la-calidad/http://queaprendemoshoy.com/%C2%BFque-es-la-calidad-vi-el-modelo-iso-9001-de-gestion-de-la-calidad/http://queaprendemoshoy.com/%C2%BFque-es-la-calidad-vi-el-modelo-iso-9001-de-gestion-de-la-calidad/http://queaprendemoshoy.com/%C2%BFque-es-la-calidad-vi-el-modelo-iso-9001-de-gestion-de-la-calidad/

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    9/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 9

    Los materiales de referencia pueden ser gases, líquidos o sólidos, puros o en mezclas,pudiendo ser simples objetos manufacturados, donde éstos posibilitan la transferencia delos valores medidos o cantidades tituladas entre un lugar (laboratorio, país) y otros, por lotanto su función es la armonización de resultados, ofreciendo a todos los usuarios unabase para obtener medidas exactas.

    Para que no exista la ambigüedad cuando se trate de materiales referencia se hanconsagrado algunos términos prácticos, los cuales son:

    -MATERIAL DE REFERENCIA INTERNO  ("Internal Reference Material" IRM): Es todomaterial preparado por un laboratorio para su exclusivo uso interno.

    -MATERIAL DE REFERENCIA EXTERNO  ("External Reference Material" ERM): Es elsuministrado por un laboratorio ajeno al del propio usuario.

    -MATERIAL DE REFERENCIA ESTANDAR  ("Standard Reference Material" SRM): Es aquelmaterial de referencia certificado por National Institute of Standards and Technology(NIST) de U.S.A., esto es, el antiguo National Bureau of Standards (NBS); el Bureau ofCertified Reference Materials (BCRM) de la Comunidad Europea, Bélgica; y otros.

    2. 

    EL SIGNIFICADO DE LOS NUMEROS

    El manejo correcto de los datos numéricos obtenidos en un análisis Químico es parte

    fundamental de la Química Analítica. Los decimales de una medida dependen de la

    apreciación del instrumento de medida utilizado, por lo tanto no se puede tomar a la

    ligera el número de decimales con que se reporta. Los números exactos son aquéllos que

    no admiten duda o incertidumbre; éste es el caso del número de llaves que hay en un

    llavero, el número de determinaciones realizadas en un análisis, el número de estudiantes

    inscritos en un curso. También se consideran números exactos, los valores numéricos de

    las constantes: la constante de los gases R (0,082 atm x L/mol x K), el número de Avogadro

    (6,02 x 1023 moléculas/mol), los factores de conversión de unidades (1 pulgada = 2,54 cm)

    o los valores de las masas atómicas (cloro = 35,45 g/mol) Los números inexactos son

    aquéllos que se obtienen al utilizar un instrumento de medición. En los laboratorios se

    utilizan balanzas para medir masas; pipetas, cilindros y buretas para medir volúmenes,

    termómetros para medir temperaturas; cada instrumento tiene una apreciación que

    afecta la medida.

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    10/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 10

    3. 

    ERROR Y DESVIACION 

    ¿Cómo puede determinarse en un análisis el concepto precisión y exactitud? Para ello es

    necesario introducir dos términos: error y desviación. ERROR: Según el Diccionario de la

    Real Academia Española (DRAE. 2001), el error es una equivocación. Cuando se habla de

    error en el resultado de un análisis indica que hay una equivocación, que el resultado no

    es el correcto. En la Química Analítica el error permite medir el grado en que un resultado

    está alejado del valor que se considera correcto, del valor verdadero. Permite medir el

    grado de exactitud de una o de varias medidas. Durante el desarrollo de un análisis están

    presentes factores que pueden ocasionar errores, lo cual se traduce en resultados

    equivocados. Pueden influir los instrumentos utilizados, los equipos, el método utilizado y

    el propio analista. Estos errores se denominan sistemáticos.

    Los errores sistemáticos pueden ser constantes o proporcionales. Los errores constantes

    se pueden detectar si se analizan varias muestras de diferente tamaño. A medida que la

    muestra es mayor, el error del resultado se hace más pequeño. Los errores proporcionales

    no dependen del tamaño de la muestra y son más difíciles de detectar; se pueden realizar

    ensayos con otros métodos o con una muestra de concentración previamente conocida

    (muestra estándar o patrón)

    Comparación entre exactitud y precisión:

    Para aumentar la exactitud de un análisis es preciso disminuir los errores. Para ello sepueden realizar determinaciones en blanco o determinaciones con patrones certificados.

    Determinaciones en blanco:  se realiza un análisis sin la muestra, en forma paralela al

    análisis de la muestra, es decir, se le añaden todos los reactivos igual que a la muestra. Al

    final, se resta el resultado arrojado por el blanco al valor obtenido con la muestra. Esto se

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    11/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 11

    hace para disminuir el efecto de los reactivos sobre el resultado obtenido (efecto de

    matriz).

    Determinaciones control con patrones certificados:  se analiza una muestra de

    concentración conocida a fin de evaluar la exactitud de un determinado método de

    análisis. Este tipo de muestras están certificadas por organismos internacionales como el

    National Institute of Standards and Technology (NIST).3 

    4.  ELIMINACIÓN DE DATOS: No existe regla general para eliminación de un dato quese encuentra alejado del resto de los valores, sin embargo existen métodosestadísticos para tratar los casos dudosos, uno de ellos es :

    La prueba Q. Se aplica cuando el número de mediciones esta entre 3 y 10. Generalmentese usa un 90% de nivel de confianza. Para efectuar la prueba Q los resultados seacomodan en orden creciente de magnitud y se nombran como X1, X2, X3,...Xn. Q seconsidera como el cociente de la diferencia del valor alejado y el valor vecino entre elrango o sea de la diferencia entre los valores extremos si Xn es el valor mayor. Paraeliminar un valor Q del caso dudoso debe ser igual o mayor al valor de Q reportado en lastablas. (Anexo)

    5.  Limite de confiabilidad: Para una serie de medidas constituidas por un grannúmero de datos, se han calculado los valores de las probabilidades de quecualquier medida caiga dentro de ciertos límites en torno a la media; para infinitonúmero de medidas se puede plantear que:

    µ = Media 

    Como en química analítica no es posible obtener “infinito” número de medidas, no es

    confiable tomar que la media, sea una estimación del valor verdadero, µ .Luego esnecesario hacer un estimativo del intervalo de incertidumbre, planteando que el valor“verdadero” o más probable obtenido de una serie de medidas se encuentre en el

    intervalo:

    µ = Media ± δ 

    llamado “límite de confiabilidad”.4 

    En 1908 W.S.Gosset, quién escribía bajo el seudónimo de Student, desarrolló unparámetro “t”, para calcular valores para el intervalo de incertidumbre δ , que dependetanto del número de medidas como del grado de confiabilidad del experimentador. Estevalor se puede expresar como:

    3 https://analiticaunexpo.files.wordpress.com/2011/11/datos-analiticos.pdf4 Fundamentos de química analítica. Equilibrio iónico y análisis químico ; Capítulo “Tratamiento de datos enquímica Analítica”, Alfonso Clavijo, 2002, páginas 85-86. 

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    12/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 12

    δ = ± t · s / √n 

    El reporte final de los resultados vendrá dado por la expresión:

    µ = Media  ± t · s / √n 

    En donde “n” es el número de medidas del conjunto de datos, “s” es la desviación

    estándar, y el valor de “t” se obtiene al consultar la Tabla (Anexo)

    5. 

    ACTIVIDADES:

      LECTURA 2: “Los errores y el tratamiento de los datos analíticos”; Químicaanalítica cuantitativa, R.A. Day. Jr, A.L. Underwood, editorial Prentice-HallHispanoamaericana, S.A, 1989, Capítulo 2.

      LECTURA 3: “Equilibrio químico”, Química analítica cuantitativa, R.A. Day. Jr, A.L.Underwood, editorial Prentice-Hall Hispanoamaericana, S.A, 1989, Capítulo 5.

     

    LECTURA 3.A: “Equilibrio químico”, Douglas A. Skoog, Donald M. West, F. James

    Holler, Stanley R. Crouch, editorial Thomson, 8ª edición, Capítulo 9.

    Cuestionario:

    1. 

    ¿A qué se refiere con error sistematico o determinado?

    2. 

    ¿Qué se entiende por curva normal de error?3.

     

    ¿Qué otros criterios existen para descartar una observación o dato analítico?4.  ¿Qué se entiende por “selectividad analitica”? 5.

     

    Defina los siguientes conceptos: Interferencia, efecto matriz, calibración, curva decalibrado.

    6. 

    PROBLEMAS PROPUESTOS:

    1. Sugerir algunas causas de error aleatorio en la medición del ancho de una tabla de 3 m

    con una regla metálica de 1 m.

    2. ¿Qué tipo de errores sistemáticos se pueden detectar al variar el tamaño de lamuestra?

    3. Con un método de análisis se obtienen valores de pesos para oro que están disminuidosen 0.4 mg. Calcular el porcentaje de error relativo debido a esta incertidumbre si el pesode oro en la muestra es de 900 y 150 mg.

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    13/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 13

    R = 0.04% y 0.3%

    4. El método descrito en el problema anterior se emplea en el análisis de minerales que enel ensayo dan 1.2% de oro. ¿Qué peso mínimo de muestra deberá analizarse si el errorrelativo que resulta en una pérdida de 0.4 mg no es mayor que 0.2 y 0.8%?

    R = 17 g y 4 g

    5. Para que un indicador químico cambie de color en una titulación se necesita un excesode 0.04 mL de titulante. Calcular el porcentaje de error relativo si el volumen total detitulante es 50.00 y 25.00 mL.R = 0.08% y 0.16%

    6. Durante un análisis para detectar Zn se encuentra que hay una pérdida de 0.4 mg delelemento. Calcular el porcentaje de error relativo debido a esta pérdida si el peso del Znen la muestra es de 40 y 400 mg.

    R = 1.0% y 0.10%7. Encontrar la media y la mediana de cada uno de los siguientes conjuntos de datos.Determinar la desviación de la media para cada uno de los datos del conjunto y encontrarla desviación media del conjunto:a) 0.0110; 0.0104; 0.0105R  = Media: 0.0106; Mediana: 0.0105; Desviación de la media: 0.0004, 0.0002, 0.0001;Desviación media: 0.0002b) 188; 190; 194; 187R = Media: 190; Mediana: 189; Desviación de la media: 2, 0, 4, 3; Desviación media: 2c) 39.83; 39,61; 39.25; 39.68

    R  = Media: 39.59; Mediana: 39.64; Desviación de la media: 0.24, 0.02, 0.34, 0.09;Desviación media: 0.17

    8. Considerar las siguientes series de mediciones repetidas:

    A 3.5 3.1 3.1 3.3 2.5

    B 0.812 0.792 0.794 0.900 -C 70.65 70.63 70.64 70.21 -

    Para cada serie calcular:

    a) MediaR = A: 3.1; B: 0.825; C: 70.53b) MedianaR = A: 3.1; B: 0.803; C: 70.64c) Dispersión o rangoR = A: 1.0; B: 0.108; C: 0.44d) Desviación estándarR = A: 0.4; B: 0.051; C: 0.22

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    14/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 14

    e) Coeficiente de variaciónR = A: 12%; B: 6.2%; C: 0.31%

    9. Los valores aceptados para la serie de datos del problema anterior son:Serie A: 3.0

    Serie B: 0.830Serie C: 70.05

    Para cada serie calcular:a) Error absolutoR = A: 0.10; B: 0.005; C: 0.48b) Error relativo en partes por milR = A: 33; B: 6; C: 6.9

    10. El análisis para ion potasio de varias preparaciones de alimentos vegetales dio lossiguientes datos:

    MuestraPorcentaje medio de

    K+Número de

    observaciones

    Desviación de losresultados indivi-

    duales respecto dela media

    1 5.12 50.13, 0.09, 0.08,

    0.06, 0.08

    27.09 3 0.09, 0.08, 0.12

    3 3.98 40.02, 0.17, 0.05,

    0.12

    4 4.73 40.12, 0.06, 0.05,

    0.11

    5 5.96 50.08, 0.06, 0.14,

    0.10, 0.08

    Evaluar la desviación estándar s para cada muestra.R (s) 1 = 0.10R (s) 2 = 0.12R (s) 3 = 0.12R (s) 4 = 0.10

    R (s) 5 = 0.11

    11. A continuación se muestran tres conjuntos de mediciones repetidas:

    A 2.4 2.1 2.1 2.3 1.5B 0.0902 0.0884 0.0886 0.1000 -

    C 69.65 69.63 69.64 69.21 -

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    15/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 15

    Calcular la media y la desviación estándar de cada conjunto de datos. Para cada conjuntocalcular los límites de confianza al 95%. ¿Qué significan estos límites de confianza?R ( x ) = A: 2.08; B: 0.0918; C: 69.53R (s) = A: 0.35; B: 0.0055; C: 0.22R (LC 95%) = A: 2.1  0.4; B: 0.092  0.009; C: 69.5  0.3

    12. Calcular los límites de confianza al 95% para cada conjunto de datos del problema

    anterior. Si s  y tiene un valor de:Conjunto A. 0.20Conjunto B: 0.0070Conjunto C: 0.15

    R = A: 2.08  0.18 o 2.1  0.2; B: 0.0918  0.0069 o 0.092  0.007; C: 69.53  0.15 o 69.5 0.2

    13. El último resultado en cada conjunto de datos del problema 11 puede ser dudoso.

    Aplicar la prueba de Q (con un nivel de confianza de 95%) para determinar si existen o nobases estadísticas para rechazarlo.R = A: Aceptar; B: Rechazar; C: Rechazar

    14. En un método de absorción atómica para determinar la cantidad de hierro presente enel aceite que se usa en motores de avión a reacción, se encontró que al agrupar 30 análisispor triplicado la desviación estándar s    = 2.4 g de Fe/mL. Calcular los límites deconfianza al 80% y 95% para el resultado de 18.5 g de Fe/mL, si éste está basado en:a) un solo análisis.R = 80% LC = 18.5  3.1 y 95% LC = 18.5  4.7b) el promedio de dos análisis.R = 80% LC = 18.5  2.2 y 95% LC = 18.5  3.3c) el promedio de cuatro análisis.R = 80% LC = 18.5  1.5 y 95% LC = 18.5  2.4

    15. Para el análisis descrito en el problema 14, ¿cuántas mediciones repetidas habría que

    hacer para disminuir a  1.5 g de Fe/mL los intervalos de confianza al 95% y 99%?R = (95%) N = 10 y (99%) N = 17

    16. Suponiendo que se han obtenido los siguientes datos para el contenido en alcohol enuna muestra de sangre: porcentaje de C2H5OH: 0.084, 0.089 y 0.079. Calcular los límites

    para la media al 95% suponiendo: a) que no se tiene un conocimiento de la precisión delmétodo, y b) que de acuerdo con la experiencia previa, se sabe que s   = 0.005% deC2H5OH.

    R (a) = 0.084  0.012%R (b) = 0.084  0.006%

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    16/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 16

    17. En un análisis volumétrico para calcio en muestras por triplicado del suero sanguíneode un paciente que se sospecha padece de hiperparatiroidismo se obtuvieron lossiguientes datos: meq de Ca/L = 3.15; 3.25 y 3.26. ¿Cuál es el límite de confianza al 95%para la media de los datos suponiendo que:a) no se dispone de información acerca de la precisión del análisis?

    R = 3.22  0.15 meq/Lb) s   = 0.056 meq de Ca/L?R = 3.22  0.06 meq/L

    18. Se sabe que un método común para la determinación de glucosa en suero tiene unadesviación estándar de 0.40 mg/dL. Si s   = 0.40, ¿cuántas determinaciones repetidasdebieran hacerse para que la media que se usará en el análisis de una muestra esté dentrode:

    a)  0.3 mg/dL de la verdadera media el 99% de las veces?R = N = 12

    b)  0.3 mg/dL de la verdadera media el 95% de las veces?R = N = 7c)  0.2 mg/dL de la verdadera media el 90% de las veces?R = N = 11

    19. Aplicar la prueba Q a los siguientes conjuntos de datos para determinar si el resultadodudoso debe ser retenido o descartado con un nivel de confianza de 95%.a) 41.27; 41.61; 41.84; 41.70R = Se retiene el valor más alejadob) 7.295; 7.284; 7.388; 7.292R = Se rechaza el valor más alejado

    20. Aplicar la prueba Q a los siguientes conjuntos de datos para determinar si el resultadodudoso debe ser retenido o descartado con un nivel de confianza de 95%.a) 85.10; 84.62; 84.70R = Se retiene el valor más alejadob) 85.10; 84.62; 84.65; 84.70R = Se retiene el valor más alejado

    21. En el análisis de una muestra de calcita se obtienen porcentajes de CaO de 55.95,56.00, 56.04, 56.08 y 56.23. El último resultado parece dudoso; ¿debiera retenerse o

    descartarse para un 90% de confianza?R = Se retiene el valor dudoso 

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    17/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 17

    Tema II

    Volumetrías ácido-base. Equilibrios ácido-base

    Aquí encontrarás…. 1.  Valoraciones ácido-base en medio acuoso

    2. 

    Patrón primario, indicador ácido-base3.

     

    Curvas de valoración ácido base

    4.   Actividades

    5.  Problemas propuestos

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    18/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 18

    1.  VALORACIONES ÁCIDO-BASE EN MEDIO ACUOSO:

    Usualmente las reacciones de neutralización se llevan a cabo en soluciones acuosas, porser el agua un solvente relativamente de alta polaridad, apropiado para la disolución deelectrolitos fuertes y débiles. Sin embargo existen algunos solventes orgánicos de mayor

    polaridad que el agua, como el ácido acético, por ejemplo, usados en la valoración deelectrolitos muy débiles, por realzar el carácter ácido o básico de los mismos.

    Al valorar un ácido con una base se presenta una variación característica del pH a medidaque se añade el agente valorante. La curva que se obtiene al graficar el pH contra volumendel agente valorante se conoce como curva de valoración ácido-base y su forma dependede la fuerza del ácido o de la base valorada, de aquí se presentan varios casos:

    Tabla: Análisis de elementos basados en titulaciones de neutralización. 

    2.  PATRÓN PRIMARIO:

    Son sustancias químicas que deben cumplir con los siguientes requisitos entre otros, paraser utilizadas en la preparación de soluciones patrón o como un estándar primario paranormalizar soluciones de los valorantes. 

    -  Deben ser de alta pureza, es decir, que se conozca su composición exacta 99,99% oun 98,5% como mínimo y que las impurezas no reaccionen con él, el agua y elvalorante.

    -  No deben reaccionar con los componentes del aire-  Deben ser termoestables, de tal forma que permitan secarlos completamente

    entre 105 y 150ºC.

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    19/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 19

    -  Deben tener un peso equivalente elevado para evitar errores en la pesada quedeben ser inferiores a los correspondientes en la toma de alícuotas y la descargadel volumen de la bureta.

    No deben ser higroscópicos no florescentes, es decir, que no absorban humedaddel ambiente o que pierdan agua de los hidratos, respectivamente. Se debe evitar

    el uso de hidratos, salvo que se puedan almacenar en ambientes con humedadesrelativas controladas, y se pesen y valoren rápidamente.

    -  Deben ser solubles en el solvente donde se ejecuta la reacción, para obtener entodo momento una solución homogénea.

    -  La velocidad de reacción debe ser rápida para ejecutar la reacción en el menortiempo posible.

    -  La ecuación estequiometria debe ser sencilla y definida. En algunas ocasiones,cuando no se conoce a ciencia cierta la estequiometria, se puede utilizar un patrónde referencia y la normalización y la cuantificación se efectúan bajo las mismascondiciones experimentales.

    Debe existir un indicador que señale el punto final que debe estar lo más próximoposible al punto estequiométrico.

    -  Los cálculos estequiometricos deben ser sencillos.5 

    Indicadores acido base:Los indicadores son generalmente sustancias orgánicas de débil, carácter ácido o básicodébil, que tienen la propiedad de que su molécula y el ion correspondiente presentancoloraciones diferentes, es decir, el color del compuesto disociado es diferente del nodisociado.La determinación del punto de equivalencia se realiza mediante el uso de indicadores, quepueden ser químico-físicos (detectan una propiedad que varía bruscamente durante la

    valoración) o químicos o visuales, dentro de estos últimos se encuentran los indicadorescoloreados.

    3.  CURVAS DE VALORACIÓN ÁCIDO-BASE

    Las valoraciones ácido-base pueden considerarse como mezclas de reacción donde elvolumen de una de las disoluciones en la mezcla (y por lo tanto también el volumen total)va cambiando en el tiempo. Por lo tanto se pueden obtener curvas de valoración teóricasutilizando la aproximación de equilibrios representativos. La estrategia a seguir puedeenglobarse en tres grandes pasos:

    1. 

    Calcular las condiciones de equilibrio al inicio y en los puntos de equivalencia.  2.  Calcular la cuantitatividad de la reacción en los puntos de equivalencia.3.  A partir de estos resultados definir el número de equilibrios que necesito en cada

    etapa de la valoración.

    5 Fundamentos de química analítica. Equilibrio iónico y análisis químico, Alfonso Clavijo Díaz, 2002, página452. 

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    20/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 20

    En el caso de un ácido monoprótico HA, solo existe un punto de equivalencia y por tantolas etapas de la valoración serán inicio (In), antes del punto de equivalencia (APE), puntode equivalencia (PE), y después del punto de equivalencia (DPE).

    Sin embargo para un ácido poliprótico HnA, las etapas de la valoración son: inicio (In),

    antes del primer punto de equivalencia (APE1), primer punto de equivalencia (PE1), antesdel segundo punto de equivalencia (APE2), segundo punto de equivalencia (PE2) y asísucesivamente hasta antes del enésimo punto de equivalencia (APEn), enésimo punto deequivalencia (PEn), y después del enésimo punto de equivalencia (DPEn).

    5. 

    ACTIVIDADES:

      LECTURA 4:”Introducción a los métodos volumétricos de análisis”, QuímicaAnalítica, Skoog/West, 5ª edición, editorial McGraw-Hill. Capítulo 6.

      LECTURA 4.A: “Principios de las valoraciones ácido-base”, Douglas A. Skoog,

    Donald M. West, F. James Holler, Stanley R. Crouch, editorial Thomson, 8ª edición,Capítulo 14. 

     

    LECTURA 5: “Equilibrio de ácidos y bases monopróticos”, “Equilibrio de ácidos ybases polipróticos”, “Valoraciones ácido-base”;  Análisis químico cuantitativo,Harris Daniel, 3ª edición, editorial Reverté. Capítulo 10, 11 y 12.

     

    LECTURA 5.A:“Curvas de valoración en sistemas ácido-base complejos”, DouglasA. Skoog, Donald M. West, F. James Holler, Stanley R. Crouch, editorial Thomson,8ª edición, Capítulo 15.

    Cuestionario

    1. 

    Menciones los principales estándares primarios usados en las valoraciones ácido-base.

    2. 

    ¿Qué métodos se usan para determinar el punto final de una valoración? ¿Qué esun indicador? ¿Qué es el rango de viraje de un indicador?

    3. 

    ¿Qué es una curva de valoración o titulación? ¿Qué parámetros se grafican en unacurva de valoración ácido-base, en una volumetría de precipitación, por ejemplodel ión cloruro, y en una óxido-reducción?

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    21/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 21

    6. 

    PROBLEMAS PROPUESTOS:

    A. Tratamiento sistemático de equilibrios

    1. Calcular la molaridad de un ácido nítrico, HNO3 (63.0 g/mol), del 40.0%, si su densidad

    es 1.250 g/mL.R = 7.94 M

    2. Calcular la cantidad de agua que debe añadirse a 150 g de ácido nítrico del 63.0%,densidad 1.39 g/mL, para obtener una disolución 0.400 M.R = 3.66 L

    3. Calcular la concentración molar en una solución al 70% en peso de ácido nítrico, HNO3 (63.0 g/mol); la densidad de la solución es 1.42 g/mL.R = 15.8 M

    4. Calcular la molaridad y la normalidad de una solución de ácido sulfúrico, H 2SO4  (98.0g/mol) del 26% de riqueza y de densidad 1.19 g/mL. ¿Qué cantidad de agua habrá queañadir a 200 mL de dicho ácido para obtener una solución 2.00 N?R = 3.15 M; 6.30 N; 430 mL

    5. Calcular el pH de las disoluciones siguientes usando tratamiento sistemático:

    a) HBr 1.0 x 108 MR = 6.98b) H2SO4 1.0 x 108 M (considerar que: H2SO4    2H+  + SO42)R = 6.96

    6. a) Describa como prepararía 250 mL de una solución 0.10 M y 0.10 N de HCl (36.46g/mol), si el ácido concentrado está a 37% en peso y tiene una densidad de 1.18 g/mL. b)De esta solución, se toma una alícuota de 0.20 mL y se lleva a un matraz aforado de 1 litro,para enrazar con agua. De esta nueva disolución de HCl se toma nuevamente 1.00 mL y sevuelve a enrazar con agua en un matraz aforado de 1 litro. Calcular el pH final.R = Disolver 2.09 mL de HCl concentrado en agua y diluir a 250 mL con agua; pH = 6.96

    7. a) Describa la preparación de 100 mL de HCl 6.00 M a partir de HCl (36.46 g/mol)concentrado cuyo recipiente indica 1.18 g/mL y 37.0% (p/p). b) De esta solución, se toma

    una alícuota de 0.05 mL y se lleva a un matraz aforado de 1 litro, para enrazar con agua.De esta nueva disolución de HCl se toma nuevamente 0.05 mL y se vuelve a enrazar conagua en un matraz aforado de 1 litro. Calcular el pH final.R = Disolver 50.1 mL de HCl concentrado en agua y diluir a 100 mL con agua; pH = 6.97

    8. Se tiene una disolución de NaOH (base fuerte) de concentración 0.0100 M. De estasolución, se toma una alícuota de 1.00 mL y se lleva a un matraz aforado de 1 litro, paraenrazar con agua. De esta nueva disolución de NaOH se toma nuevamente 1.00 mL y se

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    22/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 22

    vuelve a enrazar con agua en un matraz aforado de 1 litro.a) Calcule el pH de la solución final.R = 7.02b) Calcule el pH si a 2 litros de la disolución final de base, se le agregan 1.00 mL de HCl 1.0x 104 M.

    R = 6.91

    9. Se tiene una disolución de HCl (ácido fuerte) de concentración 0.0100 M. De estadisolución, se toma una alícuota de 1.00 mL y se lleva a un matraz aforado de 1 litro, paraenrazar con agua. De esta nueva disolución de HCl se toma nuevamente 1.00 mL y sevuelve a enrazar con agua en un matraz aforado de 1 litro. ¿Cuál será el pH de la últimadisolución?R = 6.98

    10. Se tiene una disolución de H2SO4 de concentración 0.0100 M. De esta disolución, setoma una alícuota de 1.00 mL y se lleva a un matraz aforado de 1 litro, para enrazar conagua. De esta nueva disolución de H2SO4  se toma nuevamente 1.00 mL y se vuelve aenrazar con agua en un matraz aforado de 1 litro. ¿Cuál será el pH de la última solución?

    Considere que la disociación es: H2SO4   2H+  + SO42.R = 6.96

    11. Se tiene una disolución de HCl de concentración 0.0500 M. De esta disolución, se tomauna alícuota de 1.00 mL y se lleva a un matraz aforado de 1 litro, para enrazar con agua.De esta nueva disolución de HCl se toma nuevamente 1.00 mL y se vuelve a enrazar conagua en un matraz aforado de 1 litro. ¿Cuál será el pH de la última disolución?R = 6.89

    12. Se tiene una disolución de LiOH de concentración 0.0500 M. De esta solución, se tomauna alícuota de 1.00 mL y se lleva a un matraz aforado de 1 litro, para enrazar con agua.De esta nueva disolución de LiOH se toma nuevamente 1.00 mL y se vuelve a enrazar conagua en un matraz aforado de 1 litro.a) Calcule el pH de la solución final.R = 7.11b) Calcule el pH si a 2 litros de la disolución final de base, se le agregan 1.00 mL de HCl 2.0

    x 104 M.R = 6.89

    13. Un frasco de HNO3  (63.0 g/mol) comercial tiene en su etiqueta la siguienteinformación: 0.5 % (p/p) y densidad 0.250 g/mL. De esta solución, se toma una alícuota de1.00 mL y se lleva a un matraz aforado de 1 litro, para enrazar con agua. De esta nuevadisolución de HNO3 se toma nuevamente 1.00 mL y se vuelve a enrazar con agua en unmatraz aforado de 1 litro. Calcule el pH de la solución final.R = 6.96

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    23/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 23

    14. El hidróxido de calcio, Ca(OH)2, (74.1g/mol) es una base fuerte utilizada para prepararlas conocidas lechadas de cal, que sirven como agentes precipitantes en algunos procesosindustriales. En el rótulo de un frasco que contiene esta disolución se señala que suconcentración es de 0.552 % en masa y una densidad de 0.336 g/mL. De esta solución, setoma una alícuota de 1.00 mL y se lleva a un matraz aforado de 1 litro, para enrazar con

    agua. De esta nueva disolución se toma nuevamente 1.00 mL y se vuelve a enrazar conagua en un matraz aforado de 1 litro. Calcule el pH de la disolución final.R = 7.11

    15. El hidróxido de magnesio, Mg(OH)2, (41.3 g/mol) es una base fuerte utilizada comoantiácido. En el rótulo de un medicamento se dice que contiene esta disolución y señalaque su concentración es de 1.3 % en masa y una densidad de 0.07 g/mL. De esta solución,se toma una alícuota de 1.00 mL y se lleva a un matraz aforado de 1 litro, para enrazar conagua. De esta nueva disolución se toma nuevamente 1.00 mL y se vuelve a enrazar conagua en un matraz aforado de 1 litro. Calcule el pH de la disolución final.R = 7.09

    B. pH: Ácidos y Bases Fuertes y Débiles

    16. Calcular el pH del jugo gástrico que contiene 0.020 moles por litro de HCl.R = 1.70

    17. Calcular el pH de una disolución de hidróxido de sodio, NaOH 0.40 N.R = 13.60

    18. A 37ºC, el pH de una muestra de sangre es de 7.40. Calcúlese: a) la concentración de

    H+, y b) la concentración de OH de esta muestra de sangre. La Kw  a 37ºC es 2.51 x 1014.R = a) 3.98 x 108 M y b) 6.31 x 107 M

    19. Calcular la concentración de protones en una disolución cuyo pH es igual a 6.80.R = 1.58 x 107 M

    20. Calcular la concentración de hidroxilos en una disolución de pH = 9.60.R = 3.98 x 105 M

    21. Calcular el pH y el grado de disociación de una disolución de ácido benzoico 0.100 M,

    sabiendo que la constante de ionización de dicho ácido tiene un valor de 6.60 x 105

    .R = pH = 2.59; 0.0257

    22. ¿Cuál es el pH de una disolución preparada disolviendo 1.23 g de 2-nitrofenol (139.110g/mol) (K a = 6.2 x 108) en 0.250 L?R = 4.33

    23. El pH de una disolución de o-cresol 0.010 M es 6.05. Hallar el pKa de este ácido débil.

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    24/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 24

    R = 10.10

    24. El ingrediente activo de la aspirina es el ácido acetilsalicílico, HC9H7O4 (180 g/mol) un

    ácido monoprótico con K a = 3.3 x 104 a 25ºC. ¿Cuál es el pH de una disolución preparadadisolviendo 3.25 mg de este ácido en 250 mL de disolución?

    R = 4.22

    25. La efedrina, C10H15ON, un estimulante del sistema nervioso central, se usa enaerosoles nasales como descongestionante. Este compuesto es una base débil con un

    valor de K b de 1.4 x 104.a) ¿Qué pH esperaría para una disolución 0.035 M de efedrina?R = 11.32b) ¿Cuál es el valor de la pK a del ácido conjugado de la efedrina?R = 10.15

    26. La codeína, C18

    H21

    NO3, principio activo utilizado para el tratamiento de la tos, es una

    base débil con pK b = 5.79. Calcular el pH de una disolución 0.020 M.R = 10.26

    27. El plasma sanguíneo puede contener una cantidad elevada de ión amonio (considerecomo NH4X) del orden de 0.040 M. Suponiendo que no hay más ácidos o bases presentes,calcúlese el pH de esta disolución. El pK b del amoniaco (NH3) = 4.74R = 5.32

    28. Si disponemos de una disolución 0.200 M de una base débil B con un pH de 12.55,¿Cuál será la K b de dicha base?

    R = 7.66 x 103 

    29. Calcular la concentración molar analítica de una disolución de la base débil D cuyo pHes 11.47, sabiendo que su K b tiene un valor de 5.25 x 10-4.

    R = 1.95 x 102 M

    30. Calcular el pH de disoluciones de ácido acético a las concentraciones 1.0 x 102  M, 1.0

    x 104 M, 1.0 x 105 M y 1.0 x 106 M. Datos: Ka = 1.8 x 105, pKa = 4.74.R = 3.38, 4.46, 5.14 y 6.02 respectivamente.

    31. Calcular el pH de una disolución de amoniaco en agua de concentración 0.18 M. Datos:Kb = 1.8 x 105.R = 11.26

    32. Una disolución de piridina, C5H5N, que es una base orgánica débil, presenta un pH de8.40. Calcular su concentración molar. Datos: Kb = 1.5 x 109.

    R = 4.20 x 103 M

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    25/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 25

    33. Un comprimido de aspirina que pesa 0.600 g contiene 580 mg de ácido acetilsalicílico(AAS) y el resto son excipientes. a) Calcular el contenido en AAS y expresarlo en % (p/p). b)La molaridad si se disuelven en 1 L de agua. c) Calcular el pH de la misma solución. Datos:M = 180.16 g/mol; pKa = 3.48R = 96.7%, 3.22 x 103 M, pH = 3.06

    C. pH: Sales derivadas de ácidos y bases débiles (Hidrólisis)

    34. Calcular el pH de disoluciones de acetato de sodio, NaAc, 0.010, 1.0 x 10 3 y 1.0 x 104 

    M, sabiendo que la constante de ionización del ácido acético es 1.8 x 105.R = 8.37; 7.88 y 7.37 respectivamente.

    35. Calcular la concentración de una disolución de acetato de sodio cuyo pH = 8.97. Datos:

    Ka (HAc) = 1.8 x 105.R = 0.156 M

    36. Hallar la concentración de iones hidroxilo en una disolución acuosa de cloruro de

    amonio, NH4Cl, 0.010 M. Datos: Kb (NH3) = 1.8 x 105.R = 4.3 x 109 M.

    37. Calcular la constante de acidez del ácido benzoico sabiendo que una disolución acuosa0.010 M de benzoato sódico presenta un pH de 8.09.R = 6.6 x 105 

    38. La quinina, C20H24N2O2, medicamento utilizado en el tratamiento de la malaria, es unabase débil cuyo pKb vale 5.48. Debido a que es poco soluble en agua, suele suministrarsecomo cloruro de quinina, que es una sal bastante soluble. Determine el pH de unadisolución 0.200 M de cloruro de quinina.R = 4.61

    39. El ácido sórbico, HC6H7O2, es un ácido monoprótico débil con Ka = 1.7 x 105. Su sal(sorbato de potasio) se agrega al queso para inhibir la formación de mohos. ¿Cuál es el pHde una solución que contiene 4.93 g de sorbato de potasio (112.13 g/mol) en 0.500 L desolución?

    R = [OH] = 7.2 x 106 M, pH = 8.86

    40. Calcular el pH de una disolución de acetato de amonio, NH4Ac 0.010 M. Datos: Ka (HAc) = 1.8 x 105; Kb (NH3) = 1.8 x 105.R = 7.00

    41. Calcular el pH de una disolución de cianuro de amonio, NH4CN 0.010 M. Datos: Ka (HCN) = 4.0 x 1010; Kb (NH3) = 1.8 x 105.R = 9.33

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    26/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 26

    42. Calcular el pH de una disolución 0.010 M de cianato de amonio, NH 4CNO. Datos: Ka 

    (HCNO) = 2.13 x 104; Kb (NH3) = 1.8 x 105.R = 6.46

    D. pH: Disoluciones reguladoras (Amortiguadores)

    43. Calcular el pH de una disolución formada por 100 mL de NH3 0.10 M y 5.35 g de NH4Cl

    (53.49 g/mol). Datos: Kb (NH3) = 1.8 x 105 R = 8.25

    44. Se desea preparar una disolución reguladora de pH 3.60. Se dispone de los siguientes

    ácidos y sus sales sódicas: ácido acético (Ka = 1.8 x 105), ácido fórmico (Ka = 1.7 x 104) y

    ácido cloroacético (Ka = 1.35 x 103). ¿Qué ácido y qué sal deben utilizarse para obteneruna disolución reguladora óptima? Justificar la respuesta.R = Ácido Fórmico/Formiato sódico

    45. ¿Cuántos gramos de acetato sódico (82.05 g/mol)) se deben agregar a 100 mL de ácidoacético 0.500 M para preparar una disolución reguladora de pH = 4.50?

    Datos: Ka = 1.8 x 105 R = 2.47 g

    46. ¿Cuál es el pH de una disolución 0.020 M en benzoato sódico y 0.010 M en ácido

    benzoico? Datos: Ka (HC6H5COO) = 6.3 x 105

    R = pH = 4.50

    47. Se prepara una disolución reguladora disolviendo en agua 2.00 moles de acetato de

    sodio y 2.00 moles de ácido acético, enrasando a un litro. Calcular el pH: a) en ladisolución resultante; b) de la que resultaría si añadimos a la anterior 0.40 moles dehidróxido de sodio; c) de la que resultaría si en vez de hidróxido de sodio añadiésemos0.60 moles de ácido clorhídrico (se supone que no hay variación de volumen).

    Datos: Ka = 1.8 x 105

    R = a) pH = 4.74; b) pH = 4.92; c) pH = 4.47

    48. ¿Que variación de pH se produce cuando añadimos 1.00 mL de NaOH 1.00 M a 100 mLde una disolución que contiene 0.18 moles por litro de NH3 y 0.10 moles por litro de

    NH4Cl? Datos: Kb (NH3) = 1.8 x 105

    R = pH = + 0.06

    49. Calcular la relación de concentraciones “acético/acetato” que debe existir en una

    disolución reguladora de pH = 5.00. Deducir el cambio de pH que se producirá si a un litrode la disolución anterior, que es 0.10 M en acético, se añaden 50 mL de HCl 1.0 M.

    Datos: Ka (HCH3COO) = 1.8 x 105

    R = Relación = 0.55; pH = 0.32

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    27/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 27

    50. ¿Cuál es el pH de una solución que a) se preparó al disolver 9.20 g de ácido láctico

    (90.08 g/mol) (Ka = 1.38 x 104) y 11.15 g de lactato de sodio (112.06 g/mol) en agua y se

    diluyó hasta 1.00 L? y b) es 0.0550 M en ácido acético (Ka = 1.75 x 105) y 0.110 M enacetato de sodio?R = a) 3.85 y b) 4.06

    51. ¿Qué peso de formiato de sodio se debe agregar a 400.0 mL de ácido fórmico 1.00 Mpara producir una solución reguladora que tenga un pH de 3.50? Datos: Ka = 1.80 x 104 R = 15.5 g

    52.  a) Calcular el pH de una solución que es 0.200 M en NH 3  y 0.300 M en NH4Cl. b)Calcular el cambio de pH que ocurre cuando se adiciona una porción de 100 mL de i)NaOH 0.0500 M y ii) HCl 0.0500 M a 400 mL de la solución amortiguadora. Datos: Kb  =

    1.75 x 105 

    R = a) 9.07; b) i) 9.11 (pH = 0.04), ii) 9.02 (pH = 0.05)

    53. ¿Cuál es el pH de una solución que se preparó al disolver 3.30 g de (NH 4)2SO4 (132.13g/mol) en agua, se adicionaron 125.0 mL de NaOH 0.1011 M y se diluyó hasta 500.0 mL?Datos: Kb (NH3) = 1.8 x 105 R = 8.78

    54. Se disuelven en agua 0.040 moles de ácido ciánico, HCNO, y 0.060 moles de cianato desodio, NaCNO, aforando finalmente a 1.00 L. Calcular su pH: a) inicialmente, b) si ladisolución se diluye 10 veces y c) si se diluye 100 veces. Datos: Ka (HCNO) = 2.13 x 104 R = a) 3.85; b) 3.87; c) 4.03

    55. ¿Cuál es el pH de una solución que se preparó al disolver 3.00 g de ácido salicílico,C6H4(OH)COOH (138.12 g/mol) (Ka  = 1.06 x 103) en 50.0 mL de NaOH 0.1130 M y sediluyó hasta 500.0 mL? Sugerencia: en este caso no funciona la ecuación simplificada deHenderson-Hasselbalch.R = 2.63

    56. ¿Cuál es el pH de una solución que se preparó al disolver 1.50 g de ácido ascórbico,C6H8O6 (176.12 g/mol) (Ka = 8.0 x 105) en 50.0 mL de NaOH 0.1130 M y se diluyó hasta2000.0 mL? Sugerencia: en este caso no funciona la ecuación simplificada de Henderson-Hasselbalch.

    R = 4.41

    E. pH: Mezcla de ácidos o bases o sales de distinta naturaleza

    57. Calcular el pH de la disolución que resulta de mezclar 25.00 mL de NaOH 0.100 M con25.00 mL de KOH 0.010 M.R = 12.74

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    28/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 28

    58. Se dispone de 50.0 mL de una disolución mezcla de los ácidos monopróticos HA 0.100M y HB 0.100 M, cuyos valores de pKa son respectivamente 3.00 y 7.00. Calcular: a) el pHde esta disolución; b) el pH de la disolución resultante cuando se añaden 25.0 mL de NaOH0.100 M.R = a) pH = 2.02; b) pH = 3.00

    59. Calcular la concentración de protones y de iones propionato en una disolución quecontiene 50.0 mL de HCl 0.200 M y 25.0 mL de ácido propiónico, C2H5COOH, 0.100 M (Ka =1.26 x 105).

    R = [H+] = 0.133 M y [C2H5COO] = 3.15 x 106 M

    60. Calcular el pH y la concentración de iones acetato, CH3COO, y cianuro, CN, en una

    disolución 0.100 M en ácido acético y 0.200 M en HCN. Datos: Ka (CH3COOH) = 1.8 x 105;

    Ka (HCN) = 4.0 x 1010.

    R = pH = 2.87; [Ac] = 1.34 x 103 M y [CN] = 6.0 x 108 M.

    61. Calcular el pH de la solución que resulta cuando 20.0 mL de ácido fórmico 0.200 M ( K a = 1.80 x 104),a) se diluyen hasta 45.0 mL con agua destilada.R = 2.41b) se mezclan con 25.0 mL de solución de NaOH 0.160 M.R = 8.35c) se mezclan con 25.0 mL de solución de NaOH 0.200 M.R = 12.35d) se mezclan con 25.0 mL de solución de formiato de sodio 0.200 M.R = 3.84

    62. Calcular el pH de la solución que resulta cuando 40.0 mL de NH 3 0.100 M (K b = 1.75 x105),a) se diluyen hasta 200.0 mL con agua destilada.R = 10.77b) se mezclan con 20.0 mL de solución de HCl 0.200M.R = 5.21c) se mezclan con 20.0 mL de solución de HCl 0.250 M.R = 1.78d) se mezclan con 20.0 mL de solución de NH4Cl 0.200 M.

    R = 9.24e) se mezclan con 20.0 mL de solución de HCl 0.100 M.R = 9.24

    63. Calcular el pH de una solución que es:a) 0.0100 M en HCl y 0.0200 M en ácido pícrico (Ka = 0.43)R = 1.54b) 0.0100 M en HCl y 0.0200 M en ácido benzoico (Ka = 6.28 x 105)

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    29/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 29

    R = 1.99

    c) 0.0100 M en NaOH y 0.100 M en Na2CO3 [(H2CO3) K a2 = 4.69 x 1011]R = 12.07

    d) 0.0100 M en NaOH y 0.100 M en NH3 (Kb = 1.75 x 105)R = 12.01

    64. Calcular el pH de una solución que contiene:a) 50 mL de NH3 0.010 M + 30 mL de NH4Cl 0.10 M [Kb (NH3) = 1.75 x 105]R = 8.46b) 50 mL de NH3 0.10 M + 15 mL de NaOH 0.10 MR = 12.36c) 100 mL de NH4CN 0.020 M [Ka (HCN) = 4.0 x 1010; Kb (NH3) = 1.75 x 105]R = 9.32

    d) 50 mL de NaHS 0.20 M [(H2S) K a1 = 1.0 x 107; K a2 = 1.0 x 1013]R = 10.00

    65. Calcule el pH de las siguientes mezclas: Datos: Ka (CH3COOH) = 1.8 x 105 a) 100 mL NaCl 0.10 M + 250 mL CH3COONa 0.010 M + 100 mL KCl 0.010 MR = 8.25b) 30 mL HCl 0.10 M + 50 mL NaOH 0.010 M + 100 mL NaCl 0.010 MR = 1.85c) 100 mL CH3COONa 0.010 M + 10 mL CH3COOH 0.10 MR = 4.74d) 100 mL NaOH 0.10 M + 20 mL CH3COONa 0.10 M, + 100 mL NaCl 0.10 MR = 12.65e) 100 mL HCl 0.10 M + 100 mL CH3COOH 0.10 M + 100 mL KCl 0.010 M

    R = 1.48

    66. Calcular la concentración de iones sulfuro en una disolución que es 0.025 M en H2S y

    0.010 M en HCl. Datos: [(H2S) K a1 = 1.0 x 107; K a2 = 1.0 x 1013]

    R = 2.5 x 1018 M

    67. Calcular el pH de las disoluciones que resultan de mezclar: a) 90.0 mL de NH3 0.100 Mcon 10.0 mL de HCl 0.100 M y b) 55.0 mL de NH3 0.100 M con 45.0 mL de HCl 0.100 M.

    Datos: Kb (NH3) = 1.8 x 105 R = a) 10.15; b) 8.60

    CURVAS DE TITULACIÓN

    A. TITULACIONES DE ÁCIDOS Y BASES FUERTES Y DÉBILES

    1. Una disolución de hidróxido de sodio se estandariza frente a ftalato ácido de potasio(KHFt = 204.14 g/mol)) como patrón primario. Para ello se pesan 0.460 g de este patrón

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    30/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 30

    primario, se disuelve en agua, y se añaden unas gotas de fenolftaleína como indicador.¿Cuál será la concentración molar de dicha disolución de hidróxido sódico, si en lavaloración se consumen 20.6 mL de la base?R = 0.1094 M

    2. El porcentaje de NaHCO3 (84.0 g/mol)) en un comprimido utilizado como antiácidoestomacal, se calculó valorando con HCl 0.100 M. Para valorar 0.302 g de dichocomprimido se necesitan 16.5 mL de ácido clorhídrico. ¿Cuál es el valor del porcentaje enmasa?R = 45.9%

    3. Se analiza un comprimido de vitamina C (ácido L-ascórbico) (C6H8O6) (176.0 g/mol)mediante volumetría ácido-base valorándolo con NaOH 0.100 M. Un comprimido quepesa 0.450 g necesita 24.4 mL de la base para su neutralización. ¿Cuál es el % de vitaminaC en el comprimido? Datos: El ácido ascórbico se comporta como un ácido monoprótico.R  = 95.4%

    4. ¿Cuál de los siguientes indicadores debe usarse en la valoración de 50.0 mL de NH 3 0.10M con HCl 0.10 M? Datos: NH3 (Kb = 1.78 x 10-5)Indicadores ácido-base: (Rango de viraje)Naranja de metilo (3.1-4.4)Rojo de metilo (4.2-6.3)Verde de bromocresol (3.8-5.4)Rojo de fenol (6.4-8.0)Fenolftaleina (8.0-9.6)Timolftaleina (9.3-10.5)

    R = Rojo de metilo o verde de bromocresol

    5. Valoramos 25.0 mL de NH3 0.10 M con HCl 0.10 M:a) Calcular el pH cuando se han añadido 12.5 mL de la disolución de ácido.b) Calcular el pH en el punto de equivalencia.c) Razonar cual sería un buen indicador (de los citados en el problema anterior) para estavaloración. Datos: Kb (NH3) = 1.75 x 10-5

    R = a) 9.25; b) 5.27; c) Rojo de metilo

    6. Una muestra de 50.00 mL de un vino blanco de mesa necesita 21.48 mL de NaOH

    0.03776 M para alcanzar el punto final con fenolftaleína. Expresar la acidez del vino engramos de ácido tartárico (H2C4H4O6) (150.09 g/mol)) por cada 100 mL de vino.(Supóngase que se valoran los dos protones del ácido).R = 0.1217 g/100 mL

    7. La acidez de un vinagre comercial viene expresada como % (p/p) en ácido acético. A unamuestra de vinagre que pesa 10.52 g se le añaden 19.0 mL de una disolución de NaOH(1.00 mL de la cual equivalen a 0.0605 g de ácido benzoico (HC6H5COO)). El exceso de

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    31/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 31

    NaOH se valora con 1.50 mL de HCl (1.00 mL del cual equivalen a 0.0250 g de Na 2CO3).Calcular la acidez del vinagre. Datos: HCH3COO = 60.0 g/mol; HC6H5COO = 122.0 g/mol;Na2CO3 = 106.0 g/molR = 4.97%

    8. Una mezcla que sólo contiene Li2CO3 (73.89 g/mol) y BaCO3 (197.34 g/mol), y que pesa1.00 g, necesita para su neutralización 15.0 mL de HCl 1.00 M. Determinar los porcentajesde cada carbonato en la muestra.R = BaCO3 71.3%; Li2CO3 28.7%

    9. Una muestra de 25.00 mL de una disolución de limpieza para el hogar se diluye a 250mL en un matraz volumétrico. Una alícuota de 50.00 mL de esta disolución requiere 40.38mL de HCl 0.2506 M para llegar al punto final con verde de bromocresol. Calcular elporcentaje (p/v) de NH3 (17.0 g/mol)) en la muestra. (Suponer que la única base dellimpiador es el NH3).R = 3.44%

    10. El contenido de formaldehído de un plaguicida se determina pesando 0.3124 g de lamuestra líquida que se lleva a un matraz que contiene 50.0 mL de NaOH 0.0996 M yperóxido de hidrógeno al 3%. Al calentar todo el formaldehído se transforma en formiatosódico de acuerdo a la reacción: OH  + HCHO + H2O2   HCOO  + 2H2ODespués de enfriar la solución, el exceso de NaOH se valora con 23.3 mL de H2SO4 0.0525M. Calcular el porcentaje en peso de formaldehído (HCHO, 30.026 g/mol) en la muestra.R = 24.3%

    11. El NH3  liberado de la digestión de una muestra de proteínas (2.00 g) se absorbe en

    50.00 ml de H2SO4 0.3000N (método de Kjeldahl). La titulación del exceso de ácidorequiere 10.35 ml de NaOH 0.3000N. ¿Cuál es el porcentaje de nitrógeno en la muestra?R= 8.33%

    12. Una muestra de un fertilizante que pesa 1.009 g se calienta con hidróxido de potasio.El amoniaco liberado se burbujea a través de 50.0 mL de una disolución de HCl y el excesode ácido requiere 7.00 mL de NaOH 0.100 M para su valoración. Calcular: a) ¿Quévolumen de HCl (36.5 g/mol) del 37.0% p/p y 1.19 g/mL de densidad se tiene que tomarpara preparar 500 mL de una disolución de ácido clorhídrico aproximadamente 0.500 M?,b) ¿Cuál es la concentración exacta del ácido clorhídrico si se consumieron 12.50 mL en su

    estandarización con 0.3397 g de carbonato sódico (106 g/mol)) hasta punto final connaranja de metilo? y c) ¿Cuál es el porcentaje de N (14.0 g/mol) en la muestra?R = a) 20.72 mL; b) 0.5128 M; c) 34.60%

    13. Una muestra de 0.4793 g de Na2CO3 (105.99 g/mol) grado patrón primario se trató con40.00 mL de ácido perclórico diluido. La solución se calentó a ebullición para eliminar elCO2; después se tituló el exceso de HClO4  con 8.70 mL de NaOH diluido. En otro

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    32/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 32

    experimento, se había determinado que 27.43 mL de HClO4 neutralizaron una alícuota de25.00 mL de la solución de NaOH. Calcular las concentraciones molares de HClO 4  y deNaOH.R = HClO4 0.2970 M; NaOH 0.3259 M

    14. Una muestra de 0.4755 g que contenía (NH4)2C2O4 y materiales inertes se disolvió enagua y se alcalinizó con KOH, con lo cual el catión amonio se convirtió en NH3. El amoniacoliberado se destiló en 50.00 mL de H2SO4  0.05035 M. El exceso de H2SO4  se tituló porretroceso con 11.13 mL de NaOH 0.1214 M. Calcular: a) el % de N (14.007 g/mol) y b) el %de (NH4)2C2O4 (124.10 g/mol) en la muestra.R = a) 10.85% y b) 48.07%

    15. Una muestra de 4.476 g de un producto derivado de petróleo se quemó en un hornode cámara, el SO2 formado se recogió en H2O2 al 3%. La reacción es:

    SO2(g) + H2O2    H2SO4 La solución de H2SO4 se mezcló con una alícuota de 25.00 mL de NaOH 0.009230 M y elexceso de base se tituló por retroceso con 13.33 mL de HCl 0.01007 M. Calcular las partespor millón de azufre (32.06 g/mol) en la muestra.R = 345.7 ppm

    16. Se conoce que el hidróxido de sodio, NaOH (40.0 g/mol) es muy higroscópico, por loque no se utiliza como patrón primario. Se pesan 6.20 g de esta base y se disuelven en 250mL de agua. Una alícuota de 25.0 mL de esta solución necesitó 23.8 mL de HCl 0.612 Mpara alcanzar el punto final usando fenolftaleína como indicador. Calcule el porcentaje deagua en la muestra de NaOH original. La reacción es:

    NaOH + HCl    NaCl + H2O 

    R = 5.97%

    17. Una muestra de ácido débil monoprótico que pesa 1.25 g se disuelve en 50.0 mL deagua. En la titulación de la muestra se necesitaron 41.20 mL de NaOH 0.0900 M paraalcanzar el punto final. En el curso de la misma se observa que en el momento de añadir8.24 mL de NaOH el pH tiene un valor de 4.30. Calcular: a) Peso molecular del ácido, b) Suconstante de acidez y c) El pH del punto de equivalencia de la valoración.

    R = 337 g/mol; 1.25 x 105; pH = 8.76

    18. Se burbujeó una muestra de 3.00 L de aire urbano en una solución que contenía 50.0

    mL de Ba(OH)2 0.0116 M, con lo cual el CO2 precipitó como BaCO3. El exceso de base setituló por retroceso hasta el punto final con fenolftaleína, lo que consumió 23.6 mL de HCl0.0108 M. Calcular las partes por millón de CO2  (44.01 g/mol) en el aire: utilizar comodensidad del CO2, 1.98 g/mL.R = 3.35 ppm de CO2 

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    33/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 33

    19. En la titulación de cinco alícuotas de 50.00 mL de una solución de HCl se necesitaron29.71, 29.75, 29.60, 29.68 y 29.55 mL de Ba(OH)2 0.01963 M para alcanzar el punto final,usando como indicador verde de bromocresol. Calcular:a) la molaridad promedio del HClb) la desviación estándar de este resultado

    c) los límites de confianza al 95%, si s es un buen estimado de  (z = 1.96).R = 0.02329 M (promedio); 6.6 x 105 M (desviación estándar) y 5.7 x 105 M (intervalo deconfianza)

    20. En un recipiente adecuado se pesan 9.022 g de un ácido sulfúrico concentrado dedensidad 1.795 g/mL. El ácido se diluye con agua y lleva a un volumen de 200.0 mL. Paraconocer la concentración se toman tres alícuotas de 25.00 mL de esta disolución y setitulan con NaOH 0.9390 M. Los volúmenes gastados fueron 21.30; 21.25 y 21.10 mLrespectivamente.

    H2SO4(ac) + 2NaOH(ac)    Na2SO4(ac) + 2H2O(l )

    a) Calcular la concentración del ácido sulfúrico concentrado en porcentaje en masa.R = 86.56% (promedio)b) Calcular la molaridad del ácido sulfúrico concentrado.R = 15.86 M (promedio)c) En ambos casos reportar los valores del promedio de la concentración obtenida, con suintervalo de confianza, calculado para un 95 % de confianza (z = 1.96).R = a) 86.56  0.49% y b) 15.86  0.09%

    21. Se requieren 27.63 mL de una disolución de hidróxido de sodio 0.09381 M paraalcanzar el punto equivalente de la titulación de 100.00 mL de una disolución de un ácidomonoprótico muy débil. El valor de pH alcanzado en este punto fue 10.99. Calcule el pKa

    de dicho ácido.R = 9.67

    B. CURVAS DE TITULACIÓN DE ÁCIDOS Y BASES FUERTES Y DÉBILES

    22. Una alícuota de 50.00 mL de HCl 0.05000 M se titula con NaOH 0.1000 M. Calcular elpH de la solución después de la adición de 0.00, 5.00, 10.00, 15.00, 20.00, 24.00, 25.00,26.00, 30.00 y 40.00 mL de base y elabore una curva de titulación con los resultados.

    23. Una alícuota de 50.00 mL de NaOH 0.1000 M se titula con HCl 0.1000 M. Calcular el pH

    de la solución después de la adición de 0.00, 10.00, 25.00, 40.00, 45.00, 49.00, 50.00,51.00, 55.00 y 60.00 mL de ácido y elabore una curva de titulación con los resultados.R = 13.00; 12.82; 12.52; 12.05; 11.72; 11.00; 7.00; 3.00; 2.32; 2.04

    24. Calcular el pH tras la adición de 0.00, 5.00, 10.00, 15.00, 20.00, 24.00, 25.00, 26.00,30.00, 40.00 y 50.00 mL de KOH 0.2000 M en la titulación de 50.00 mL de HClO4 0.1000 My generar una curva de titulación con los resultados obtenidos.

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    34/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 34

    25. Calcular el pH después de la adición de 0.00, 5.00, 15.00, 25.00, 40.00, 45.00, 49.00,50.00, 51.00, 55.00 y 60.00 mL de NaOH 0.1000 M en la titulación de 50.00 mL de a) ácido

    nitroso 0.1000 M (Ka = 7.1 x 104) y b) ácido láctico 0.1000 M (Ka = 1.38 x 104).R = a) 2.09; 2.38; 2.82; 3.17; 3.76; 4.11; 4.85; 7.92; 11.00; 11.68; 11.96

    26. Calcular el pH después de la adición de 0.00, 5.00, 15.00, 25.00, 40.00, 45.00, 49.00,50.00, 51.00, 55.00 y 60.00 mL de HCl 0.1000 M en la titulación de 50.00 mL de amoniaco

    0.1000 M (Kb = 1.75 x 105).R = 11.12; 10.20; 9.61; 9.24; 8.64; 8.29; 7.55; 5.27; 3.00; 2.32; 2.04

    27. Calcular el pH después de la adición de 0.00, 5.00, 15.00, 25.00, 40.00, 45.00, 49.00,50.00, 51.00, 55.00 y 60.00 mL de HCl 0.1000 M en la titulación de 50.00 mL de cianuro de

    sodio 0.1000 M (Ka = 6.2 x 1010).

    28. Calcular el pH después de la adición de 0.00, 5.00, 15.00, 25.00, 40.00, 45.00, 49.00,

    50.00, 51.00, 55.00 y 60.00 mL de reactivo en la titulación de 50.00 mL de ácidocloroacético 0.01000 M con NaOH 0.01000 M (Ka = 1.36 x 103).

    29. Calcular el pH después de la adición de 0.00, 5.00, 15.00, 25.00, 40.00, 45.00, 49.00,50.00, 51.00, 55.00 y 60.00 mL de reactivo en la titulación de ácido hipocloroso 0.1000 M

    con NaOH 0.1000 M (Ka = 3.0 x 108).R = 4.26; 6.57; 7.15; 7.52; 8.12; 9.21; 10.11; 11.00; 11.68; 11.96

    30. Calcular el pH después de la adición de 0.00, 5.00, 15.00, 25.00, 40.00, 45.00, 49.00,50.00, 51.00, 55.00 y 60.00 mL de reactivo en la titulación de 50.00 mL de hidroxilamina0.1000 M con HCl 0.1000 M (Kb = 9.1 x 109).

    31. Calcular el pH después de la adición de a) 0.00, b) 15.00, c) 40.00, d) 50.00 y e) 55.00mL de HCl 0.1000 M en la titulación de una alícuota de 50.00 mL de cianuro de sodio,

    NaCN, 0.1000 M. Datos: Ka (HCN) = 6.2 x 1010.R = a) 11.10; b) 9.58; c) 8.60; d) 5.25 y e) 2.32

    32. En una titulación de 50.00 mL de ácido fórmico 0.05000 M con KOH 0.1000 M, el error

    de titulación debe ser menor de 0.05 mL ( 0.05 mL). ¿Qué indicador se debe seleccionarpara lograr esto? Ka (HCOOH) = 1.80 x 104.R = Púrpura de cresol

    33. Calcule el valor de pH de 50.00 mL de una disolución de ácido nitroso 0.100 M despuésde agregar 0.00, 25.00, 50.00 y 55.00 mL de hidróxido de sodio 0.100 M.

    Datos: Ka = 7.1 x 104 R = 2.09; 3.15; 7.92; 11.68

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    35/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 35

    TITULACIONES DE ÁCIDOS Y BASES POLIFUNCIONALES. CURVAS DETITULACIÓN

    A. pH: Ácidos y bases polifuncionales

    1. Calcular el pH de una disolución de ácido sulfúrico, H2SO4  0.010 M, considerándolocomo: a) Un ácido dibásico fuerte, b) Un ácido moderadamente fuerte en la segundadisociación del protón y c) Calcular el error que se comete al calcular el pH de un ácidosulfúrico 0.020 M como consecuencia de suponer que es un ácido fuerte.Datos: K a2 = 1.2 x 102 R = a) 1.70; b) 1.78; c) 14%

    2. Calcular el pH de distintas disoluciones de ácido bórico, H3BO3, de concentraciones: a)0.010 M y b) 1.0 x 104 M. Datos: K a1 = 5.8 x 1010, K a2 = 1.8 x 1013, K a3 = 1.6 x 1014 R = a) 5.62; b) 6.62

    3. Calcular el pH y las concentraciones de [H2CO3], [HCO3] y [CO32] en una disolución

    0.010 M de ácido carbónico, H2CO3. Datos: K a1 = 4.2 x 107, K a2 = 4.8 x 1011 

    R = pH = 4.19, [H2CO3] = 0.010 M, [HCO3] = [H+] = 6.5 x 105 M y [CO32] = 4.8 x 1011 

    4. Describir la preparación de 5.000 L de Na2CO3  0.1000 M (105.99 g/mol) a partir delpatrón primario sólido, y calcule el pH de la solución. Datos H2CO3: K a1 = 4.2 x 107, K a2 =

    4.8 x 1011 R = Se pesan 53.00 g de Na2CO3; pH = 11.65

    5. Calcular el pH y las concentraciones de las distintas especies en equilibrio en unadisolución 0.010 M de H2S. Datos: K a1 = 1.0 x 107, K a2 = 1.0 x 1013 

    R = pH = 4.50, [H2S] = 0.010 M, [HS] = [H+] = 3.2 x 105 M y [S2] = 1.0 x 1013 M

    6. a) Describir la preparación de 750 mL de 6.00 M H3PO4 (98.0 g/mol) a partir del reactivocomercial que contiene 85.0% (p/p) y su densidad es 1.69 g/mL. b) Esta solución se diluyo

    hasta llegar a una concentración de 0.0200 M, sabiendo que K a1 = 7.5 x 103, K a2 = 6.2 x108, K a3  = 4.4 x 1013. Calcule el pH y las concentraciones de las distintas especies enequilibrio.R = a) Disolver 307 mL de H3PO4 en agua y diluir a 750 mL con agua. b) pH = 2.04; [H3PO4]= 0.0109 M; [H2PO4] = [H+] = 9.06 x 103 M; [HPO42] = 6.2 x 108 M; [PO43] = 3.0 x 1018 M

    7. Se mezclan 50 mL de carbonato de sodio 0.020 M y 100 mL de acido sulfúrico 0.010 M.Calcular: a) el pH de la solución resultante; y b) determinar la concentración de cada unade las especies presentes en la disolución. Datos: H2CO3: pKa1 = 6.36, pKa2 = 10.33R = a) pH = 4.27; b) [HCO3] = 5.4 x 105 M, [CO32] = 4.7 x 1011 M, [H2CO3] = 6.7 x 103 M,

    [SO42] = 6.7 x 103 M, [Na+] = 0.013 M

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    36/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 36

    8. a) ¿Cuál es la normalidad del ácido fosfórico, H3PO4 (98.0 g/mol) cuya etiqueta señalaque tiene 35.0% en peso y su densidad es 1.38 g/mL? b) De esta solución se toman 0.10mL y se lleva a 1.0 L, calcule la concentración de protones y el pH de esta nueva soluciónde acido fosfórico. Datos: H3PO4: K a1 = 7.5 x 103, K a2 = 6.2 x 108, K a3 = 4.4 x 1013 

    R = a) 14.8 N; b) [H+] = 4.63 x 104 M, pH = 3.33

    9. El ácido cítrico es un ácido tribásico, H3C6H5O7, cuyos  pKa son: pK 1 = 2.13,  pK 2 = 4.77 y pK 3  = 6.40. Calcular las concentraciones de protones y de los aniones monobásico,dibásico y tribásico en una disolución de ácido cítrico 0.010 M.

    R = [H+] = [H2C] = 5.6 x 103 M; [HC2] = 1.7 x 105 M; [C3] = 1.2 x 109 M

    10. El fosfato trisódico, Na3PO4 (163.94 g/mol), está disponible en las ferreterías como FTSy se usa como agente limpiador. El rótulo de una caja de FTS advierte que la sustancia esmuy cáustica. ¿Cuál es el pH de una solución que contiene 5.0 g de FTS en un litro de

    solución? Datos: K a (H3PO4): K a1 = 7.5 x 103

    ; K a2 = 6.2 x 108

     y K a3 = 4.2 x 1013

    .R = 12.24

    11. Calcular el pH de una solución de carbonato de sodio, Na2CO3, 0.0400 M. Datos: Ka 

    (H2CO3) = K a1 = 1.5 x 104 y K a2 = 4.69 x 1011.R = 11.45

    12. Calcular el pH de una disolución de hidrógeno carbonato de sodio, NaHCO 3  0.10 M.

    Datos: K a1 = 4.2 x 107, K a2 = 4.8 x 1011.R = 8.35

    13. Calcular el pH de una disolución dihidrógeno fosfato de sodio, NaH 2PO4  0.050 M.Datos: K a1 = 7.5 x 103, K a2 = 6.2 x 108, K a3 = 4.4 x 1013.R = 4.67

    14. Calcular el pH de una disolución de sulfito ácido de potasio, KHSO3 0.072 M. Datos: K a1 

    = 1.7 x 102, K a2 = 6.2 x 108.R = 4.49

    15. Calcular el pH de una disolución 0.020 M de la sal hidrógeno fosfato de sodio,

    Na2HPO4. Datos: K a1 = 7.5 x 103, K a2 = 6.2 x 108, K a3 = 4.4 x 1013.

    R = 9.78

    16. Calcular la concentración de protones de una disolución 1.00 x 102 M de Na2HPO4.Datos: H3PO4 (Ka1 = 7.50 x 10-3; Ka2 = 6.20 .10-8; Ka3 = 4.40 x 10-13 ).R = 1.65 x 10-10 M

    17. Calcule el pH y la concentración de aniones A2 de una disolución de H2A 0.050 M.

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    37/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 37

    Datos: Ka1 = 1.0 x 10-7; Ka2 = 1.2 x 10-13.

    R = pH = 4.15; [A2] = 1.2 x 10-13 M

    18. ¿Cuántos gramos de ácido oxálico, H2C2O4.2H2O (126.07 g/mol), se requieren parapreparar 300.0 mL de una disolución 0.04000 N del ácido? Calcule el pH de la solución.

    Datos pKa1 = 1.252, pKa2 = 7.266R = 0.7564 g; pH = 1.81

    19. Calcular el pH de una solución que se hace de modo que contenga las siguientes

    concentraciones analíticas: Datos: (H3AsO4): K a1 = 5.8 x 103; K a2 = 1.1 x 107 y K a3 = 3.2 x

    1012; (H2CO3): K a1 = 1.5 x 104 y K a2 = 4.69 x 1011; (H3PO4): K a1 = 7.11 x 103; K a2 = 6.32 x

    108 y K a3 = 4.5 x 1013.a) 0.0500 M en H3AsO4 y 0.0200 M en NaH2AsO4.R = 2.07b) 0.0300 M en NaH2AsO4 y 0.0500 M en Na2HAsO4.

    R = 7.18c) 0.0600 M en Na2CO3 y 0.0300 M en NaHCO3.R = 10.63d) 0.0400 M en H3PO4 y 0.0200 M en NaH2PO4.R = 2.09

    20. Calcular el pH de una solución que es 0.0400 M en:a) H3PO4 R = 1.86b) H2SR = 4.21

    c) NaH2PO4R = 4.71d) NaHSR = 9.80e) Na3PO4 R = 12.32f) Na2HPO3 R = 9.70g) Na2SR = 12.58

    Datos: (H3PO4): K a1 = 7.11 x 103

    ; K a2 = 6.32 x 108

     y K a3 = 4.5 x 1013

    ; (H2S): K a1 = 9.6 x 108

     y K a2 = 1.3 x 1014.

    B. Curvas de titulación de ácidos y bases polifuncionales

    21. Sugerir un indicador adecuado para una titulación basada en las siguientes reacciones;utilizar una concentración de 0.05 M si fuera necesaria una concentración en el punto deequivalencia.

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    38/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 38

    a) H2CO3  + NaOH   NaHCO3  + H2OR = púrpura de cresolb) H2T + 2NaOH   Na2T + 2H2O (H2T = acido tartárico)R = púrpura de cresolc) NH2C2H4NH2  + 2HCl   ClNH3C2H4NH3Cl

    R = verde de bromocresold) H2SO3  + 2NaOH   Na2SO3  + 2H2OR = fenolftaleína

    22. Se tiene un ácido diprótico H2A con  pK a1 = 4.6 y  pK a2 = 9.2. Para titular 10 mL de unadisolución 0.10 M de dicho ácido se emplea hidróxido de potasio 0.50 M.a) ¿Qué volumen de KOH se necesita para titular hasta el primer punto de equivalencia?R = 2.0 mLb) ¿Qué volumen de KOH se necesita para titular hasta el segundo punto de equivalencia?R = 4.0 mL

    c) Calcule el valor de pH para los siguientes volúmenes de KOH agregados: 0.0, 1.0, 2.0,3.0, 4.0 y 5.0R = 2.8; 4.6; 6.9; 9.2; 11.0 y 12.5d. Si tanto el ácido H2A como el titulante KOH se diluyen 10 veces, los volúmenesempleados en la titulación son iguales pero algunos valores de pH cambian. Calcule losmismos para los siguientes volúmenes de KOH (0.05 M) en la titulación de 10 mL de H2A0.01 M: 0.0, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0 y 5.0R = 3.3; 4.6; 6.9; 9.2; 10.5 y 11.5

    23. Obtener una curva para la titulación de 50.00 mL de una solución 0.1000 M delcompuesto A  con 0.2000 M del compuesto B  de la lista siguiente. Para cada titulación,

    calcular el pH tras la adición de 0.00, 12.50, 20.00, 24.00, 25.00, 26.00, 37.50, 45.00,49.00, 50.00, 51.00, y 60.00 mL del compuesto B:

    A  B a) Na2CO3  HClb) etilendiamina, H2NC2H4NH2  HClc) H2SO3  NaOHd) H3PO3  NaOH

    Datos: K  (H2CO3): K a1 = 1.5 x 104 y K a2 = 4.69 x 1011; K  (H3+NC2H4NH3+): K a1 = 1.42 x 107 y

    K a2 = 1.18 x 1010; K  (H2SO3): K a1 = 1.23 x 102 y K a2 = 6.6 x 108; K  (H3PO3): K a1 = 7.11 x 103;

    K a2 = 6.32 x 108 y K a3 = 4.5 x 1013.

    24. Obtener la curva de titulación después de calcular el pH tras la adición de 0.00, 12.50,20.00, 24.00, 25.00, 26.00, 37.50, 45.00, 49.00, 50.00, 51.00, y 60.00 mL de NaOH 0.2000M a 50.00 mL de una solución de ácido crómico, H2CrO4 0.1000 M. Datos: K  (H2CrO4): K a1 =1.8 x 101 y K a2 = 3.0 x 107.

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    39/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 39

    25. Se valoran 70.00 mL de un ácido triprótico, H3A 0.100 M (K a1 = 1.5 x 104; K a2 = 1.0 x

    107 y K a3 = 1.0 x 1011) con NaOH 0.0700 M. Calcular el pH:a) antes de agregar el NaOHR = 2.42b) al agregar 75.00 mL de NaOH

    R = 4.30c) al agregar 200.00 mL de NaOHR = 8.99d) al agregar 350.00 mL de NaOHR = 11.92

    26. Calcular el pH después de la adición de a) 0.00, b) 5.00, c) 25.00, d) 25.50, e) 50.00 y f)50.01 mL de NaOH 0.1000 M a 25.00 mL de ácido maleico, H2C4H2O4, 0.1000 M. Datos: K a1 

    = 1.3 x 102 y K a2 = 5.9 x 107 R = a) 1.52, b) 1.74, c) 4.11, d) 4.54, e) 9.38 y f) 11.12

    27. El ácido arsénico, H3AsO4, es un ácido débil triprótico y sus constantes ácidas dedisociación a 25ºC son las siguientes: K a1 = 5.8 x 103; K a2 = 1.1 x 107 y K a3 = 3.2 x 1012.Calcular el pH correspondiente cuando se titulan 75.00 mL de ácido arsénico 0.1500 M conNaOH 0.07500 M:a) antes de agregar el NaOHR = 1.57b) Después de agregar 150.00 mL de NaOHR = 4.62c) Después de agregar 325.00 mL de NaOHR = 10.80

    d) Después de agregar 500.00 mL de NaOHR = 11.81

    28. El ácido fosfórico, H3PO4, es un ácido débil triprótico y sus constantes ácidas de

    disociación a 25ºC son las siguientes: K a1 = 7.11 x 103; K a2 = 6.32 x 108 y K a3 = 4.5 x 1013.Calcular el pH correspondiente cuando se titulan 75.00 mL de ácido fosfórico 0.1500 Mcon NaOH 0.07500 M:a) Antes de agregar el NaOHR = 1.53b) Después de agregar 150.00 mL de NaOH

    R = 4.68c) Después de agregar 230.00 mL de NaOHR = 7.26d) Después de agregar 300.00 mL de NaOHR = 9.75e) Después de agregar 475.00 mL de NaOHR = 11.53

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    40/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 40

    29. El ácido oxálico, H2C2O4, es un ácido débil diprótico y sus constantes ácidas de

    disociación a 25ºC son las siguientes: K a1 = 5.60 x 102 y K a2 = 5.42 x 108. Calcular el pHcorrespondiente cuando se titulan 75.00 mL de ácido oxálico 0.1500 M con NaOH 0.07500M:a) Antes de añadir el NaOH

    R = 1.17b) Después de agregar 60.00 mL de NaOHR = 1.61c) Después de agregar 150.00 mL de NaOHR = 4.26d) Después de agregar 300.00 mL de NaOHR = 9.87e) Después de agregar 360.00 mL de NaOHR = 12.01

    30. El ácido carbónico, H2CO3, es un ácido débil diprótico y sus constantes ácidas de

    disociación a 25ºC son las siguientes: K a1 = 1.5 x 104 y K a2 = 4.69 x 1011. Calcular el pHcorrespondiente cuando se titulan 70.00 mL de ácido carbónico 0.100 M con NaOH 0.0700M:a) al agregar 75.00 mL de NaOHR = 4.30b) al agregar 100.00 mL de NaOHR = 7.08c) al agregar 200.00 mL de NaOHR = 11.37d) al agregar 275.00 mL de NaOH

    R = 12.18

    31. El fosfato trisódico, Na3PO4, está disponible en las ferreterías como FTS y se usa comoagente limpiador. El rótulo de una caja de FTS advierte que la sustancia es muy cáustica.Calcular el pH correspondiente cuando se titulan 75.00 mL de esta base de concentración0.150 M, tras la adición de 0.00, 100.00, 150.00, 200.00, 300.00 y 500.00 mL de HCl 0.0750

    M. Datos: K a (H3PO4): K a1 = 7.5 x 103; K a2 = 6.2 x 108 y K a3 = 4.2 x 1013.

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    41/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 41

    TEMA III

    Volumetrías de complejación

    Aquí encontrarás…. 

    1.  Los compuestos de coordinación

    2.  Número de coordinación, formulación

    3.  Reacción de formación de complejos

    4.   Actividades

    5.  Problemas propuestos

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    42/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 42

    1. 

    LOS COMPUESTOS DE COORDINACIÓN.

    Un compuesto de coordinación o complejo se forma cuando una base de Lewis se enlaza aun centro metálico (átomo o ion) que es un ácido de Lewis. En un compuesto decoordinación, las bases de Lewis, moléculas o iones que poseen átomos con pares

    electrónicos libres (dadores), se denominan ligandos. Según el número de enlaces queforme el ligando con el centro metálico, se clasifican en: Monodentados, si forman sólo unenlace M-L (H2O, NH3, Cl-, O2-, piridina). Bidentados, si forman dos enlaces M-L(acetilacetonato, etilendiamina, oxalato). Polidentados, si forman tres o más enlaces M-L(etilendiaminotetraacetato, AEDT). Los ligandos bidentados y polidentados se unen alcentro metálico formando un anillo por lo que se les denomina “quelatos” ya que se unenal metal como una pinza (del griego Kele que significa pinza) lo que les aporta unaestabilidad adicional.

    2. 

    NÚMERO DE COORDINACIÓN, es el número de átomos dadores unidos al centrometálico. Los más comunes son cuatro y seis. El conjunto de ligandos unidos porenlace covalente dativo al centro metálico forman lo que se denomina su esfera decoordinación. Formulación: el metal y los ligandos que forman la esfera decoordinación se escriben dentro de corchetes. 

    La mayoría de los compuestos de coordinación están formados por los denominadosmetales de transición. La característica más importante es que los elementos o sus ionesmás comunes tienen incompleta la subcapa d. Esta característica les confiere propiedadesespeciales como son:

    a) 

    Presentar diversos estados de oxidación, que dan lugar a compuestosgeneralmente coloreados.

    b) 

    Capacidad para formar compuestos paramagnéticos (presencia de electronesdesapareados).

    c)  Marcada tendencia a formar compuestos de coordinación.6 

    3.  REACCIONES DE FORMACIÓN DE COMPLEJOS:

    Una reacción de formación de complejo entre un metal M y un ligando L, puederepresentarse por:

    M + L ↔ ML Kf = [ML] / [M] [L]

    La magnitud de la constante de equilibrio, denominada constante de formación, nos dauna medida cuantitativa de la estabilidad del complejo. Es decir, cuanto mayor es el valorde la constante de formación de un complejo, más favorecida está su formación a partirde sus componentes y como consecuencia mayor es su estabilidad.

    6  Burriel, F.; Lucena, F.; Arribas, S.; Hernández, J. Química Analítica Cualitativa. 16ª ed. Capítulo 3. Ed.Paraninfo, 1998.

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    43/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 43

    Los valores de las constantes de formación sirven, por tanto, para comparar la estabilidadrelativa de dos complejos si ambos presentan similar estequiometría.Este equilibrio puede verse afectado por la presencia de otros cationes metálicos y/o deotros ligandos, originando reacciones de competencia que serán más o menosimportantes en función de la diferencia entre las distintas constantes de equilibrio. Así

    mismo, se ha de tener en cuenta que el pH del medio también influye en el equilibrio deformación de un complejo, ya que tanto el catión metálico como los ligandos puedensufrir reacciones parásitas con los protones o los grupos hidroxilo del medio. Este tipo dereacciones hace que disminuya las concentraciones de M y L libres en disolución, y portanto, inducen la disociación del complejo ML.7 

    4.  ACTIVIDADES:

      LECTURA 6: “Valoraciones con EDTA”, Análisis químico cuantitativo, Harris Daniel,3ª edición, editorial Reverté. Capítulo 13. 

     

    LECTURA 7: “Reacciones y valoraciones de formación de complejos”, Fundamentos de química analítica, Douglas A. Skoog, Donald M. West, F. JamesHoller, Stanley R. Crouch, editorial Thomson, 8ª edición, Capítulo 17. 

    Cuestionario:

    1. 

    Explique que se entiende por una constante de estabilidad “eficaz”. ¿Por qué es

    útil esta constante para las titulaciones quelométricas?2.

     

    Explique por qué el pH de la solución es un factor importante para la selección deun indicador metalocrómico.

    3. 

    ¿Qué se entiende por enmascaramiento?4.  De un ejemplo de “Titulación por desplazamiento”

    7 Silva, M.; Barbosa, J. Equilibrios iónicos y sus aplicaciones analíticas. 1ª ed. Capítulos 5 y 6. Ed. Síntesis,2002.

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    44/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 44

    5. 

    PROBLEMAS PROPUESTOS:

    A. CONSTANTES DE FORMACIÓN DE COMPLEJOS, Kf  

    1. El complejo ML, formado por un ión metálico M y un ligando L, tiene una constante de

    formación de 4.0 x 108. ¿Cuál es la concentración del ión metálico libre, en una disolución1.0 x 102 M del complejo?

    R = 5.0 x 106 M

    2. Se mezclan 0.010 moles de una disolución de Fe(III) con 0.100 moles de otra de SCN yse lleva a un volumen de 1.00 L. Se forma el complejo Fe(SCN) 2+ de color rojo. Calcular lasconcentraciones de [Fe3+], [SCN] y [Fe(SCN)2+] después de la reacción.Datos: Kf  [Fe(SCN)2+] = 1 x 103.

    R = [Fe3+] = 1.1 x 104 M, [SCN] = 0.090 M y [Fe(SCN)2+] = 0.010 M

    3. Se disuelven 1.50 moles de NaCN y 0.100 moles de AgNO3 en agua y se lleva el volumena 1.00 L. Suponiendo que sólo se forma el complejo Ag(CN)2, calcular las concentraciones

    de las especies siguientes: [Ag+], [CN] y [Ag(CN)2].

    Datos: Kf  [Ag(CN)2] = 1 x 1021.R = [Ag+] = 5.9 x 1023, [CN] = 1.30 M y [Ag(CN)2] = 0.100 M

    4. ¿Cuántos gramos de NaCN (49.007 g/mol) deberían añadirse a 1.00 L de disolución0.0020 M en iones Ag+ a fin de que la concentración final de dichos iones sea 1016 M?

    Datos: Kd[Ag(CN)2] = 1.8 x 1019.R = 0.29 g

    5. ¿Cuáles serán las concentraciones de iones Ag + y NH3 en una disolución 0.010 M de lasal [Ag(NH3)2]Cl, suponiendo que sólo se forma el complejo Ag(NH3)2+?Datos: Kf  [Ag(NH3)2+] = 1.6 x 108.

    R = [Ag+] = 2.5 x 104 M y [NH3] = 5.0 x 104 M

    6. ¿Qué cantidad de amoniaco, en moles, se debe añadir a 1.00 L de una solución 0.0100

    M de Hg(NO3)2  para que la concentración de Hg2+  se reduzca a 1.0 x 1013  una vezalcanzado el equilibrio. Suponer que la adición no implica aumento de volumen.Datos: Kf  [Hg(NH3)42+] = 2.5 x 1019 R = 0.048 moles

    7. Cuando se añade 0.100 moles de cloruro de zinc a 1.00 litro de NH 3  6.00 M laconcentración final de zinc resulta ser 3.50 x 1014. Si sólo se forma el complejo Zn(NH3)42+,calcular el valor de la constante de formación de este complejo.R = 2.9 x 109 

  • 8/19/2019 Guia Unificada

    45/122

    QUIM ICA ANALITICA I

    Departamento de Ciencias Químicas, Facul tad de Ciencias Exactas 45

    8. Se prepara una disolución disolviendo 0.023 moles de AgNO3 en 1 litro de NH3 2.0 M. La

    concentración de Ag+ libre es de 3.7 x 105 mg/L. Calcular la constante de formación delcomplejo Ag(NH3)2+. Datos: Ag (107.87 g/mol)R = 1.7 x 107 

    9. Una disolución contiene en 100 mL 0.0020 moles de cloruro de cadmio y 0.20 moles deamoniaco. Si se forma únicamente el complejo [Cd(NH3)42+], ¿cuál será la concentración deiones cadmio? Datos: Kf  [Cd(NH3)42+] = 5.9 x 106 

    R = 2.5 x 1010 M

    10. Los iones cianuro son mortales para los seres humanos a concentraciones superiores a

    2.4 x 103 M. ¿Qué concentraci