QUMICA ANALTICA LICENCIATURA EN BIOQUMICA FACULTAD DE CIENCIAS UNIVERSIDAD DE LA REPBLICAEJERCICIOS DE QUMICA ANALTICA CON RESOLUCIN 2004JULIO BERBEJILLO UNIDAD DE BIOQUMICA ANALTICA (CIN) Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo NDICE Repartido N 1 ................................................................... .......................................................................... 3 Resolucin Repartido N 1........................................................... ................................................................ 5 Repartido N 2 ................................................................... .......................................................................... 9 Resolucin Repartido N 2........................................................... .............................................................. 11 Repartido N 3 ................................................................... ........................................................................ 15 Resolucin Repartido N 3........................................................... .............................................................. 17 Repartido N 4 ................................................................... ........................................................................ 25 Resolucin Repartido N 4........................................................... .............................................................. 27 Repartido N 5 ........................................................................................................................................... 40 Resolucin Repartido N 5........................................................... .............................................................. 42 Repartido N 6 ................................................................... ........................................................................ 50 Resolucin Repartido N 6........................................................... .............................................................. 51 Repartido N 7 ................................................................... ........................................................................ 58 Resolucin Repartido N 7........................................................... .............................................................. 59 Repartido N 8 ................................................................... ........................................................................ 63 Resolucin Repartido N 8........................................................... .............................................................. 64 Repartido N 9 ................................................................... ........................................................................ 69 Resolucin Repartido N 9........................................................... .............................................................. 71 Repartido N 10 .................................................................. ....................................................................... 75 Resolucin Repartido N 10.......................................................... ............................................................. 77La Unidad de Bioqumica Analtica del Centro de Investigaciones Nucleares est integrada desde su creacin en 2001 por Justo Laz, responsable de la misma, Maria na Pereyra y quien suscribe, integrndose en 2003 Tamara Laube en remplazo de Vernica Nin. Este trabajo constituye una recopilacin de ejercicios de Qumica Analtica Cuantitativa, a los cuales se les ha adjuntado respuesta y resolucin, de modo de facilitar le al estudiante el seguimiento prctico del curso. Es probable que contenga imperfecciones. Si se las encontrara o surgiera alguna sugerencia sobre el mismo, les agradecera que me lo co municaran para as mejorarlo. Finalmente, quiero agradecer especialmente a Vernica Nin y Mariana Pereyra. Este trabajo no hubiera sido posible sin el aporte significativo que ellas brindaron en el ao2001. Julio Berbejillo Agosto de 2004 Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo2REPARTIDO N 1: Expresiones de concentracin, estequiometra, ecuaciones redox 1. El volumen de una disolucin acuosa se modifica a medida que cambia la temperatura. As, la concentracin de una disolucin dada a determinada temperatura puede no se r correcta para la misma disolucin a otra temperatura. Qu expresiones de concentracin sern independiente s de la temperatura y cules dependientes de la misma? 2. Una disolucin 4.0 M de hidrxido de sodio tiene una densidad de 1.2 0 g.mL -1 . Exprese su concentracin en trminos de porcentaje en masa. PM (NaOH) = 39.996 g.mol -1 Respuesta: 13,33 %. 3. El cido bromhdrico concentrado (48.0 % ( m / m )) posee una densidad de 1.50 g.mL -1 . Qu volumen y qu masa del mismo deben utilizarse para preparar 500 mL de disolucin 0.600 M? PM (HBr) = 80.917 g.mol -1 Respuesta: 33,72 mL ; 50,57 g. 4. Cul es la concentracin formal (moles.L -1 ) de cloruro de sodio cuando se disuelven en agua 32.0 g del mismo y se diluyen hasta 500 mL? PM (NaCl) = 58,442 g.mol -1 Respuesta: 1,095 F. 5. Toda disolucin acuosa diluida tiene una densidad cercana a 1.00 g.mL -1 . Si la disolucin contiene 1 ppm de soluto, exprese su concentracin en: g.L -1 , ug.L -1 , ug.mL -1 , mg.L -1 . Respuesta: 1 x 10 -3 g.L -1 ; 1000ug.L -1 ; 1ug.mL -1 ; 1 mg.L -1 . 6. Se recomienda que el agua potable contenga 1.6 ppm de fluoruro pa ra prevenir la caries dental. Cuntos gramos de fluoruro habr en 1.00 x 10 6 g de agua potable? Cuntos gramos de fluoruro de sodio contiene esta cantidad de fluoruro? PM (NaF) = 41.987 g.mol -1 PA (F) = 18.998 g.mol -1 Respuesta: 1600 g ; 3536,12 g. 7. Un recipiente de cido sulfrico concentrado cuya etiqueta dice H 2 SO 4 98,0 % ( m / m ) tiene una concentracin 18,0 M. a. Calcule su concentracin en g.L -1 . b. Cuntos mL de reactivo deben diluirse para obtener 1.00 L de disolucin 1.00 M? PM (H 2 SO 4 ) = 98.076 g.mol -1Respuesta: 1765,37 g.L -1 ; 55,56 mL. 8. Dada la ecuacin: 2 NaNH 2 + N 2 O NaN 3 + NaOH + NH 3 a. Determine la masa de amida de sodio y de xido de dinitrgeno que se req uiere para preparar 5.00 g de azida de sodio. b. Cuntos gramos de amonaco se producen? PM (NaNH 2 ) = 39.011 g.mol -1 PM (N 2 O) = 44.011 g.mol -1 PM (NaN 3 ) = 65.007 g.mol -1 PM (NH 3 ) = 17.030 g.mol -1 Respuesta: 6,00 g de amida de sodio y 3,39 g de xido de dinitrgeno ; 1,31 g de amo naco. Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 9. Dada la ecuacin: 3 NaNH 2 + NaNO 3 NaN 3 3+ 3 NaOH + NH 3 a. Cuntos gramos de azida de sodio pueden obtenerse a partir de la reaccin de 3.50 g de amida de sodio y 3.50 g de nitrato de sodio? b. Si se obtienen 1.20 g de azida de sodio, cul es el porcentaje de rendimiento de la reaccin? PM (NaNO 3 ) = 84.992 g.mol -1 Respuesta: 1,94 g ; 61,73 %. 10. Qu masa de iodato de potasio se requiere para preparar 5.00 L de una disolucin 0.10 M del mismo? PM (KIO 3 ) = 213.999 g.mol -1 Respuesta: 107,00 g. 11. Cuntos mL de disolucin 0.500 M de nitrato de plata se necesitan para reacciona r con 35.0 mL de una disolucin 0.750 M de cromato de sodio? La ecuacin para la reaccin es: Na 2 CrO 4 + 2 AgNO 3 Ag 2 CrO 4 + 2 NaNO 3 Respuesta: 105 mL. 12. Dada la reaccin: Na 2 CO 3 + 2 HCl 2 NaCl + CO 2 + H 2 Oa. Qu masa de carbonato de sodio se encuentra presente en una muestra impura del compuesto si se necesitan 35.0 mL de una disolucin 0.250 M de cido clorhdrico para hacerlo re accionar? b. Si la muestra tena una masa igual a 1.25 g: qu porcentaje del material es carbo nato de sodio? PM (Na 2 CO 3 ) = 105.986 g.mol -1 Respuesta: 0,46 g ; 37,10 %. 13. Cules seran las normalidades de las siguientes disoluciones: cido clorhdrico 6.0 0M, cido sulfrico 6.00 M y cido fosfrico 6.00 M, si estos cidos reaccionaran cediendo todos sus iones hidrgeno? Respuesta: 6 N ; 12 N ; 18 N. 14. El cido ctrico tiene una frmula molecular C 6 H 8 O 7 . Una masa de 0.571 g del mismo requiere 42.5 mL de una disolucin 0.210 N de hidrxido de sodio para su neutralizacin completa. a. Cul es la masa equivalente del cido ctrico? b. Cuntos hidrgenos cidos tiene el cido ctrico? PM (C 6 H 8 O 7 ) = 192.122 g.mol -1 Respuesta: 63,98 g.eq -1 ; 3. 15. Balancee las siguientes ecuaciones en medio cido por el mtodo de in - electrn: SeO 4 2+ Hg + Cl SeO 3 2+ Hg2 Cl 2 CH 3 CHO + Cr 2 O 7 2 Cr 3+ + CH 3 COOH Respuesta: 2 H + + SeO4 2+ 2 Hg + 2 Cl SeO3 2+ H2O + Hg2Cl2 16. Balancee las siguientes ecuaciones en medio bsico por el mtodo del in - electrn : BH 4 + H 2 O 3 BO 3 + H 2 HMn 2 O 3 + Hg + CN Mn(CN) 6 4+ Hg(CN) 2 Respuesta: 3 CH3CHO + 8 H + + Cr2O72 2 Cr 3+ + 4 H2O + 3 CH3COOH Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo4REPARTIDO N 1: Expresiones de concentracin, estequiometra, ecuaciones redox - RESOLUCIN 1. = = = = = = = = = = 100 . disolucin V soluto masav m % 100 . disolucin V soluto V v v % ) L ( disolucin V soluto moles Formalidad ) L ( disolucin V soluto es equivalent Normalidad ) L ( disolucin V soluto moles Molaridad T de es dependient iones Concentrac disolucin de " partes " 10 soluto de " partes " ppb disolucin de " partes " 10 soluto de " partes " ppm disolucin de totales moles a moles X 100 . disolucin masa soluto masa m m % ) g ( disolvente masa soluto moles molalidad T de ntes independie iones Concentrac 9 6 a 2. 4 moles de NaOH ---- 1 L de disolucin 159,984 g (4 moles . 39,996 g.mol -1 ) de NaOH ---- 1 L de disolucin 1 mL de disolucin tiene una masa igual a 1,20 g 1000 mL (1L) tendrn 1200 g de masa . % 33 , 13 100 . disolucin de g 1200 NaOH de g 984 , 159 100 . masa masa m m %disolucin soluto = = = 3. a) 0,600 moles de HBr ---- 1 L de disolucin en 0,500 L habr 0,300 moles de HBr masa de HBr = 0,300 . 80,917 g.mol -1 = 24,2751 g de HBr en 0,500 L de disolucin 48 g de HBr ---- 100 g de disolucin 24,2751 g ---- x HBr concentrado. b) 1,50 g 50,573125 g ---- x Br concentrado. ---- 1 mL de disolucin x = 33,715417 mL de disolucin de H x = 50,573125 g de disolucin de4. En el caso de la sal cloruro de sodio, cuando se produce una disolucin diluye ndo un mol de la misma en 1 L de agua, la concentracin formal es 1 mol.L -1 . Sin embargo, la concentracin real de cloruro de sodio es prcticamente nula, puesto que es un electrolito fuerte. La Formalidad s e refiere por tanto a la cantidad de sustancia disuelta sin tener en cuenta la composicin real de la disolucin. Unidad de Bioqumica Analtica 5 CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo F 095 , 1 L 500 , 0 . mol . g 442 , 58 NaCl de g 0 , 32 V moles Formalidad 1 ) L ( disolucin soluto = = = 5. 1 parte de soluto en 1 x 10 6 partes de disolucin 1 g de soluto en 1 x 10 6 g de disolucin 1 g de soluto en 1 x 10 6 mL de disolucin ( = 1,00 g.mL -1 ) 1 g de soluto en 1 x 103 L de disolucin en 1 L de disolucin habr 1 x 10 -3 g de soluto 1 ppm: 1 x 10 -3 g. L -1 1 g ---- 1 x 10 6 ug 1 x 10 -3 g ---- x 1 ppm: 1000 ug. L -1 1 ppm: 1 ug. mL -1 1 ppm: 1 mg. L -1 6. 1,6 g de fluoruro en 1 x 10 6 g de disolucin es la recomendacin para agua potable. En 1,00 x 10 9 g de agua habr 1600 g de fluoruro. NaF de moles mismos los a en correspond que moles 219392 , 84 mol . g 998 , 18 g 1600 moles 1 F = = masa de NaF = 84,219392 moles . 41,987 g.mol -1 = 3536,12 g 7. a) 18 moles de H2SO4 en 1 L de disolucin 1765,37 g (18 moles . 98,076 g.mol -1 ) en 1 L de disolucin b) mL 56 , 55 M 0 , 18 mL 1000 . M 00 , 1x = 1000 ugM V . M V i f f i = = = 8. a) 65,007 g ---- 1 mol de NaN3 5 g ---- xx = 0,0769147 moles de NaN31 mol de NaN3 se produce a partir de 1 mol de N2O 1 mol de NaN3 se produce a partir de 2 moles de NaNH2 Se requieren 6,00 g de NaNH2 (2 . 0,0769147 moles . 39,011 g.mol -1 ) y 3,39 g de N2O (0,0769147moles . 44,011 g.mol -1 ) b) masa de NH3 = 0,0769147 moles . 17,030 g.mol -1 = 1,31 g Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 9. a) moles 0411803 , 0 mol . g 992 , 84 NaNO de g 50 , 3 moles 0897182 , 0 mol . g 011 , 39 NaNH de g 50 , 3 1 3 1 2 = = 3 moles de NaNH2 ---- 1 mol de NaN3 0,0897182 moles ---- x 1 mol de NaNO3 ---- 1 mol de NaN3 0,0411803 moles ---- x 6x = 0,029906 moles NaN3 x = 0,0411803 moles NaN3El reactivo limitante es aquel que limita la cantidad de producto formado, por l o tanto en este caso el compuesto amida de sodio es el RL. masa de NaN3 = 0,029906 moles . 65,007 g.mol -1 = 1,9440993 g b) % 73 , 61 g 9440993 , 1 g 20 , 1 100 . te tericamen erimental exp iento dim ren 100 .calculada masa masa % = = =10. masa de KIO3 = 0,10 M . 213,999 g.mol -1 . 5,00 L = 107 g 11. 1 mol de Na2CrO4 reacciona con 2 moles de AgNO3 0,02625 moles de Na2CrO4 (0,750 M . 35,0 x 10 -3 L) reaccionan con x moles de AgNO3 x = 0,0525 moles de AgNO3 3 disolucin 3 AgNO AgNO de mL 105 L 105 , 0 M 500 , 0 moles 0525 , 0 M moles V = = = 12. a) 2 moles de HCl reaccionan con 1 mol de Na2CO3 0,00875 moles de HCl (0,250 M . 35,0 x 10 -3 L) reaccionan con x mol de Na2CO3 x = 0,004375 moles de Na2CO3 0,4636887 g de Na2CO3 (0,004375 moles . 105,986 g.mol -1 ) b) % 10 , 37 100 . g 25 , 1 g 4636887 , 0 100 . masa masa m m% disolucin soluto = = = 13. i . M V i PM masa V . PE masa V es equivalent Normalidad ) L ( disolucin soluto soluto ) L ( disolucin soluto soluto ) L ( disolucin soluto = = = = Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo7El parmetro i representa en las reacciones cido base los equivalentes de iones hid rgeno (H + ) que cede o acepta un mol de cido o base, respectivamente. El parmetro i representa en las reacciones redox los equivalentes de electrones q ue cede o acepta un mol de agente reductor u oxidante, respectivamente. Por lo tanto: N de HCl = 6 N (1 mol de HCl cede 1 equivalente de H + ) N de H2SO4 = 12 N (1 mol de H2SO4 cede 2 equivalentes de H + ) N de H3PO4 = 18 N (1 mol de H3PO4 cede 3 equivalentes de H + ) 14. a) equivalentes de NaOH = equivalentes de cido ctrico = 0,210 N . 0,0425 L = 8,92 5 x 10 -3eq 1 3 7 O 8 H 6 C 7 O 8 H 6 C 7 O 8 H 6 C 7 O 8 H 6 C 7 O 8 H 6 C 7 O 8 H 6 C eq . g 98 , 63 eq 10 . 925 , 8 g 571 , 0 es equivalent masa PE PE masa es equivalent = = = = b) 1 1 1 7 O8 H 6 C 7 O 8 H 6 C 7 O 8 H 6 C 7 O 8 H 6 C mol . eq 3 eq . g 98 , 63 mol . g 122 , 192 PE PM i i PM PE = = = = 15. a) 2 H + + 2 e + SeO4 2 SeO3 2+ H2O 2 Hg + 2 Cl Hg2Cl2 + 2 e 2 H + + SeO4 2+ 2 Hg + 2 Cl - SeO3 2+ H2O + Hg2Cl2 b) (CH3CHO + H2O CH3COOH + 2 H + + 2 e ) x 3 Cr2O7 2+ 14 H + + 6 e 2 Cr 3+ + 7 H2O 3 CH3CHO + 8 H + + Cr2O7 2 2 Cr 3+ + 4 H2O + 3 CH3COOH 16. a) BH4 + 7 OH H3BO3 + 4 H2O + 8 e (2 H2O + 2 e H2 + 2 OH ) x 4 BH4 + 4 H2O 4 H2 + OH + H3BO3 b) + 4+ Mn2O3 + 12 CN 3 H2O + 2 e 2 Mn(CN)6 6 OHHg + 2 CN Hg(CN)2 + 2 eMn2O3 + 14 CN + 3 H2O + Hg 2 Mn(CN)6 4+ 6 OH + Hg(CN)2Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo8REPARTIDO N 2: Cifras significativas, propagacin de errores y tratamiento estadstico de resultados 1. Redondee cada nmero a la cantidad de cifras significativas que se indica. a) b) c) d) e) f) g) 1,2367 1,2384 0,1352 2,051 2,0050 2,0150 2,00501 a 4 c. s a 4 c. s a 3 c. s a 2 c. s a 3 c. s a 3 c. s a 3 c. sRespuesta: 1,237 ; 1,238 ; 0,135 ; 2,1 ; 2,00 ; 2,02 ; 2,01. 2. Escriba cada respuesta con la cantidad correcta de cifras significativas. a) b) c) d) 4 ) = -6 1,021 + 2,69 = 3,711 12,3 1,63 = 10,67 4,34 x 9,2 = 39,928 0,0602 / (2,113 x 10 2,84903 x 10Respuesta: 3,71 ; 10,7 ; 40 ; 2,85 x 10 -6 . 3. Empleando la cantidad correcta de cifras significativas, calcule la masa mol ar de: a) cloruro de bario b) C 31 H 32 O 8 N 2PA Ba = 137,327 g.mol -1 PA H = 1,00794 g.mol -1 PA Cl = 35,4527 g.mol -1 PA O = 15,9994 g.mol -1 PA C = 12,011 g.mol -1 PA N = 14,00674 g.mol -1 Respuesta: 208,232 ; 560,604. 4. Escriba de nuevo el nmero 3,12356 ( 0,16789 %) en la forma (a) nme ro ( incertidumbre absoluta) y (b) nmero ( incertidumbre relativa porcentual). Emplee una cantidad razonable de cifras en cada expresin.5. Cada blanco en la figura muestra dnde se clav una serie de dardos. Asocie la l etra que corresponde a cada blanco con las descripciones que siguen: a) b) c) d) exacto y preciso exacto y no preciso preciso y no exacto ni preciso ni exacto6. Halle la incertidumbre absoluta y la incertidumbre relativa porcentua l para cada clculo. Exprese los resultados con una cantidad razonable de cifras significativas. a) 6,2 ( 0,2) - 4,1 ( 0,1) = ? b) 9,43 ( 0,05) x 0,016 ( 0,001) = ?Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo97. Escriba cada resultado con la cantidad correcta de cifras significativas: a) b) c) 2 ) + 1,0 + 2,1 + 3,4 + 5,8 = 12,3000 106,9 - 31,4 = 75,5000 107,868 - (2,113 x 10 (5,623 x 10Respuesta: 2,1 ( 0,2) , 2,1 (11 %) ; 0,151 ( 0,009) , 0,151 ( 6 %).Respuesta: 3,124 ( 0,005) ; 3,124 (0,2 %).3 ) = d) e) 8 ) x -2 ) = -105519,568 (26,14 / 37,62) x 4,38 = 3,043413 (26,14 / 37,62 x 10 (4,38 x 10 3,043413 x 10f) (26,14 / 3,38) + 4,2 = 11,9337 Respuesta: 12,3 ; 75,5 ; 5520 ; 3,04 ; 3,04 x 10 -10 ; 11,9. 8. Determine la incertidumbre absoluta y la incertidumbre relativa porcentual p ara cada clculo. Exprese los resultados con una cantidad razonable de cifras significativas. a) 9,23 ( 0,03) + 4,21 ( 0,02) - 3,26 ( 0,06) = ? b) 91,3 ( 0,1) x 40,3 ( 0,2) / 21,1 ( 0,2) = ? c) [4,97 ( 0,05) - 1,86 ( 0,01)] / 21,1 ( 0,2) = ? d) 2,0164 ( 0,0008) + 1,233 ( 0,002) + 4,61 ( 0,01) = ? e) 2,0164 ( 0,0008) x 10 3 + 1,233 ( 0,002) x 10 2 + 4,61 ( 0,01) x 10 1 = ?9. a) Demuestre que la masa molar del cloruro de sodio es 58,4425 ( 0,0009) g.mol -1 . b) Para preparar una disolucin de cloruro de sodio, se tom una masa de 2,634 ( 0,0 02) g y se disolvi en un matraz aforado de 100,00 ( 0,08) mL. Exprese la molarida d de la disolucin resultante y su incertidumbre con la cantidad correcta de cifras significativas. PA (Na) = 22.989768 ( 0,000006) g.mol -1 . PA (Cl) = 35.4527 ( 0.0009) g.mol -1 . Respuesta: 0,4507 ( 0,0005) M ; 0,4507 ( 0,1 %) M. 10. Mediante el test Q, decida si el valor 216 debe descartarse del conjunto de resultados 192, 216, 202,Respuesta: 10,18 ( 0,07) , 10,18 ( 0,7 %) ; 174 ( 2) , 174 ( ; 0,147 ( 0,003) , 0,147 ( 2 %) ; 7,86 ( 0,01) , 7,86 ( 0,1 %) ; 2185,8 ( 0,8) , 2185,8 ( 0,04 %). 1 %)195, 204. Respuesta: No debe descartarse. 11. Empleando el mtodo de mnimos cuadrados se calcul la ecuacin de la mejor recta a partir de los puntos: (3,0 ; -3,87 x10 4 ), (10,0 ; -12,99 x 10 4 ), (20,0 ; -25,93 x 10 4 ), (30,0 ; -38,89 x 10 4 ), (40,0 ; -51,96 x 10 4 ). Los resultados son: m = -1,29872 x10 4 , b = 256,695, m = 13,190, b = 323,57. Exprese la pendiente y la ordenada en el origen y sus incertidumbres con la cantidad correcta de cifr as significativas. Respuesta: y = [ - 12987 ( 13) ] x + 257 ( 324) 12. Empleando el test Q, determine el nmero n ms grande que podra conservarse en e l conjunto 63, 65, 68, 72, n. Respuesta: 88. 13. Aplique el mtodo de mnimos cuadrados para calcular la ecuacin de la mejor rect a que pase por los puntos: (1 ; 3), (3 ; 2), (5 ; 0). Exprese su respuesta en la forma y = [m ( m )]x + [b ( b )], con la cantidad correcta de cifras significativas. Respuesta: y = [ - 0,8 ( 0,1) ] x + 3,9 ( 0,5) Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio BerbejilloREPARTIDO N 2: Cifras significativas, propagacin de errores y tratamiento estadstico de resultados - RESOLUCIN 1. a) b) c) d) 1,237 1,238 0,135 2,110e) 2,00 f) 2,02 g) 2,01 2. a) 1,021 + 2,69 = 3,711 3,71 b) 12,3 - 1,63 = 10,67 10,7 c) 4,34 x 9,2 = 39,928 40 d) 0,0602 / (2,113 x 10 4 ) = 2,84903 x 10 -6 2,85 X 10 -6 3. a) BaCl2 ol -1 b) C31H32O8N2 604 g.mol -1PM = 137,327 + 2(35,4527) = 208,2324 208,232 g.m PM = 372,341 + 32,25408 + 127,9952 + 28,01348 = 560,60376 560,4. a) 3 10 x 24 , 5 100 12356 , 3 . 16789 , 0 100 medida . .% r . i . a . i 100 . medida . a . i .% r . i = = = =b) 3,124 ( 0,2%) 5. e) f) g) h) exacto y preciso exacto y no preciso preciso y no exacto ni preciso ni exacto6. a) 2236 , 0 ) 1 , 0 ( ) 2 , 0 ( . a . i 2 2 3,124 (0,005)resultado = + = % 647619 , 10 1 , 2 100 . 2236 , 0 % . r . i resultado = = 2,1 ( 0,2) 2,1 ( 11 %) b) 2724506 , 6 ) 25 , 6 ( ) 5302226 , 0 ( % . r . i 25 , 6 016 , 0 100 . 001 , 0 % . r . i 5302226 , 0 43 , 9 100 . 05 , 0 % . r . i 2 2 resultado 2 1 = + = ) ` = = = = % 4638734 009 , 0 100 15088 , 0 . 2724506 , 6 100 medida . % . r . i . a . i = = = Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 0,151 ( 0,009) 0,151 ( 6 %) 7. a) b) c) 2 ) + 3 ) = d) e) 1,0 + 2,1 + 3,4 + 5,8 = 12,3000 12,3 106,9 - 31,4 = 75,5000 75,5 107,868 - (2,113 x 10 (5,623 x 10 5519,568 107,868 + 211,3 + 5623 = 5520 (26,14 / 37,62) x 4,38 = 3,043413 3,04 (26,14 / 37,62 x 10 118 ) x (4,38 x 10 -2 ) = 3,043413 x 10 -10 3,04 x 10 -10 f) (26,14 / 3,38) + 4,2 = 11,9337 11,9 8. a) 9,23 ( 0,03) + 4,21 ( 0,02) - 3,26 ( 0,06) = ?07 , 0 ) 06 , 0 ( ) 02 , 0 ( ) 03 , 0 ( . a . i 2 2 2 = + + = 10,18 ( 0.07) 10,18 ( 0,7 %) % 6876227 , 0 18 , 10 100 . 07 , 0 % . r . i = =b) 91,3 ( 0,1) x 40,3 ( 0,2) / 21,1 ( 0,2) = ? 0755188 , 1 ) % . r . i ( ) % . r . i ( ) % . r . i ( % . r . i 9478673 , 0 1 , 21 100 . 2 , 0 % . r . i 4962779 , 0 3 , 40 100 . 2 , 0 % . r . 109529 , 0 3 , 91 100 . 1 , 0 % . r . i i 2 3 2 2 2 1 resultado 3 2 1 = + + = ) ` = = = = = = 8754754 , 1 100 37867 , 174 . 0755188 , 1 . a . i = = 174 ( 2) 174 ( 1 %) c) [4,97 ( 0,05) - 1,86 ( 0,01)] / 21,1( 0,2) = ? 866335 , 1 ) % . r . i ( ) % . r . i ( % . r . i 9478673 , 0 1 , 21 100 . 2 , 0 % . r . i 607717 , 1 11 , 3 100 . 05 , 0 % . r . i ) 2 , 0 ( 1 , 21 ) 05 , 0 ( 11 , 3 0509901 , 0 ) 01 , 0 ( ) 05 , 0 ( . a . i 2 2 2 1 resultado 2 1 2 2 numerador = + = ) ` = = = = = + = 002750854 , 0 100 1473933 , 0 . 866335 , 1 . a . i = = 0,147 ( 0,003) 0,147 ( 2%) d) 2,0164 ( 0,0008) + 1,233 ( 0,002) + 4,61 ( 0,01) = ? 0102293 , 0 ) 01 , 0 ( ) 002 , 0 ( ) 0008 , 0 ( . a . i 2 2 2 = + + = Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 12% 1301545 , 0 8594 , 7 100 . 0102293 , 0 % . r . i = = 7,86 ( 0,01) 7,86 ( 0,1 %)+ [1,233 ( 0,002)] 10 2 + [4,61( 0,01)] 10 1 = ?8306623 , 0 ) 1 , 0 ( ) 2 , 0 ( ) 8 , 0 ( . a . i 2 2 2 = + + = % 0380026 , 0 8 , 2185 100 . 8306623 , 0 % . r . i = = 2185,8 ( 0,8) 2185,8 ( 0,04 %) 9. a) PM NaCl = 22,989768 ( -10,000006) + 35,4527 ( 0,0009) = 58,4425 ( 0,0009) g.mol00090002 , 0 ) 0009 , 0 ( ) 000006 , 0 ( . a . i 2 2 = + =b) M ?) ( 4506994 , 0 L ) 00008 , 0 ( 10000 , 0 . mol . g ) 0009 , 0 ( 58,4425 g ) 002 , 0 ( 634 , 22016,4 ( 0,8) + 123,3 (e) [2,0164 ( 3 0,0008)] 100,2) + 46,1 ( 0,1) = 2185,8M 1 = 0,4507 ( 0,0005) M 0,4507 ( 0,1%) M 10. Q (90 %) 0,94 0,76 0,64 0,56 0,51 0,47 N obs. 3 4 5 6 7 8 amplitud desvo Q = Si Q tabulado < Q calculado, el dato dudoso puede ser descartado con un nivel d e confianza del 90 % = \ | + | . | \ | + | . | \ | =% 1102968 , 0 10000 , 0 100 . 00008 , 0 4425 , 58 100 . 0009 , 0 634 , 2 100 . 002 , 0 .% r . i 2 2 2 = | . |7 0004971070 , 0 100 4506994 , 0 . 1102968 , 0 . a . i = =192, 195, 202, 204, 216 5 , 0 192 216 204 216 Q calculado = = Como 0,64 > 0,5 no debe descartarse. Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 11. y = [ - 12987 ( 13) ] x + 257 ( 324) 12. 63, 65, 68, 72, n. 64 , 0 63 n 72 n Q calculado = = n = 88 13. D n . 2 y 2 m = D ) x ( . 2 i 2 y 2 b = 2 n ) d ( 2 i 2 y 13 = | | 2 i 2 i ) x ( n ) x ( D =xi yi xi 2 di (yi - m xi - b) di 2 1 3 5 9 3 2 0 5 1 - 0,1666 0,02775556 9 0,3334 0,11115556 25 - 0,1666 0,02775556 35 0,16666681666668 , 0 2 3 1666668 , 0 2 y = = 2 = 24D = 35 x 3 - 94930068 , 0 24 35 . 1666668 , 0 b = = 1443376 , 0 24 3 . 1666668 , 0 m = = m = - 0,75 b = 3,91666 y = [- 0,8 ( 0,1)] x + 3,9 ( 0,5)Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin14Julio Berbejillo REPARTIDO N 3: Estudio Sistemtico del Equilibrio Qumico 1. Identifique los cidos de Brnsted-Lowry entre los reactivos de las siguientes r eacciones: a. NaHSO 3 + NaOH Na 2 SO 3 + H 2 O b. KCN + HI HCN + KI c. PO 4 3+ H 2 O HPO 4 2+ OH 2. Si las siguientes sustancias se disuelven en agua, resultar la disolucin cida, bs ica o neutra? a. Na + Br b. Na + CH 3 COO c. NH 4 + Cl d. K 3 PO 4 e. (CH 3 ) 4 N + Cl3. Calcule la masa de iodato de bario que puede disolverse en 500 mL de agua a 25 C. K ps (Ba(IO 3 ) 2 ) = 1.57 x 10 -9 PM (Ba(IO 3 ) 2 ) = 487.13 g.mol -1 Respuesta: 0,178 g. 4. Cuando el sulfato de amonio se disuelve, tanto el anin como el catin experimen tan reacciones cido base en el agua: (NH 4 ) 2 SO 4 (s) 2 NH 4 + + SO 4 2K ps = 2.76 x 10 2 NH 4 + NH 3 + H + K a = 5.7 x 10 -10 HSO4 H + + SO 4 2K a = 1.0 x 10 -2 a. Plantee un balance de carga elctrica para este sistema. b. Formule un balance de masa para este sistema. c. Halle la concentracin de NH 3 (ac) si el valor de pH se fija en 9.25. Respuesta: 6,58 M. 5. El fluoruro de calcio en disolucin acuosa presenta una constante de solubilid ad, K ps , de 3.9 x 10 -11 . El in fluoruro disuelto se comporta como una base dbil, cuya K b = 1.5 x 10 -11 . Calcule la molaridad del in calcio si se trabajara a pH 3.00. Respuesta: 3,94 x 10 -4 M. 6. El sulfato de plomo tiene una K ps de 2.0 x 10 -8 . Si una disolucin de nitrato de plomo (II) es tratada con cido sulfrico 0.05 M, calcule la concentracin de Pb 2+ en la disolucin. PbSO 4 Pb 2+ + SO 4 2HSO 4 H + + SO4 2K a2 = 1 x 10 -2 Respuesta: 3,46 x 10 -4 M. 7. Considere un sistema acuoso en el cual se presentan los siguientes equilibri os: H 2 A H + + HA K a1 HA H + + A 2K a2 0.100 moles de una sal de A 2se disuelven en 100.00 mL de disolucin. El valor de pH de la misma se fija en 7.00 mediante el empleo de una disolucin amortiguadora. Deduzca una ecuac in que indique la concentracin de A 2. La ecuacin debe incluir la [A 2], K 1 y K 2 como nicas variables. Respuesta: | | . | \ | + + = 2 a 1 a 14 2 a 7 2 K . K 10 K 10 1 1 ] A [ Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo158. Cierta sal metlica del cido acrlico tiene la frmula M(H 2 C=CHCO 2 ) 2 . Halle la concentracin de M 2+ en una disolucin acuosa saturada de esta sal en la que la concentracin de iones hidrxido se mantiene en el valor 1.8 x 10 -10 M. Los equilibrios a considerar son: M(H 2 C=CHCO 2 ) 2 (s) M 2+ + 2 H 2 C=CHCO 2 K ps = 6.3 x 10 -14 H 2 C=CHCO 2 H H ++ H 2 C=CHCO 2 K a = 5.6 x 10 -5 Respuesta: 3,97 x 10 -5 M. 9. El sulfuro mercrico o sulfuro de mercurio (II), mineral que constit uye el pigmento del color bermelln, contamin una muestra biolgica acuosa, dando lugar a las siguientes reacci ones en ella: HgS (s) Hg 2+ (ac) + S 2(ac) K ps = 5.0 x 10 -54 S 2(ac) + H 2 O HS (ac) + OH (ac) K b1 = 8.0 x 10 -1 HS (ac) + H 2 OH 2 S (ac) + OH (ac) K b2 = 1.1 x 10 -7 a. Plantee un balance de carga elctrica para este sistema. b. Calcule la concentracin de in mercrico si se fija el valor de pH en 8.00. Respuesta: 2,11 x 10 -24 M. 10. Calcule las relaciones de concentracin de todas las especies de carbonatos e n el equilibrio en una muestra de sangre humana que tiene un valor de pH de 7.3. H 2 CO 3 H + + HCO 3 K a1 = 4.6 x 10 -7 HCO 3 H + + CO 3 2K a2 = 4.4 x 10 -11 Respuesta: [H2CO3] = 0,11 [HCO3 ] ; [HCO3 ] = 1139,06 [CO3 2] ; [H2CO3] = 124,10 [CO32]. 11. Calcule la molaridad del in bario en una disolucin de oxalato de bario a la c ual se le fija el valor de pH en 5.00. Los equilibrios a considerar seran los siguientes: BaC 2 O 4 (s) Ba 2+ (ac) + C 2 O 4 2(ac) K ps = 1 x 10 -6 H 2 C 2 O 4 (ac) HC 2 O 4 (ac) + H + (ac) K a1 = 5.6 x 10 -2 HC 2 O 4 (ac) C 2 O 4 2(ac) + H+ (ac) K a2 = 5.4 x 10 -5 Respuesta: 1,09 x 10 -3 M. 12. Calcule la molaridad del in plata en una disolucin acuosa saturada de fosfato de plata a pH 6.00 si los equilibrios son: Ag 3 PO 4 (s) 3 Ag + + PO 4 3K ps = 2.8 x 10 -18 HPO 4 2H + + PO 4 3K a3 = 1.6 x 10 -11 H 2 PO 4 H + + HPO 4 2K a2 = 6.3 x 10 -8 H 3PO 4 H + + H 2 PO 4 K a1 = 7.1 x 10 -3 Respuesta: 1,73 x 10 -3 M. Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo REPARTIDO N 3: Equilibrio Qumico - RESOLUCIN 1. a) NaHSO3 + NaOH Na2SO3 + H2O CIDO 1 BASE 2 BASE 1 b) KCN BASE 1 c) PO4 3+ H2O 2+ OH BASE 1 2. a) Na + Br NEUTRA. Tanto el in sodio como el in bromuro no hidro lizan el agua. b) Na + CH3COO BSICA. CH3COO + H2O CH3COOH + OH c) NH4 + + HI CIDO 2 HCN + CIDO 116CIDO 2 KI BASE 2HPO4CIDO 2CIDO 1BASE 2Cl CIDA. NH4 + + H2O NH3 + H3O + d) K3PO4 3+ H2O HPO4 2+ OH e) (CH3)4N + Cl NEUTRA. Tanto el in tetrametilamonio como el in cloruro no hidrolizan el agua. 3. M 10 x 321722 , 7 4 K ] Ba [ ]) Ba [ . 2 ( . ] Ba [ K : ) 1 ( en Sustituyo ) 2 ( ] IO [ ] Ba [ 2 ) 1 ( ] IO [ . ] Ba [ K IO 2 Ba ) IO ( Ba 4 3 ps eq 2 2 2 2 ps eq 3 eq 2 2 3 2 ps 3 2 ) s ( 2 3 + + + + + + = = = = = + 1 mol de Ba 2+ en el equilibrio proviene de la disociacin de 1 mol de Ba(IO BSICA. PO43 ) 2 (estequiometra 1:1) masa de 3 ) 2 = M . V . -4 M . 0,500 -1 = 0,17833 4. a) [NH 4 + ] + [H + ] = [HSO 4 ] + 2 [ SO 4 2] + [OH ] b) [NH 4 + ] 0 = 2 [SO 4 2] 0 [SO 4 2] 0 = [SO 4 2] eqBa(IOPM = 7,321722 x 10 L . 487,13 g.mol g+ [HSO 4 ] eq[NH 4 + ] 0 = [NH 4 + ] eq + [NH 3 ] eq[NH 4 + ] eq + [NH 3 ] eq = 2 ([SO 4 2] eq + [HSO 4 ] eq )Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo17c) De ahora en ms se omitirn los subndices de equilibrio. Se recomienda a la hora de establecer el sistema de ecuaciones, el empleo de variables sencillas para facilitar su resolu cin.NH4 + NH3 + H + B ] H [ . A ] NH [ ] H [ . ] NH [ K 4 3 a + + + = = HSO4 H + + SO4 2D ] H [ . C ] HSO [ ] H [ . ] SO [ K 4 2 4 a + + = = (NH4)2SO4 (s) 2 NH4 + + SO4 2C . B ] SO [ . ] NH [ K 2 2 4 2 4 ps = = + Balance de masa + D) ' ] ] ] ] ] a K H [ . ] SO [ 2 SO [ 2 H [ NH [ . K NH [ A + B = 2 (C2 4 2 4 4 a 4 + + + + + = + | | . | \ | + = | | . | \ | + + + + ' ] 1 ] K 1 a 2 4 a 4 | | . | \ | + = | | . |K H [ . ] SO [ 2 H [ . ] NH [\ | + + + + + ' K ] H [ 1 . ] NH [ K 2 ] H [ K 1 . ] NH [ a 2 4 ps a 4 M 496118 , 6 ] H [ K 1 ' K ] H [ 1 . K 2 ] NH [ 3 a a ps 4 = | | . | \ | + | | . | \ | + = + ++ M ] ] ] 4 3 + 58459 , 6 H [ NH [ . K NH [ a = = +5. CaF 2 (s) Ca 2+ (ac) + 2 F (ac) (K ps = 3,9 x 10 -11 )F (ac) + H 2 O HF (ac) + OH (ac) ( K b = 1,5 x 10 -11 ) ) ] K ] ) ] ) ] ] K ) M 2 ( ] F [ OH [ . ] F [ Ca [ . 2 3 ( ] F [ ] HF [ ] Ca [ . 2 F [ ] Ca [ . 2 2 ( F [ OH [ . ] HF [ OH HF O H F 1 ( ] F [ . ] Ca [ K F 2 Ca CaF 10 ] OH [ M 10 ] H [ 00 , 3 pHb 2 2 0 0 2 b 2 2 2 ps 2 ) s ( 11 3 + + + + + = + = = = + = + = =2+ ++ = 18Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo ( ) M 10 x 9351523 , 3 4 10 x 9 , 3 . 1 10 x 0 , 1 10 x 5 , 1 4 K . 1 ] OH [ K ] Ca [ ) 1 ( 1 ] OH [ K ] Ca [ . 4 1 ] OH [ K ] Ca [ . 2 . ] Ca [ 1 ] OH [ K ] Ca [ . 2 ] F [ 1] OH [ K . ] F [ ] Ca [ . 2 4 3 11 2 11 11 3 ps 2 b 2 2 b 3 2 2 b 2 2 ps b 2 b 2 + + + + + + = | | . | \ | + = | | . | \ | += | | . | \ | + = | | | | | | . |\ | | | . | \ | + = | | . | \ | + = | | . | \ | + = K6. Pb(NO3)2 + H2SO4 PbSO4 + 2 HNO3 PbSO4 Pb 2+ + SO4 2-HSO4 H + + SO4 2| | . | \ | + = | | . | \ | + + + = = = + + + + 2 a 2 2 4= = = + + + + + + + + + +2 a 2 4 2 2 a 2 4 2 4 2 4 2 4 2 0 2 4 0 2 4 2 4 2 a 2 4 4 2 4 2 ps 2 4 2 ) s ( 4 K ] H [ 1 ] Pb [ ] SO [ K ] H [ 1 . ] SO [ ] Pb [ K ] SO [ . ] H [ ] SO [ ] Pb [ ] HSO [ ] SO [ ] Pb [ ] SO [ ] Pb [ ] HSO [ ] SO [ . ] H [ K H SO HSO ] SO [ . ] Pb [ K SO Pb PbSO M 10 x 464102 , 3 10 x 0 , 2 . 10 x 1 M 05 , 0 1 K . K ] H [ 1 ] Pb [ K] H [ 1 ] Pb [ . ] Pb [ K 4 8 2 ps 2 a 2 2 a 2 2 ps + + + + + = | | . | \ | + = | | . | \ | + = | | . | \ | + = ([H + ] = 0,05 M debido a la primera disociacin completa del H2SO4, cido que se encuentr a en exceso) Unidad de Bioqumica Analtica 19 CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo7. | | . | \ | + + = | | . | \ | + + = | | . | \ | + + + + + = = = + = + + + + + + + + + + += = = = =+ + = + + + + + + +1 K 10 K . K 10 1 ] A [ 1 K 10 K . K 10 ] A [ M 00 , 1 1 K ] H [ K . K ] H [ ] A [ M 00 , 1 ] A [ K ] H [ . ] A [ K . K ] H [ . ] A [ M 00 , 1 ) 3 ( y ) 2 ( ] A [ K ] H [ . ] A [ K ] H [ . ] HA [ M 00 , 1 ) 2 ( ] A [ ] HA [ K ] H [ . ] HA [ M 00 , 1 ] A [ ] HA [ ] A H [ M 00 , 1 M 00 , 1 ] A [ ) 3 ( ] HA [ ] H [ . ] A [ K A H HA ) 2 ( ] A H [ ] H [ . ] HA [ K HA H A H A Na 2 A Na M 10 ] H [ 00 , 7 pH 2 a 7 2 a 1 a 14 2 2 a 7 2a 1 a 14 2 2 a 2 a 1 a 2 2 2 2 a 2 2 a 1 a 2 2 2 2 a 2 1 a 2 1 a 2 2 o 2 2 2 a 2 2 1 a 2 2 2 78. ] HAc [ ] Ac [ . ] H [ K H Ac HAc ] Ac [ . ] M [ K Ac 2 M ) Ac ( M M 10 x 5555 , 5 ] OH [ K ] H [ M 10 x 8 , 1 ] OH [ a 2 2 ps2 ) 5 + + = = =s ( 2 w 10 + + + + + = = 20Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo ] ] 2 o 2 o + + = = M [ 2 ] HAc [ ] Ac [ M [ 2 ] Ac [ +M 10 x 96851 , 3 ) 10 x 9843411 , 3 ( 10 x 3 , 6 ] Ac [ K ] M [ M 10 x 9843411 , 3 10 x 6 , 5 10 x 5555 , 5 1 10 x 3 , 6 . 2 K ] H [ 1 K . 2 ] Ac [ ] Ac [ K 2 K ] H [ 1 ] Ac [ ] Ac [ K 2 K ] Ac [ . ] H [ ] Ac [ ] M [ 2 K] Ac [ . ] H [ ] Ac [ 5 2 5 14 2 ps 2 5 3 5 5 14 3 a ps 2 ps a 2 ps a 2 a + + + + + + = = = = + = + = | | . | \ | = || . | \ | + | | . | \ | = + = + 9. HgS (s) Hg 2+ (ac) + S 2(ac) -54 S 2(ac) + H2O HS (ac) + OH (ac) -1Kps = 5,0 x 10Kb1 = 8,0 x 10HS (ac) + H2O H2S (ac) + OH (ac) Kb2 = 1,1 x 10 -7 a) 2+ ] + + ] = 2] + ] + ] 2 [Hg [H 2 [S [HS [OHb) ] S [ ] HS [ ] S H [ ] Hg [] S [ ] Hg [ ) 3 ( ] HS [ ] OH [ . ] S H [ K OH S H O H HS ) 2 ( ] S [ ] OH [ . ] HS [ K OH HS O H S ) 1 ( ] S [ . ] Hg [ K S Hg HgS M 10 ] OH [ M 10 ] H [ 00 , 8 pH 2 2 2 o 2 o 2 2 2 b 2 2 2 1 b 2 2 2 2 ps 2 2 ) s ( 6 8 + + + + + + + = = = + + = + + = + = = = Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo ) ] K ] 2 b 2 2 ( ] S [ ] HS [ OH [ . ] HS [ Hg [ 2 21 + + + = M 10 x 1071319 , 2 1 10 10 x 0 , 8 ) 10 ( 10 x 1 , 1 . 10 x 0 , 8 . 10 x 0 , 5 ] Hg [ 1 ] OH [ K ] OH [ K . K . K ] Hg [ 1 ] OH [ K ] OH [ K . K ] Hg [ . ] Hg [ K 1 ] OH [ K ] OH [ K . K ] Hg [ ] S [ 1 ] OH [ K ] OH [ K . K . ] S [ ] Hg [ ] S [ ] OH [ K . ] S [ ] OH [ K . K . ] S [ ] Hg [ ) 3 ( y ) 2 ( ] S [ ] OH [ K . ] S [ ] OH [ K . ] HS [ ] Hg [ 24 6 1 2 6 7 1 54 2 1 b 2 2 b 1 bps 2 1 b 2 2 b 1 b 2 2 ps 1 b 2 2 b 1 b 2 2 1 b 2 2 b 1 b 2 2 2 1 b 2 2 2 b 1 b 2 2 2 1 b 2 2 b 2 + + + + + + + + = | | . | \ | + + = | | . | \ | + + = | | . | \ | + + = | | . | \ | + + = | | . | \ | + + =+ + = + + =10. H2CO3 H + + HCO3 Ka1 = 4.6 x 10 -7HCO3 H + + CO3 2Ka2 = 4.4 x 10 -11[H + ] = 10 -pH = 5,01187 x 10 -8 M ] CO [ . 1048 , 124 ] CO H [ ] CO [ . 06 , 1139 . 1089537 , 0 ] CO H [ ] CO [ . 06 , 1139 ] HCO [ ] HCO [ . 10 x 77916 , 8 10 x 01187 , 5 ] HCO [ . 10 x 4 , 4 ] H [ ] HCO [ . K ] CO [ ] HCO [ ] H [ . ] CO [ K ] HCO [ . 1089537 , 0 ] CO H [ ] CO H [ . 1782 , 9 ] HCO [ ] CO H [ . 1782 , 9 10 x 01187 , 5 ] CO H [ . 10 x 6 , 4 ] H [ ] CO H [ . K ] HCO [ ] CO H [ ] H [ . ] HCO [ K 2 3 3 2 2 3 3 2 23 3 3 4 8 3 11 3 2 a 2 3 3 2 3 2 a 3 3 3 2 8 3 2 7 3 2 1 a 3 3 2 3 1 a + + + + = = = = = = =2 3 2 3= = = = = = 22Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 11. M 10 x 0886773 , 1 10 x 1854584 , 9 10 x 1] Ba [ M 10 x 1854584 , 9 1 10 x 4 , 5 10 x 1 10 x 4 , 5 . 10 x 6 , 5 ) 10 x 1 ( 10 x 1 1 K ] H [ K . K ] H [ K ] O C [ 1 K ] H [ K . K ] H [ ] O C [ ] O C [ K ) 1 ( ] O C [ K ] H [ . ] O C [ K . K ] H [ . ] O C [ ] O C [ K ] O C [ K ] H [ . ] O C [ K . K ] H [ . ] O C [ ] Ba [ ) 3 ( y ) 2 ( ] O C [ K ] H [ . ] O C [ K ] H [ . ] O HC [ ] Ba [ ) 2 ( ] O C [ ] O HC [ K ] H [ . ] O HC [ ] Ba [ ] O C [ ] O HC [ ] O C H [ ] Ba [ ] O C [ ] Ba [ ) 3 ( ] O HC [ ] H [ . ] O C [ K O C H O HC ) 2 ( ] O C H [ ] H [ . ] O HC [ K O HC H O C H ) 1 ( ] O C [ . ] Ba [ K O C Ba O BaC M 10 ] H [ 00 , 5 pH 3 46 2 4 5 5 5 2 2 5 6 2 a 2 a 1 a 2 ps 2 4 2 2 a 2 a 1 a 2 2 4 2 2 4 2 ps 2 4 2 2 a 2 4 2 2 a 1 a 2 2 4 2 2 4 2 ps 2 4 2 2 a 2 4 2 2 a 1 a 2 2 4 2 2 2 4 2 2a 2 4 2 1 a 4 2 2 4 2 1 a 4 2 2 4 2 2 o 2 4 2 2 4 2 2 4 2 2 a 2 4 2 4 2 4 2 1 a 4 2 4 2 2 ps 2 4 2 2 ) s 5 + + + + + + + + 2 4 2 2 4 2 4 2 2o4 2 2 2 4 2 2( 4 2+ + + + + + + + = = + = + = | | . | \ | + + + + + + = = = = = + + + + + + + + = + ++ + + + + + + + + = = = = = = =Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 12. ( ) M 10 x 1 ) 10 x ) 10 x ) 10 x ) 10 x ) 10 x ) 10 x237252518 , 1 ] Ag [ 6 1 6 1 6 1 , 1 ( ( , 1 ( . ) 10 x 3 , 6 ( ( , 1 ( . ) 10 x 3 , 6 ( . ) 10 x 1 , 7 ( (10 x 8 , 2 . 3 ] Ag [ 1 K ] H [ K . K ] H [ K . K . K ] H [ K 3 ] Ag [ 1 K ] H [ K . K ] H [ K . K . K ] H [ ] Ag [ K 3 ] Ag [ ) 4 ( y ) 3 ( ) 2 ( ) 1 ( ] Ag [ K K . ] Ag [ ] H [ . K K . K . ] Ag [ ] H [ . K K . K . K . ] Ag [ ] H [ . K 3 ] Ag [ ) 4 ( y ) 3 ( ) 2 ( ] PO [ K ] H [ . ] PO [ K . K ] H [ . ] PO [ K . K . K ] H [ . ] PO [ 3 ] Ag [ ) 3 ( y ) 2 ( ] PO [ ] HPO [ K ] H [ . ] HPO [ K . K ] H [ . ] HPO [ 3 ] Ag [ ) 2 ( ] PO [ ] HPO [ ] PO H [ K ] H [ . ] PO H [ 3 ] Ag [ ] PO [ ] HPO [ ] PO H [ ] PO H [ 3 ] Ag [ ] PO [ 3 ] Ag [ ) 4 ( ] HPO [ ] H [ . ] PO [ K PO H HPO ) 3 ( ] PO H [ ] H [ . ] HPO [ K HPO H PO H ) 2 ( ] PO H [ ] H [ . ] PO H [K PO H H PO H ) 1 ( ] PO [ . ] Ag [ K PO Ag 3 PO Ag M 10 ] H [ 00 , 6 pH 3 4 11 6 11 8 2 6 11 8 3 3 6 18 4 3 a 3 a 2 a 2 3 a 2 a 1 a 3 ps 3 a 3 a 2 a 2 3 a 2 a 1 a 3 3 ps 3 ps 3 a 3 ps 3 a 2 a 3 2 ps 3 a 2a 1 a 3 3 ps 3 4 3 a 3 4 3 a 2 a 2 3 4 3 a 2 a 1 a 3 3 4 3 4 2 4 2 a 2 4 2 a 1 a 2 2 4 3 4 2 4 4 2 1 a 4 2 3 4 2 4 4 2 4 3 o 3 4 o 3 2 4 3 4 3a 3 4 2 4 4 2 2 4 2 a 2 4 4 4 3 4 2 1 a 4 3 4 3 ps 3 4 ) 6 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +22 4 3s ( 4 3 + ++ + + + + = | | . | + + + +\ | + + + = | | . | \ | + + + = | | . | \ | + + + = | | . | \ | + + + = | | . | \ | + + + = | | . | \ | + + + = || . | \ | + + = = = = = =+ + = + + = + + + + = 24Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo REPARTIDO N 4: Titulaciones cido - base1. Halle el valor de pH y la concentracin de cido sulfuroso (K a1 = 1.23 x 10 -2 , K a2 = 6.60 x 10 8 ), hidrgeno sulfito y sulfito en cada una de las siguientes disoluciones: a. cido sulfuroso 0.050 M b. Hidrgeno sulfito de sodio 0.050 M c. Sulfito de sodio 0.050 M Respuesta: a. [H2SO3] = 3,06 x 10 -2 M ; [HSO3 ] = 1,94 x 10 -2 M ; [SO3 2] = 6,60 x 10 -8 M ; pH 1,71. b. [H2SO3] = 1,03 x 10 -4 M ; [HSO3 ] = 4,98 x 10 -2 M ; [SO32] = 1,29 x 10 -4 M ; pH 4,59. c. [H2SO3] = 8,13 x 10 -13 M ; [HSO3 ] = 8,70 x 10 -5 M ; [SO3 2] = 4,99 x 10 -2 M ; pH 9,94. 2. a. Dibuje en un mismo par de ejes las curvas de valoracin de 5 cidos monoprticos, cuyos valores de pK a son 2, 4, 6, 8 y 10 respectivamente. b. Dibuje en un mismo par de ejes las curvas de valoracin de 5 cidos monoprticos, cuyos valores de concentracin son 20 mM, 2 mM, 0.2 mM, 0.02 mM y 0. 002 mM respectivamente. 3. Dibuje y describa la curva de valoracin de un cido triprtico. 4. Calcule el valor de pH en el punto de equivalencia para las sigu ientes titulaciones cido base y elija de la tabla anexa un indicador adecuado para cada una. a. a = b. a = c. d. a = cido benzoico (pK 4.20) 0.01 M con hidrxido de sodio 0.2 M Aziridina (pK 8.04) 0.01 M con cido clorhdrico 0.2 M cido ntrico 0.01 M con hidrxido de potasio 0.2 M Etilamina (pK 10.60) 0.01 M con cido perclrico 0.2 MIndicador Intervalo de viraje Rojo de cresol 0.2 - 1.8 Anaranjado de metilo 3.1 - 4.4 Anaranjado de etilo 3.4 - 4.8 Rojo de metilo 4.8 - 6.0 p-Nitrofenol 5.6 - 7.6 Prpura de cresol 7.6 - 9.2 Azul de timol 8.0 - 9.6 Nitramina 11.1 - 12.7 Respuesta: a. pH 8,10 ; prpura de cresol o azul de timol b. pH 5,02 ; rojo de metilo c. pH 7,00 ; prpura de cresold. 6,30 ; p - nitrofenol 5. Para titular 10 mL de cido succnico (H 2 Su) 0.0617M (K a1 = 6.46 x 10 -5 , K a2 = 3.31 x 10 -6 ) se tiene en el laboratorio una disolucin de hidrxido de sodio 0.0954 M y los indic adores del ejercicio anterior. Qu indicador empleara para la titulacin? Justifique. 6. Se requieren 27.63 mL de una disolucin de hidrxido de sodio 0.09381 M para alc anzar el punto equivalente de la titulacin de 100.00 mL de una disolucin de un cido monoprtic o muy dbil. El pH alcanzado en este punto fue 10.99. Calcule el pK a de dicho cido. Respuesta: pKa 9,69. Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 257. a. Calcule el valor de pH de 50.00 mL de una disolucin de cianuro d e sodio 0.100 M (K a HCN = 4.0 x 10 -10 ). b. La disolucin anterior se titula con cido perclrico 0.438 M. Calcule el valor de pH del punto equivalente. Respuesta: a. pH 11,20. b. pH 5,24. 8. Calcule el valor de pH de 50.00 mL de una disolucin de cido nitroso 0.100 M de spus de agregar 0.00, 25.00, 50.00 y 55.00 mL de hidrxido de sodio 0.100 M. Por qu en este caso el valor de pH de la disolucin en el punto equivalente no es ne utro? Para el cido nitroso, K a = 7.1 x 10 -4 .Respuesta: 2,09 ; 3,15 ; 7,92 ; 11,68. 9. Se tiene un cido diprtico H 2 A con pK a1 = 4.6 y pK a2 = 9.2. Para titular 10 mL de una disolucin 0.1 M de dicho cido se emplea hidrxido de potasio 0.50 M. a. Qu volumen de KOH se necesita para titular hasta el primer punto de equivalenc ia? b. Qu volumen de KOH se necesita para titular hasta el segundo punto de equivalen cia? c. Calcule el valor de pH en los siguientes volmenes de KOH agregados V KOH (mL) 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 pH d. Si tanto el cido H 2 A como el titulante KOH se diluyen 10 veces, los volmenes empleados en la titulacin son iguales pero algunos pH cambian. Calcule los valore s de pH para los siguientes volmenes de KOH (0.05 M) en la titulacin de 10 mL de H 2 A 0.01 M. V KOH (mL) 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 pH Respuesta: a. 2 mL. b. 4 mL c. 2,80 ; 4,6 ; 6,9 ; 9,2 ; 11,03 ; 12,52. d. 3,30 ; 4,6 ; 6,9 ; 9,2 ; 10,53 ; 11,52. Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo REPARTIDO N 4: Titulaciones cido base - RESOLUCIN 1. a) H2SO3 H + + HSO3 Ka1 = 1,23 x 10 -2 HSO326 H + + SO3 2Ka2 = 6,60 x 10 -8 Para la mayora de los cidos diprticos, Ka1 >> Ka2 , por lo que se pueden estudiar como cidos monoprticos con Ka = Ka1. H2SO3 + + C0 0,050 - Ceq 0,050 x x x M 1 ) x 0 x x x x ] ] K 2 a 2 1 a 1 a 1 a 2 2 0 2 3 3 1 a = = = 10 x 940039 , 1 . 2 K . 050 , 0 ( . 1 . 4 ) K ( K K . 050 , 0 x . K x 050 , 0 C SO H [ HSO [ . ] H [ 1 HSO3 H1 a2+ + = = = x = [HSO3 ] = [H + ] = 1,940039 x 10 -2 M [H2SO3] = [H2SO3]0 - [HSO3 ] = 0,050 x = 0,03059961 M ] HSO [ ] SO [ . ] H [ K 3 2 3 2 a + = [SO3 2] = 6,60 x 10 -8 M pH = 1,7122 b) NaHSO3 Na + + HSO3 El hidrgeno sulfito es una sustancia anftera, por lo que: HSO3 + H2O H2SO3 + OH 13 2 14 1 a w 3 3 2 2 b 10 x 13 , 810 x 23 , 1 10 x 1 K K ] HSO [ ] OH [ . ] SO H [ = = = = K HSO3 H + + SO3 2Ka2 = 6,60 x 10 -8] K ] 3 1 a w 1 a 2 a 1 a + +HSO [ K . K ] HSO [ . K . K H [3+ = = 2,552502 x 10 -5 M pH = 4,5930 En estos casos, existe una forma ms sencilla para calcular el valor aproximado de pH: 5453 , 4 2 180456 , 7 910095 , 1 2 pK pK pH 2 a 1 a= + = + = Balance de masa: [HSO3 ]0 = [HSO3 ] + [SO3 2] + [H2SO3] Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo ] ] ] ] ] ] 3 2 b 2 a 3 3 2 3 + + + OH [ HSO [ . K H [ HSO [ . K HSO [ 050 , 0 SO H [ ] SO [ ] HSO [ 050 , 0 3272 3 + = + =M 049768 , 0 ] HSO [ ] OH [ K ] H [ K 1 050 , 0 3 10 10 x 917725 , 3 13 10 x 13 , 8 2 b 5 10 x 552502 , 28 10 x 60 , 6 2 a = = + + + 3 2 1 3 2 1M 10 x 286850 , 10 x 552502 , 2 10 x 9768 , 4 . ] H [ ] HSO [ . K ] SO [ ] HSO [ ] H [ . ] SO [ K M 10 x 032777 , 10 x 917726 , 3 10 x 9768 , 4 . ] OH [ ] HSO [ . K ] SO H [ ] HSO [ ] OH [ . ] SO H K 4 5 2 8 3 2 a 2 3 3 2 3 2 a 4 10 2 13 3 2 b 3 2 3 3 2 2 b 1 10 x 60 , 61 10 x 13 , 8[ + + = = = = = = = =c) Na2SO3 2 Na + + SO3 2H2O + 2 HSO3 + OH SO37 8 14 2 a w 2 3 3 1 b 10 x 5151 , 1 10 x 60 , 6 10 x 1 K K ] SO [ ] OH [ . ] HSO [ = = = = K C0 0,050 - Ceq 0,050 x x x M 10 x 696163 , 8 1 . 2 + x = [HSO3 ] = [OH ] = 8,696163 x 10 -5 M [SO3 2] = [SO3 2]0 - [HSO3 ] = 0,050 x = 4,991303 x 10 -2 M 939328 , 9 pH M 10 x 149932 , 1 10 x 696163 , 8 10 x 1 ] OH [ K) x 0 x x x x K 5 b 2 1 b 1 b 1 b 1 b 2 2 0 2 1 b = = = = =K . 050 , 0 ( . 1 . 4 ) K ( K K . 050 , 0 x . K x 050 , 0 C 1] H [ 10 5 14 w = = = = + M 10 x 13 , 8 K ] OH [ ] HSO [ . K ] SO H [ 13 2 b 3 2 b 3 2 = = = Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo282. Titulacin de cidos monoprticos con hidrxido de sodio3. Titulacin de cido fosfrico con hidrxido de sodio4. La reaccin entre una especie dbil y una especie fuerte es siempre completa. El agente titulante tiene una concentracin 20 veces superior a la de los analitos (0,2 M vs 0,01 M), por lo que el gasto en todos los casos es muy pequeo. Esto permite despreciar la variacin en la concentracin final (Cf) de los productos. a) cido benzoico (pKa 4.20) 0.01 M con NaOH 0.2 M C6H5COOH C6H5COO + H2O C0 0,01 0,01 Cf 0,01 ( : agrego) En el punto equivalente, el valor de pH lo fija el benzoato, base dbil conjugada del cido benzoico: C6H5COO + H2O C6H5COOH + OH 10 pK 14 a w b 10 x 584893 , 1 10 10 K K K a = = = Cf 0,01 - Ceq 0,01 - x x x + OHx x ] ] K 0 2 5 5 b = C COO H C [ COOH H C [ . ] OH [6 6 = 29Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo M 1 ) x 0 x x x x K 6 2 b b 2 2 0 2 b = = = = = 10 x 258846 , 1 . 2 K . 01 , 0 ( . 1 . 4 ) K ( K K . 01 , 0 x . K x 01 , 0 C b b b + x = [OH ] = 1,258846 x 10 -6 M 10 , 8 pH M 10 x 943783 , 7 10 x 258846 , 1 10 x 1] OH [ K ] H [ 9 6 14 w = = = = +Indicador: prpura de cresol o azul de timol b) Aziridina (pKa = 8.04) 0.01 M con HCl 0.2 M Az + + AzH + HC0 0,01 0,01 Cf 0,01 En el punto equivalente, el valor de pH lo fija el cido dbil conjugado de la aziri dina: H2O + + Ka = 9,120108 x 10 -9 Az + H3O + AzHCf 0,01 - Ceq 0,01 - x x x M 1 ) x 0 x x ] ] K 6 2 a a 10 x 545367 , 9 . 2 K . 01 , 0 ( . 1 . 4 ) K ( K K . 01 , 0 x . K x 01 , 0 AzH [ H [ . ] Az [ a a a2 2 a + + = = = + = = x = [H + ] = 9,545367 x 10 -6 M pH = 5,02 Indicador: rojo de metilo c) cido ntrico 0.01 M con KOH 0.2 M HNO3 + KOH KNO3 + H2O En el punto equivalente, el valor de pH lo fija la autoprotlisis del H2O: H2O H + + OH pH = 7 Indicador: prpura de cresol Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo d) Etilamina (pKa = 10.60) 0.01 M con HClO4 0.2 M EtNH2 + + EtNH3 + H 30C0 0,01 0,01 Cf 0,01 En el punto equivalente, el valor de pH lo fija el cido dbil conjugado de la etila mina: H2O + EtNH2 + + + EtNH3 H3OKa = 2,511886 x 10 -11Cf 0,01 - Ceq 0,01 - x x x M 1 ) x 0 x x ] ] K 7 2 a a 2 2 3 2 a + + = = = = 10 x 011746 , 5 . 2 K . 01 , 0 ( . 1 . 4 ) K ( K K . 01 , 0 x . K x 01 , 0 EtNH [ H [ . ] EtNH [ a a a + =x = [H + ] = 5,011746 x 10 -7 M pH = 6,30 Indicador: p-nitrofenol 5. En general, a la hora de valorar cidos diprticos orgnicos, es prefer ible titularlos hasta el segundo punto equivalente, ya que, en este punto, el salto en el valor de pH es mayor que en e l primer punto equivalente. Esto se debe a que el valor de pH, luego del segundo punto equivalente, est fijado por el exceso de base fuerte agregado. El valor de pH en el segundo punto equivalente lo fija el succinato (Su 2), base dbil conjugada del cidosuccnico (H2Su). Se debe tener en cuenta que todo el H2Su inicial pasa a Su 2, de acuerdo a la siguiente reaccin de neutralizacin: H2Su + 2 OH Su 2+ 2 H2O moles de H2Su = 0,0617 M . 10 x 10 -3 L = 6,17 x 10 -4 moles 1 mol de H2Su ---- 1 mol de Su 26,17 x 10 -4 moles ---- x -4 moles de Su 2-x = 6,17 x 10Para calcular la molaridad de Su 2en este punto, se debe tener en cuenta el volumen agregado de agen te titulante: 1 6,17 x -4 moles -3 moles mol de H2Su ---- 2 moles de OH 10 ---- x de OH x = 1,234 x 10 L 10 x 293501 , 1 M 0954 , 0 moles 10 x 234 , 1 2 3 OH de agregado = = V Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias 31Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo M 10 x 6902 , 2 L 10 x 93501 , 12 L 10 x 10 moles 10 x 17 , 6 2 3 3 4 Su 2 = + = M Su 2+ + 9 6 14 2 a w 1 b 10 x 021148 , 3 10 x 31 , 3 10 x 1 K K K = = = OH H2O HSuC0 0,026902 - Ceq 0,026902 - x x x ] ] K 0 2 2 b C Su [ HSu [ . ] OH [ x x1 = = M 1 ) x 0 x x K 6 b 2 1 b 1 b 1 b 1 b 2 2 1 b = = = = 10 x 013750 , 9 . 2 K . 026902 , 0 ( . 1 . 4 ) K ( K K . 026902 , 0 x . K x 026902 , 0 1 + x = [OH ] = 9,013750 x 10 -6 M 95 , 8 pH M 10 x 109416 , 1 10 x 013750 , 9 10 x 1 ] OH [ K ] H [ 9 6 14 w = = = = +Indicador: azul de timol 6. En este caso, el valor de pH en el punto equivalente lo fija la base dbil con jugada, A , de acuerdo a la siguiente reaccin de neutralizacin: HA + H2O + A OHmoles de OH consumidos = 0,09381 M . 27,63 x 10 -3 L = 2,591970 x 10 -3 moles 1 mol de OH consumido ---- 1 mol de A generado 2,591970 x 10 -3 moles ---- x -3 moles de A generados moles 10 x 030847 , 2 L 10 . ) 00 , 100 63 , 27 ( moles 10 x 591970 , 2 M 2 3 3 A = + = A + H2O HA + OHx = 2,591970 x 10C0 0,02030847 - Ceq 0,02030847 - x x x ] ] K 0 2 b = Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 32 C A [ HA [ . ] OH [ x x= El valor de pH en el punto equivalente es 10,99, por lo tanto: [H + ] = 10 -10,99 = 1,023293 x 10 -11 M M 10 x 772372 , 9 10 x 023293 , 1 10 x 1 ] H [ K ] OH [ x 4 11 14 w + = = = = 5 4 2 2 4 b 10 x 940153 , 4 10 x 772372 , 9 10 x 2,030847 ) 10 x 772372 , 9 (] A [ ] HA [ . ] OH [ K = = = 69 , 9 pK 10 x 024228 , 2 10 x 940153 , 4 10 x 1 K K K a 10 5 14 b w a = = = = 7. a) + -NaCN + CNNa0,100 M -0,100 M CN0,100 M+ H2O HCN + OHC0 0,100 - Ceq 0,100 - x 5 10 14 a x xw 0 2 b 10 x 5 , 2 10 x 0 , 4 10 x 1 K K x C x ] CN [ ] HCN [ . ] OH [ K = = = = = M 1 ) x 0 x x K 3 2 b b 2 2 b = = = = 10 x 568688 , 1 . 2 K . 100 , 0 ( . 1 . 4 ) K ( K K . 100 , 0 x . K x 100 , 0 b b b + x = [OH ] = 1,568688 x 10 -3 M 20 , 11 pH M 10 x 374754 , 6 10 x 568688 , 1 10 x 1 ] OH [ K ] H [12 3 14 w = = = = +b) En este caso, todo el cianuro inicial pasa a cido cianhdrico, de a cuerdo a la siguiente reaccin de neutralizacin: CN + H + HCN Para calcular la molaridad de HCN en este punto, se debe tener en c uenta el volumen agregado de agente titulante: moles de CN = moles de HClO4 Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 0,100 M . 0,050 L = V . 0,438 M 4 HClO L 10 x 141553 , 1 M 438 , 0 L 050 , 0 . M 100 , 0 2 4 HClO de agregado = = M 081413 , 0 L ) 01141553 , 0 050 , 0 ( L 050 , 0 . M 100 , 0 M HCN = + = En el punto equivalente: HCN CN + H K = 4,0 x 10 V33- + a -10 C0 0,081413 - Ceq 0,081413 - x x x + =x = [H + ] = 5,706380 x 10 -6 M pH = 5,24 8. 0,00 mL agregado de disolucin de NaOH 0,100 M: HNO2 + -10 C0 0,100 - Ceq 0,100 - x x x M 10 x 078625 , 8 NO2 + HM 1 ) x 0 x x ] ] K 6 2 a a 2 2 a + = = = =10 x 706380 , 5 . 2 K . 081413 , 0 ( . 1 . 4 ) K ( K K . 081413 , 0 x . K x 081413 , 0 HCN [ H [ . ] CN [ a a a Ka = 4,0 x 10 + =x = [H + ] = 8,078625 x 10 -3 M pH = 2,0925,00 mL agregados de disolucin de NaOH 0,100 M: HNO2 + H2O n0 0,100 M . 0,050 L - 0,100 M . 0,025 L nf 0,0025 - 0,0025 NO2 + OHUnidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio BerbejilloEl valor de pH en este caso coincide con el valor de pKa dado que los moles de ci do y de base conjugada se igualan, obtenindose de este modo una disolucin buffer: 15 , 31 ) x 0 x x ] ] K 3 2 a a 2 2 2 2 a + = = = =. 2 K . 100 , 0 ( . 1 . 4 ) K ( K K . 100 , 0 x . K x 100 , 0 HNO [ H [ . ] NO [ a a a 34moles moles log pK 0 1 2 HNO 2 NO a = | | | | | . |\ | + = 4 4 3 4 4 2 1 43 42 1 pH 50,00 mL agregados de disolucin de NaOH 0,100 M: Este volumen de agente titulante representa el volumen equivalente: HNO2 + H2O n0 0,100 M . 0,050 L - 0,100 M . 0,050 L nf - 0,0050 moles M 050 , 0 L ) 050 , 0 050 , 0 ( moles 0050 , 0 2 NO = + = M NO2 + H2O HNO2 + OH NO2 + OHC0 0,050 - Ceq 0,050 - x 11 4 14 a w 0 2 2 2 b 10 x 408451 , 1 10 x 1 , 7 10 x 1 K K x C x ] NO [ ] HNO [ . ] OH [ K = = = = = M 1 ) x 0 x x K 7 2 b b 2 2 b = = = = 10 x 391743 , 8 . 2 K . 050 , 0 ( . 1 . 4 ) K ( K K . 050 , 0 x . K x 050 , 0 b b b x x + x = [OH ] = 8,391743 x 10 -7 M 92 , 7 pH M 10 x 191648 , 1 10 x 391743 , 8 10 x 1 ] OH [ K ] H [ 8 7 14 w = = = = +55,00 mL agregados de disolucin de NaOH 0,100 M: En este punto, el valor de pH lo fija el exceso de base fuerte agregado (5 mL): 68 , 11 ] OH [ K ] H [ M mL ) 00 mL 00 , ] OH [ 12 w 3 = = = + = + pH 10 x 1 , 2 10 x 761905 , 4 , 55 00 , 50 ( 5 . M 100 , 0 =Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo359. a) En el primer punto equivalente, uno de los dos iones hidrgeno es neutralizado por el agente titulante, de acuerdo a la siguiente reaccin: H2A + OH HA+ H2O moles iniciales de H2A = moles consumidos de OH = 0,1 M . 10 x 10 -3 L = 0,001 moles ) mL 2 ( L 10 x 2 M 50 , 0 moles 001 , 0 3 OH de agregado = = V b) En el segundo punto equivalente, los dos iones hidrgeno son neutralizados por el agente titulante, de acuerdo a la siguiente reaccin: H2A + 2 OH A 2+ 2 H2O moles consumidos de OH = 2.(moles iniciales de H2A) = 2.(0,1 M .10 x 10 -3 L) = 0,002 moles ) mL 4 ( L 10 x 4 M 50 , 0 moles 002 , 0 3 OH de agregado = = V c) 0,0 mL agregados de disolucin de KOH 0,50 M: Para la mayora de los cidos diprticos, Ka1 >> Ka2 , por lo que se pueden estudiar como cidos monoprticos con Ka = Ka1. H2A + + Ka1 = 2,511886 x 10 -5 HA HC0 0,1 - Ceq 0,1 - x x x M 1 ) x 0 x x x x ] ] K 3 a 2 1 a 1 a 1 a 1 a 2 2 0 2 2 1 a = = = = = 10 x 572384 , 1 . 2 K . 1 , 0 ( . 1 . 4 ) K ( K K . 1 , 0 x . K x 1 , 0 C A H [ HA [ . ] H [ 1+ + =x = [H + ] = 1,572384 x 10 -3 M pH = 2,80 1,0 mL agregado de disolucin de KOH 0,50 M: En este punto, se agreg la mitad del primer volumen equivalente, se o btiene de este modo una disolucin buffer (H2A/HA): H2A + n0 -3 -4 neq -4 5 x 10 H2O 1 x 10 5 x 10 HA + OH5 x 10 -4 Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 6 , 4 10 x 5 10 x 5 log 6 , 4 moles moles log pK pH 4 4 A 2 H HA 1 a = | | . | \ | + = | | . | \ | + = 362,0 mL agregados de disolucin de KOH 0,50 M: Primer punto equivalente, el valor de pH lo fija la especie presente en disolucin , el anfolito (HA ). 9 , 6 2 2 , 9 6 , 4 2 pK pK pH 2 a 1 a = + = + = 3,0 mL agregados de disolucin de KOH 0,50 M: 2 de los 3 mL se emplearon para neutralizar el primer in hidrgeno de la especie diprtica, el mL restante reacciona con el anfolito, generndose una disolucin buffer (HA /A 2): HA + 2+ n0 -3 -4 neq -4 -4 2 , 9 10 x 5 10 x 5 log 2 , 9 moles 5 x 10 5 x 10 H2O 1 x 10 5 x 10 A OHmoles log pK pH 4 4 HA 2 A 2 a = | | . | \ | + = | | . | \ | + = 4,0 mL agregados de disolucin de KOH 0,50 M: Segundo punto equivalente, el valor de pH lo fija la especie presente en disoluc in, A 2. M 10 x 142857 , 7 L 10 . ) 4 10 ( moles 001 , 0 M 2 3 A 2 = + = A 2+ H2O HA+ -OHC0 0,07142857 - Ceq 0,07142857 - x 5 10 14 2 a w 0 2 2 1 b 10 x 584893 , 1 10 x 309573 , 6 10 x 1 K K x C x ] A [ ] HA [ . ] OH [ K = = = = = M 1 ) x 0 x x K 3 b 2 1 b 1 b 1 b 1 b 2 10 x 056091 , 1 . 2 K . 07142857 , 0 ( . 1 . 4 ) K ( K K . 07142857 , 0 x . K x 07142857 , 0 1 x x2 1 b = = = + = x = [OH ] = 1,056091 x 10 -3 M 02 , 11 pH M 10 x 468880 , 9 10 x 056091 , 1 10 x 1 ] OH [ K ] H [ 12 3 14 w = = = = +Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 5,0 mL agregados de disolucin de KOH 0,50 M:En este punto, el valor de pH lo fija el exceso de base fuerte agregado (1 mL): 52 , 12 ] OH [ K ] H [ M mL ) 00 mL 00 , ] OH [ 13 w 2 = = = + = + pH 10 x 3 10 x 333333 , 3 , 5 00 , 10 ( 1 . M 50 , 0 =37d) 0,0 mL agregados de disolucin de KOH 0,050 M: Para la mayora de los cidos diprticos, Ka1 >> Ka2 , por lo que se pueden estudiar como cidos monoprticos con Ka = Ka1. H2A + + Ka1 = 2,511886 x 10 -5 HA HC0 0,01 - Ceq 0,01 - x x x M 1 ) x 0 x x x x ] ] K 4 a 2 1 a 1 a 1 a 1 a 2 2 0 2 2 1 a = = = 10 x 887851 , 4 . 2 K . 01 , 0 ( . 1 . 4 ) K ( K K . 01 , 0 x . K x 01 , 0 C A H [ HA [ . ] H [ 1+ + = = =x = [H + ] = 4,887851 x 10 -4 M pH = 3,31 1,0 mL agregado de disolucin de KOH 0,050 M: En este punto, se agreg la mitad del primer volumen equivalente, se o btiene de este modo una disolucin buffer (H2A/HA ): H2A + n0 -4 -5 neq -5 -5 6 , 4 10 x 5 10 x 5 log 6 , 4 moles moles log pK pH 5 5 A 2 H HA 1 a = | | . | \ 5 x 10 5 x 10 H2O 1 x 10 5 x 10 HA + OH| + = | | . | \ | + = 2,0 mL agregados de disolucin de KOH 0,050 M: Primer punto equivalente, el valor de pH lo fija la especie presente en disolucin , el anfolito (HA ). 9 , 6 2 2 , 9 6 , 4 2 pK pK pH 2 a 1 a = + = + =Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 3,0 mL agregados de disolucin de KOH 0,050 M:382 de los 3 mL se emplearon para neutralizar el primer in hidrgeno de la especie diprtica, el mL restante reacciona con el anfolito, generndose una disolucin buffer (HA /A 2): HA+ 2+ n0 -4 -5 neq -5 -5 2 , 9 10 x 5 10 x 5 log 2 , 9 moles moles log pK pH 5 5 HA 2 A 2 a = | | . | \ | + = | | . | \ | + = 5 x 10 5 x 10 H2O 1 x 10 5 x 10 A OH4,0 mL agregados de disolucin de KOH 0,050 M: Segundo punto equivalente, el valor de pH lo fija la especie presente en disolucin, A 2. M 10 x 142857 , 7 L 10 . ) 4 10 ( moles 0001 , 0 M 3 3 A 2 = + = A 2+ + OH H2O HAC0 0,007142857 - Ceq 0,007142857 - x 5 10 14 2 a w 0 2 2 1 b 10 x 584893 , 1 10 x 309573 , 6 10 x 1 K K x C x ] A [ ] HA [ . ] OH [ K = = = x X = = M 1 ) x 0 x x K 4 b 2 1 b 1 b 1 b 1 b 2 2 1 b = = = = 10 x 286308 , 3 . 2 K . 007142857 , 0 ( . 1 . 4 ) K ( K K . 007142857 , 0 x . K x 007142857 , 0 1 + x = [OH ] = 3,286308 x 10 -4 M 52 , 10 pH M 10 x 042929 , 3 10 x 286308 , 3 10 x 1 ] OH [ K ] H [ 11 4 14 w = = = = +5,0 mL agregados de disolucin de KOH 0,050 M: En este punto, el valor de pH lo fija el exceso de base fuerte agregado (1 mL): 52 , 11 ] OH [ K ] H [ M mL ) 00 mL 00 , ] OH [ 12 w 3 = = = + = + pH 10 x 3 10 x 333333 , 3 , 5 00 , 10 ( 1 . M 050 , 0 =Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo REPARTIDO N 5: Disoluciones Amortiguadoras391. a. Qu masa de bicarbonato de sodio debe agregarse a 4 g de carbonato de p otasio para obtener 500 mL de disolucin acuosa pH 10.8? pK a (CO 3 2/ HCO 3 ) = 10.33 PM (K 2 CO 3 ) = 138.2 g.mol -1 b. Cul ser el valor de pH de la disolucin anterior si se agregan 100 mL de cido clor hdrico 0.100 M? c. Qu volumen de cido ntrico 0.320 M debe aadirse a 4.00 g de carbonato de potasio p ara obtener 250 mL de disolucin acuosa pH 10? Respuesta: a. 0,82 g. b. 10,31. c. 61,62 mL. 2. Qu masa de dihidrgeno fosfato de sodio (PM = 120 g.mol -1) se debe agregar a 5 g de hidrgeno fosfato de potasio (PM = 174 g.mol -1 ) para obtener 500 mL de disolucin acuosa pH 7.0? (pK a = 6.9) Cul ser el valor de pH de la disolucin anterior si se agregan 100 mL de cido clorhdrico 0.100 M? Respuesta: 2,74 g ; 6,66. 3. Calcule el volumen de disolucin de hidrxido de potasio 0.423 M que debera agregarse a 5.00 g de un cido diprtico de masa molar 150.08 g.mol -1 para dar una disolucin buffer pH 3. pK a1 = 3.036 , pK a2 = 4.366 Respuesta: 37,57 mL. 4. El aminocido Serina tiene dos equilibrios cido base como se muestra en el esqu ema, los valores de pK a1 y pK a2 son 2,19 y 9,21 respectivamente.La masa molar del reactivo comercial ms comn (Ser) es 105 g.mol -1 y de ese reactivo se disuelven 5,376 g en 250,0 mL (disolucin A). a. Cul es la concentracin total de Serina en la disolucin A? b. Cul es el valor de pH de la disolucin A? De la disolucin A se toma 1.00 mL, se le agregan 0.50 mL de hidrxido de sodio 0.15 M y el volumen se lleva a 10.0 mL con agua (disolucin B). c. Cules son las concentraciones de Ser y Ser en la disolucin B? d. Cul es el valor de pH de la disolucin B? De la disolucin A se toman 3.54 mL, se le agregan 0.15 mL de HNO 3 0.01 M y el volumen se lleva a 10.0 mL con agua (disolucin C) e. Cules son las concentraciones de Ser + y Ser en la disolucin C? f. Cul es el valor de pH de la disolucin C? g. De las tres disoluciones del problema, A, B y C, Cul espera usted que tenga mayor capacidad amortiguadora? Por qu? Respuesta:a. 0,2048 M. b. 5,7. c. [Ser] = 1,3 x 10 -2 M , [Ser ] = 7,5 x 10 -3 M. d. 8,97. e. [Ser + ] = 1,5 x 10 -4 M , [Ser] = 7,2 x 10 -2 M. f. 4,87. g. B. Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 405. Las disoluciones amortiguadoras funcionan en intervalos de pH limita dos por su composicin. A menudo, se intenta incrementar el intervalo de pH til mezclando dos amortiguadores diferente s en la misma disolucin. Tal es el caso del acetato de amonio. pK a (CH 3 COOH/CH 3 COO ) = 4.76 pK a (NH 4 + /NH 3 ) = 9.2 a. Calcule la constante del equilibrio que se genera en la disolucin: CH 3 COOH + NH 3 CH 3 COO + NH 4 + .b. En qu intervalo o intervalos de pH es til una disolucin de acetato de amonio com o amortiguador? c. Se prepara una disolucin con 12 mL de cido actico 0.3 M, 5 mL de amonaco 0.1 M y agua suficiente para que el volumen final sea 50 mL Qu pH espera que tenga la disolucin? d. Cul ser el valor de pH si a la disolucin del inciso (c) se le agregan 10 mL de h idrxido de sodio 0.3 M? Respuesta: a. 4 . b. c. d. 2,75 x 10 pKa 1 y pKa 3,97. 5,53. 1.6. Se prepar una disolucin amortiguadora de sulfato de amonio ( (NH 4 ) 2 SO 4 ) 0.05 M. a. Calcule la constante del equilibrio que se genera en la disolucin: NH 4 + + SO 4 2 NH 3 + HSO 4 . b. Calcule el valor de pH y las concentraciones de las cuatro especies en el eq uilibrio. pK a ( NH 4 + /NH 3 ) = 9.24 pK a ( HSO 4 /SO4 2) = 1.99 Respuesta: a. 5,62 x 10 -8 b. pH 5,46 ; [NH 3 ] = [HSO 4 ] = 1,68 x 10 -5 M ; [NH 4 + ] = 0,09998324 M ; [SO 4 2] = 0,04998324 M. 7. Se tienen dos frascos cada uno de los cuales contiene una de las especies del par cido base HA/A cuyo pK a es 7.85. Para averiguar las concentraciones de las sustancias, se hacen dos titulac iones. Para titular 5.0 mL de HA se utilizaron 15.3 mL de hidrxido de sodio 0.0948 M al punto final, mien tras que para titular 10.0 mL de A se emplearon 13.7 mL de cido clorhdrico 0.184 M al punto final. a. Calcule las concentraciones de HA y A . b. En la siguiente tabla, se presentan tres amortiguadores preparados a p artir de los frascos de HA, A y agua destilada. Calcule en cada caso el valor de pH y la concentracin del amortiguador . c. Cul de los tres amortiguadores tendr mayor capacidad tamponadora? Amortiguador I II III Volumen HA (mL) 3.2 4.8 25 Volumen A (mL) 36 1.9 29 Volumen final (mL) 100 15.0 100 Respuesta: a. [HA] = 0,2901 M , [A ] = 0,2521 M.b. [Amortiguador I] = 0,100 M , pH 8,84 ; [Amortiguador II] = 0,1248 M , pH 7,3 9 ; [Amortiguador III] = 0,1456 M , pH 7,85. c. Amortiguador III. 8. El par conjugado cido actico/acetato (CH 3 COOH/CH 3 COO ) tiene una K a = 1.82 x 10 -5 a 25 C. Usted dispone en su laboratorio de acetato de sodio (CH 3 COONa) y de una disolucin de cido actico glacial (96% m / m , densidad 1.048 g.mL -1 ). Describa detalladamente (con clculo de masa y/o de volumen) cmo prep arara 1 L de disolucin amortiguadora CH 3 COOH/CH 3 COO 0.1 M pH 4.74. PM (CH 3 COOH) = 60 g.mol -1 PM (CH 3 COONa) = 83 g.mol -1 9. A 5 C, el pK a del par cido actico - acetato vale 4.770. a. Calcule el volumen de cido clorhdrico 0.100 M y la masa de acetato de sodio dihidratado (PM 118.06 g.mol -1 ) que se deben mezclar a 5 C para preparar 250 mL de disolucin buffer 0.1 M pH 5.0 0. b. Si usted mezclara lo calculado en la parte a), el valor de pH de la disolucin resultante no sera exactamente 5.00. Describa cmo preparara correctamente esta disolucin amortiguadora en el labor atorio. Respuesta:a. 92,65 mL ; 2,9515 g. Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo REPARTIDO N 5: Disoluciones Amortiguadoras - RESOLUCIN 1. a) g 823818 , 0 mol . g 84 . L 500 , 0 . M 01961471 , 0 masa M 01961471 , 0 951209 , 2 disolucin de L 500 , 0 CO de moles 10 x 894356 , 2 ] HCO [ moles 10 x 894356 , 2 mol . g 2 , 138 g 4 moles 951209 , 2 ] HCO [ ] CO [ 10 47 , 0 ] HCO [ ] CO [ log 33 , 10 8 , 10 ) 33 , 10 pK ( ] HCO [ ] CO [ log pK pH 1 moles 3 10 x 807355 , 9 3 NaHCO 2 3 2 3 2 1 3 CO 2 K 3 2 3 47 , 0 3 2 3 2 a 3 2 3 2 a = = 41= = = = = = = | | . | \ | = = | | . | \ | + = 4 4 4 43 4 4 4 42 1b) 2+ + -CO3 H HCO30,02894356 0,01 -3 + 0,019,807355 . 1031 , 10 pH M 10 x 890630 , 4 01894356 , 0 019807355 , 0 . 10 x 677351 , 4 ] CO [ ] HCO [ . K ] H [ 1111 2 3 3 a 2 = = = = +c) 2+ + 0,02894356 xCO3 H HCO3xx representa los moles de cido ntrico consumidos y los moles de hidrgeno carbonato ge nerados L 10 x 1625 , 6 M 320 , 0 moles 10 x 971988 , 1 V moles 10 x 971988 , 1 x 33 , 0 x x 02894356 , 0 log ] HCO [ ] CO [ log 33 , 10 10 ) 33 , 10 pK ( ] HCO [ ] CO [ log pK pH 2 2 HNO 2 3 2 3 a 3 2 3 a 3 2 2 = = = = | . | \ | = | | . | \ | = = | | . | \ | + = Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 2. + = = = = | | | . 42 |\ | + = | | . | \ | + = = = + 4 2 1 2 4 PO 2 H 4 2 2 4 PO 2 H 2 4 HPO 2 4 2 2 4 2 a 2 1 2 4 HPO 2 ) ac ( 4 ) ac ( 4 2 PO H de g 739063 , 2 mol . g 120 . moles 10 x 282552 , 2 masa PO H de moles 10 x 282552 , 2 x 7 moles x moles 10 . 873563 , 2 log 9 , 6 ] PO H [ ] HPO [ log pK pH moles 10 x 873563 , 2 mol . g 174 g 5 moles HPO K 2 HPO Kmoles agregados de HCl = 0,1 M . 0,100 L = 0,01 moles HPO4 2(ac) + (ac) (ac) t0 -2 -2 tfinal 2,873563 x 10 -2 - 0,01 -2 + 0,01 66 , 6 moles 03282552 , 0 moles 01873563 , 0 log 9 , 6 ] PO H [ ] HPO [ log pK pH 4 PO 2 H 2 4 HPO 4 2 2 4 a = | | | . | + H2PO4 H2,873563 x 10 0,01 2,282552 x 102,282552 x 10\ | + = | | .| \ | + = 3. moles 10 x 331556 , 3 mol . g 08 , 150 g 00 , 5 moles 2 1 A 2 H = = H2A + H2O n0 0,0331556 - neq 0,0331556 x x x 3 moles x 0331556 , 0 moles x log 036 , 3 ] A H [ ] HA [ log pK pH 2 a 1 = | | . | \ | + = | | . HA + OH| \ | + = x = 1,589110 x 10 -2 moles = moles agregados de OH L M 423 moles 2 2 OH de = = 10 x 756761 , 3 , 0 10 x 589110 , 1 agregado V 43Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 4. a) M 2048 , 0 ) L 10 x 250 ( . ) mol . g 105 ( g 376 , 5 M 3 1 Ser = = b) Ser es una sustancia anftera, por lo tanto: 7 , 5 2 21 , 9 19 , 2 2 pK pK pH 2 1 a a = + = + =c) moles de Ser = 0,2048 M . 1,00 x 10 -3 L = 2,048 x 10 -4 moles moles agregados de OH = 0,15 M . 5,0 x 10 -4 L = 7,5 x 10 -5 moles Ser + H2O n0 2,048 x 10 -4 7,5 x 10 -5 nf 1,298 x 10 -4 7,5 x 10 -5 M 01298 , 0 L 10 x 10 moles 10 x 298 , 1 M 3 4 Ser = = M 0075 , 0 L 10 x 10 moles 10 x 5 , 7 M 3 5 Ser = = d) El valor de pH en la disolucin B est determinado por el par conjugado Ser / Se Ser + OHr : 97 , 8 M 01298 , 0 M 0075 , 0 log 21 , 9 ] Ser [ ] Ser [ log pK pH 2 a = | | . | \ | + = | | . | \ | + = e) moles de Ser = 0,2048 M . 3,54 x 10 -3 L = 7,25 x 10 -4 moles moles agregados de H + = 0,01 M . 1,5 x 10 -4 L = 1,5 x 10 -6 moles Ser + + + H2O n0 7,25 x 10 -4 1,5 x 10 Ser + H-6 nf 7,235 x 10 -4 1,5 x 10 -6 M 07235 , 0 L 10 x 10 moles 10 x 235 , 7 M 3 4 Ser = = M 00015 , 0 L 10 x 10 moles 10 x 5 , 1 M 3 6 Ser = = + Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo44f) El valor de pH en la disolucin C est determinado por el par conjugado Ser + / Ser : 87 , 4 M 00015 , 0 M 07235 , 0 log 19 , 2 ] Ser [ ] Ser [ log pK pH 1 a = | | . | \ |+ = | | . | \ | + = + g) La disolucin B presenta mayor capacidad amortiguadora () porque el valor de pH cae dentro del rango de pKa2 1. 5. a) pKa (CH3COOH/CH3COO ) = 4,76 Ka = 1,737801 x 10 -5 pKa (NH4 + /NH3) = 9,20 Ka = 6,309573 x 10 -10 4 a a a a 4 3 3 3 a 3 3 a 4 3 10 x 7542 , 2 K K K 1 . K K NH COO CH NH COOH CH _____ __________ __________ __________ K H COO CH COOH CH K 1 NH H NH = = = + + + + + + + +c) Dado el elevado valor de K, la reaccin se desplaza totalmente a la formacin de productos: CH3COOH + + NH4 + NH3 CH3COO97 , 3 062 , 0 01 , 0 log 76 , 4 ] COOH CH [ ] COO CH [ log pK pH M 01 , 0 M 01 , 0 M 062 , 0 final M 01 , 0 M 072 , 0 inicial 3 3 a mL 50 M 1 , 0 . mL 5 mL 50 M 3 , 0 . mL 12 = | . | \ | + = | | . | \ | + = 3 2 1 43 42 1 d) + H2O CH3COO CH3COOH + OH53 , 5 M 01 , 0 M 10 x 833 , 5b) Intervalos: pKa1 y pKa1log 76 , 4 ] COOH CH [ ] COO CH [ log pK pH M 10 . 833 , 5 M 01 , 0 final M 10 x 33 , 8 M 05 , 0 M 06 , 0 inicial 2 3 3 a 2 mL 60 M 01 , 0 . mL 50 3 mL 60 M 3 , 0 . mL 10 mL 60 M 072 , 0 . mL 50 = | | . | \ | + = | | . | \ | + = 4 43 4 42 1 3 2 1 3 2 1Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 6. a) 2(NH4)2SO4 + + SO4 0,05 M pKa (HSO4452 NH40,100 M0,05 M/SO4 2) = 1,99 Ka = 1,023293 x 10 -2 pKa (NH4 + /NH3) = 9,24 Ka = 5,754399 x 10 -10 8 a a a a 3 4 4 2 4 a 3 4 a 4 2 4 10 x 623413 , 5 K K K . K 1 K NH HSO NH SO _____ __________ __________ __________ K H NH NH K 1 HSO H SO + + + + = = = + + + +SO4 2+ + + inicial final NH3 0,05 M 0,05 x 0,100 M 0,100 x x x HSO4 NH4(Se establece un equilibrio dado el valor de K) M 10 x 676393 , 1 1 . 2 ) K . 005 , 0 ( . 1 . 4 ) K . 15 , 0 ( K . 15 , 0 x 0 K . 005 , 0 x . K . 15 , 0 x . ) K 1 ( x K . 005 , 0 x . K . 15 , 0 x . K 005 , 0 x . 15 , 0 x x ) x 100 , 0 ( . ) x 05 , 0 ( x K 5 2 2 1 2 2 2 2 2 = = = + = + + = = 3 2 12+ + + final -5 -5 1,676393 x 10 -5 1,676393 x 10 -5 NH3 0,05 1,676393 x 10 0,100 1,676393 x 10 HSO4 NH4El valor de pH est dado por cualquiera de los dos equilibrios: 46 , 5 M 10 x 676393 , 1 M 04998324 , 0 log 99 , 1SO4] HSO [ ] SO [ log pK pH 5 4 2 4 a 2 = | | . | \ | + = | | . | \ | + = 46 , 5 M 09998324 , 0 M 10 x 676393 , 1 log 24 , 9 ] NH [ ] NH [ log pK pH 5 4 3 a = | | . | \ | + = | | . | \ |+ = + Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 7. a) M 2521 , 0 L 10 x 0 . 10 L 10 x 7 , 13 V V . M M moles moles : HA H A M 2901 , 0 L 10 x 5 L 10 x 3 , 15 V V . M M moles moles : O H A OH HA 3 3 A HCl HCl A H A 3 3 HA NaOH NaOH HA OH HA 2 = = = = + = = = = + + + + b) M 090756 , 046. M 184 , 0e equivalent punto el En. M 0948 , 0e equivalent punto el EnL 10 x 36 . M 2521 , 0 V . M M M 0092832 , 0 L 10 x 100 L 10 x 2 . 3 . M 2901 , 0 V V . M M : I or Amortiguad 3 3 inicial A inicial A final A 3 3 final HA inicial HA inicial HA final HA = = = = = = L 10 x 100 V final A 84 , 8 M 0092832 , 0 M 090756 , 0 log 85 , 7 ] HA [ ] A [ log pK pH a = | | . | \ | + = | | . | \ | + = [Amortiguador I] = 0,090756 M + 0,0092832 M = 0,100 M M 031933 , 0 L 10 x 0 , 15 L 10 x 9 , 1 . M 2521 , 0 V V . M M M 092832 , 0 L 10 x 0 , 15 L 10 x 8 , 4 . M 2901 , 0 V V . M M : II or Amortiguad 3 3 final A inicial A inicial A final A 3 3 final HA inicial HA inicial HA final HA = = = = = = 39 , 7 M 092832 , 0 M 031933 , 0 log 85 , 7 ] HA [ ] A [ log pK pH a = | | . | \ | + = + = [Amortiguador II] = 0,031933 M + 0,092832 M = 0,124765 MUnidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo M 073109 , 0 L 10 x 100 L 10 x 29 . M 2521 , 0 V V . M M M 072525 , 0 L 10 x 100 L 10 x 25 . M 2901 , 0 V V . M M : III or Amortiguad 3 3 final A inicial A inicial A final A 3 3 final HA inicial HA inicial HA final HA = = = = = = 8535 , 7 M 072525 , 0 M 073109 , 0 log 85 , 7 ] HA [ ] A [ log pK pH a = | | . | \ | + = | |47. | \ | + = [Amortiguador III] = 0,073109 M + 0,072525 M = 0,145634 M Amortiguador I II III Volumen HA (mL) 3,2 4,8 25 Volumen A (mL) 36 1,9 29 Volumen final (mL) 100 15,0 100 Concentracin del amortiguador (M) 0,1000,1248 0,1456c) El amortiguador III tendr la mayor capacidad tamponadora porque es el que posee mayor concentracin (0,1456 M) y su pH es prcticamente igual al pKa del par conjugado HA/A . 8. La disolucin buffer en este caso presenta un valor de pH igual al valor de pKa del par conjugado actico/acetato, por lo tanto la concentracin de ambas especies en disolucin es la m isma: 0,1 M = [HAc] + [Ac ] = 0,05 M + 0,05 M En 1 L de disolucin, habr 0,05 moles de HAc y 0,05 moles de Ac . masa de HAc = 0,05 moles . 60 g.mol -1 = 3 g Si se parte de cido actico glacial: 96 g de HAc ---- 100 g de disolucin 3 g de HAc ---- x mL 98 , 2 mL . g 048 , 1 g 125 , 3 1 disolucin = = V x = 3,125 g de disolucin 1 mol de Ac ---- 1 mol de NaAc masa de NaAc = 0,05 moles . 83 g.mol -1 = 4,15 g de acetato de sodio Disuelvo la masa de acetato de sodio en un pequeo volumen de agua y agrego el volumen calculado de disolucin de cido actico glacial. Previo al enrase con agua en un matraz aforado, c ontrolo el valor de pH y lo ajusto eventualmente con alguna disolucin concentrada de cido o base fuerte . Luego, transfiero el volumen resultante a un matraz aforado de 1 L y enraso. Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 9. a) = 0,1 M . 0,250 L . 118,06 g.mol O H 2 . COONa CH 2 3 masa -1 = 2,9515 g (que corresponde a 0,0250 moles) A + H + HA n0 0,0250 x nf 0,0250 x x moles 10 x 265286 , 9 x 00 , 5 x x 0250 , 0 log 77 , 4 ] HA [ ] A [ log pK pH 3 a = = | . | \ | + = | 48| . | \ | + = ) M 100 moles M moles 2 3 HCl HCl HCl = = = mL 65 , 92 ( L 10 x 265286 , 9 , 0 10 x 265286 , 9Vb) Se disuelve en primer lugar la masa de acetato de sodio dihidrata do en un pequeo volumen de agua. Se agrega lentamente la disolucin de cido clorhdrico, controlando el valor d e pH continuamente hasta que el mismo alcance el valor de 5,00. Se transfiere la disolucin a un matra z aforado de 250 mL. Idealmente, el volumen en este instante debera ser cercano al volumen final para que, a la hora del enrase, el valor de pH no sufra variaciones. Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo REPARTIDO N 6: Gravimetra y precipitacin 1. Una muestra de 0.396 g que contiene cloruro de bario dihidratado fue totalmente disuelta en un volumen total de 50.00 mL. Posteriormente todo el cloruro fue precipitado con una disolucin de nitrato de plata y se produjo 0.328 g de cloruro de plata. a. Qu porcentaje de la muestra representa el cloruro de bario dihidratado? b. Qu molaridad corresponde al in bario en la disolucin de partida? c. Qu masa corresponde al agua en la molcula de la muestra original? PM (AgCl) = 143.32 g.mol -1 PM (BaCl 2 .2H 2 O) = 244.23 g.mol 49-1 PM (H 2 O) = 18.01 g.mol -1 Respuesta: a. 70,57 %. b. 2,29 x 10 -2 M. c. 4,12 x 10 -2 g. 2. Una muestra de 0.886 g que contiene oxalato de calcio (CaC 2 O 4 ) fue calcinada a alta temperatura hasta una masa constante que result ser de 0.614 g. Calcule qu porcentaje de CaC 2 O 4 est presente en la muestra. Reaccin gravimtrica: CaC 2 O 4 CaO (s) + CO 2 (g) + CO (g) PM (CO) = 28.01 g.mol -1 PM (CO 2 ) = 44.01 g.mol -1 PM (CaC 2 O 4 ) = 128.10 g.mol -1 Respuesta: 54,60 % 3. Al mentol le corresponde la frmula molecular C10 H 20 O. Una muestra de 0.1105 g que contiene mentol se analiza por combustin obtenindose 0.2829 g de dixido de carbono y 0.1159 g de agua. a. Determine la pureza del mentol en la muestra. b. Determine el porcentaje de oxgeno presente en la muestra. Reaccin gravimtrica: 10 H 20 O + O 2 CO 2 (g) + H 2 O (g) PM (CO 2 ) = 44.01 g.mol -1 PM (H 2 O) = 18.01 g.mol -1 PM (C 10 H 20 O) = 156.27 g.mol -1 Respuesta: a. 90,91 %. b. 9,30 %. 4. La sosa para lavar tiene la frmula molecular Na 2 CO 3 . x H 2 O. Una muestra de 2.558 g de sosa pura, de hidratacin desconocida, se calienta a 125 C hasta obtener una masa constante de 0.948 g que corresponde al c arbonato de sodio anhidro. Determine el valor de x. PM (Na 2 CO 3 C) = 105.99 g.mol -1 Respuesta: Na2CO3 .10H2O. 5. Una muestra de 27,73 mg contiene solamente cloruro de hierro (II) y cloruro de potasio. Disuelta en agua, requiri 18,49 mL de disolucin de nitrato de plata 0,02237 M para la titulacin completa de sus cloruros . Calcule la masa de cloruro de hierro (II) y el porcentaje en masa de hierro en la muestra. PM (Fe) = 55,85 g.mol -1 PM (FeCl 2 ) = 126,75 g.mol -1 PM (KCl) = 74,55 g.mol -1 Respuesta: 17,61 mg de FeCl2 y 27,98 % de Fe. 6. Se disuelve una muestra de 0.410 g de bromuro de potasio impuro en 25.00 mL de agua y se agregan a la disolucin 50.00 mL de nitrato de plata 0.0492 N en exceso para precipitar todo el in bromuro presente e n la muestra. De acuerdo al mtodo de Volhard, se requieren 7.50 mL de tiocianato de potasio (KSCN) 0.0600 N para valorar el ex ceso de plata. Calcule el porcentaje de pureza de la muestra original. PM (KBr) = 119.01 g.mol -1 Respuesta: 58,34 %. 7. Una toma de 0.1719 g de una materia prima determinada que contiene clorato d e magnesio se disuelve y todo el clorato se reduce a cloruro con un reductor adecuado; el cloruro resultante se titula con una solu cin de nitrato de plata 0.1020 M, gastndose 15.02 mL de dicha disolucin. Calcule el porcentaje de magnesio en la materia prima anal izada. PA (Mg 2+ ) = 24.31 g.mol -1 Respuesta: 10,83 % de Mg. 8. Para determinar el contenido de cloruro de calcio y de cloruro de hierro (II I) en una muestra se procede de la siguiente manera: 0.4000 g de muestra se disuelve en amonaco diluido y se calienta a ebullicin. El precipitado obtenido se calcina, obtenindose una masa de xido de hierro (III) de 0.1090 g. 0.6500 g de la misma muestra se disuelve en 100.00 mL, se toma una alicuota de 1 0.00 mL y se valora con 9.05 mL de nitrato de plata 0.1000 N, formndose cloruro de plata, precipitado de color blanco.Calcule el porcentaje de cloruro de calcio y de cloruro de hierro (III) en la mu estra. Datos: PM (Fe 2 O 3 ) = 159.70 g.mol -1 PM (CaCl 2 ) = 110.99 g.mol -1 PM (FeCl 3 ) = 162.22 g.mol -1 Respuesta: 55,36 % de FeCl3 y 20,15 % de CaCl2. Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo REPARTIDO N 6: Gravimetra y precipitacin - RESOLUCIN 1. a) 143,32 g de AgCl ---- 1 mol 0,328 g ---- x x = 2,288585 x 10 -3 moles de AgCl 1 mol de AgCl ---- 1 mol de Cl 2,288585 x 10 -3 moles de Cl 1 mol de BaCl2.2H2O ---- 2 moles de Cl x ---- 2,288585 x 10 -3 moles de Cl x= 1,144292 x 10 -3 moles de BaCl2.2H2O 244,23 g de BaCl2.2H2O ---- 1 mol x ---- 1,144292 x 10 50-3 moles de BaCl2.2H2O x= 0,279471 g de BaCl2.2H2O0,396 g ---- 100 % de muestra 0,279471 g ---- x x= 70,57 % de BaCl2.2H2O en la muestrab) 1 mol de BaCl2.2H2O ---- 1 mol de Ba 2+ M 10 x 288584 , 2 L 10 x 50 moles 10 x 144292 , 1 2 3 3 2 Ba + = = M c) 1 mol de BaCl2.2H2O ---- 2 moles de H2O 1,144292 x 10 -3 moles ---- x x = 2,288584 x 10 -3 moles de H2O 1 mol de H2O ---- 18,01 g 2,288584 x 10 -3 moles ---- x x= 4,121740 x 10 -2 g de H2O 2. Dos de los tres productos son gaseosos, por lo tanto: 0,886 - 0,614 = 0,272 g de mezcla gaseosa 1 mol de mezcla gaseosa = 1 mol de CO2 + 1 mol de CO 1 mol de mezcla gaseosa = 44,01 g.mol -1 de CO2 + 28,01g.mol -1de CO = 72,02 g 1 mol de mezcla gaseosa ---- 72,02 g x ---- 0,272 g x = 3,776729 x 10 -3 moles de mezcla gaseosa 1 mol de mezcla gaseosa contiene 1 mol de CO2 y 1 mol de CO, por lo que la reacc in gravimtrica produjo: Unidad de Bioqumica Analtica 51 CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 3,776729 x 10 -3 moles de CO2 3,776729 x 10 -3 moles de CO Tomo uno de los dos productos, por ejemplo el CO2: 1 mol de CO2 se produjo a partir de 1 mol de CaC2O4 la muestra contiene 3,776729 x 10 -3 moles de CaC2O4 1 mol de CaC2O4 ---- 128,10 g.mol -1 3,776729 x 10 -3 moles de CaC2O4 ---- x x = 0,483799 g de Ca2C2O40,886 g ---- 100 % de muestra 0,483799 g ---- x x= 54,60 % de Ca2C2O4 en la muestra3. La combustin completa del mentol produce CO2 y H2O. a) Todo el carbono del CO2 proviene del mentol: 44,01 g ---- 1 mol de CO2 0,2829 g ---- x x = 6,428085 x 10 -3 moles de CO2 C10H20O + 229 O2 10 CO 2 (g) + 10 H2O (g) 1 mol de C10H20O ---- 10 moles de CO2 x ---- 6,428085 x 10 -3 moles de CO2 x = 6,428085 x 10 -4 moles de C10H20O 1 mol de C10H20O ---- 156,27 g 6,428085 x 10 -4 moles ---- x x= 0,100452 g de C10H20O0,1105 g ---- 100 % de muestra 0,100452 g ---- x x= 90,91 % de C10H20O en la muestrab) El mentol contiene slo C, H y O. Se sabe que se produjo 6,428085 x 10 -3 moles de CO2, por lo tanto el mentol contiene 6,428085 x 10 -3 moles de C. El H del mentol slo lo contiene el H2O producida, por lo tanto: Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 1 mol de H2O ---- 18,01 g x ---- 0,1159 g x = 6,435314 x 10 -3 moles de H2O 1 mol de H2O contiene 2 moles de H 1,287063 x 10 -2 moles de H que provinieron del mentol 52mentol el en O de g 01027196 , 0 01297231 , 0 07720773 , 0 100452 , 0 m m H de g 01297231 , 0 C de g 07720773 , 0 m m m m m O O 1 mol . g 0079 , 1 . moles 2 10 x 287063 , 1 1 mol . g 011 , 12 . moles 3 10 x 428085 , 6 O 20 H 10 C O H C O 20 H 10 C = = + + = + + = 4 4 4 3 4 4 4 2 1 4 4 4 3 4 4 4 2 10,1105 g ---- 100 % de muestra 0,01027196 g ---- x x= 9,295891 % de O en la muestra Na 0,948 g4. Na2CO3 . x H2O 2CO3 + x H2O 2,558 gg 610 , 1 948 , 0 558 , 2 m O 2 H = = 1 mol de H2O ---- 18 g x ---- 1,610 g x = 8,944444 x 10 -2 moles de H2O 1 mol de Na2CO3 ---- 105,99 g x ---- 0,948 g x= 8,944240 x 10 -3 moles de Na2CO3 8,944240 x 10 -3 moles de Na2CO3 ---- 8,944444 x 10 -2 moles de H2O 1 mol de Na2CO3 ---- x moles de H2O x= 10 moles de H2O Na2CO3 . 10 H2O 5. En primer lugar, se sabe que la estequiometra de la reaccin entre el nitrato d e plata y los cloruros que aportan el cloruro de potasio y el cloruro ferroso es 1:1 : AgNO3 + Cl totales AgCl + NO3 Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo KCl Cl 2 FeCl Cl Ag totales Cl Ag moles moles moles moles moles + + + = = 1 mol de FeCl2 ---- 2 moles de Cl moles 2 FeCl 2 FeCl Cl moles . 2 = 1 mol de KCl ---- 1 mol de Cl 53 KCl KCl Cl moles moles =moles 10 x 136213 , 4 M 02237 , 0 . L 10 x 49 , 18 moles moles . 2 moles 4 3 KCl 2 FeCl Ag + = = + = (1) Por otro lado, la muestra inicial de 27 mg est solamente compuesta por las dos sa les de cloruro, por lo tanto: ) 2 ( moles . mol . g 55 , 74 moles . mol . g 75 , 126 g 10 x 73 , 27 moles . PM moles . PM g 10 x 73 , 27 m m g 10 x 73 , 27 KCl 1 2 FeCl 1 3 KCl KCl 2 FeCl 2 FeCl 3 KCl 2 FeCl 3 + = + = + = moles 10 x 389472 , 1 moles moles . 35 , 22 10 x 105470 , 3 moles . 10 , 149 10 x 083547 , 3 moles . 75 , 126 10 x 73 , 27 ) moles . 2 10 x 136213 , 4 ( . 55 , 74 moles . 75 , 126 10 x 73 , 27 moles . 55 , 74 moles . 75 , 126 10 x 73 , 27 moles . 2 10 x 136213 , 4 moles 10 x 136213 , 4 moles moles . 2 4 2 FeCl 2 FeCl 3 2 FeCl2 2 FeCl 3 2 FeCl 4 2 FeCl 3 KCl 2 FeCl 3 2 FeCl 4 KCl 4 KCl 2 FeCl = = + = + = + = = = +1 mol de FeCl2 ---- 126,75 g 1,389472 x 10 -4 moles ---- x x = 1,761156 x 10 -2 g de FeCl2 (17,61 mg) 1 mol de FeCl2 ---- 1 mol de Fe -4 moles de Fe 1,389472 x 101 mol de Fe ---- 55,847 g 1,389472 x 10 -4 moles ---- x x= 7,759784 x 10 -3 g de Fe Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 27,73 x 10 -3 g ---- 100 % de muestra 7,759784 x 10 -3 g de Fe ---- x x= 27,98 % de Fe en la muestra 546. KBr + AgNO3 AgBr + KNO3 AgNO3 + KSCN AgSCN + KNO3 muestra la en KBr de es equivalent 10 x 01 , 2 eq eq es equivalent 10 x 01 , 2 10 x 5 , 4 10 x 46 , 2 eq eq eq es equivalent 10 x 5 , 4 L 10 x 50 , 7 . N 0600 , 0 eq eq es equivalent 10 x 46 , 2 L 10 x 00 , 50 . N 0492 , 0 eq 3 KBr 3 AgNO tes reaccionan 3 4 3 3 AgNO exceso 3 AgNO totales 3 AgNO tes reaccionan 4 3 KSCN 3 AgNO exceso 3 3 3 AgNO totales = = = = = = = = = =Las estequiometras de las dos reacciones precedentes son 1:1, por lo tanto: eq de KBr = moles de KBr = 2,01 x 10 -3 moles de KBr 1 mol de KBr ---- 119,01 g 2,01 x 10 -3 moles ---- x x = 2,392101 x 10 -1 g de KBr en la muestra 0,410 g ---- 100 % de muestra 0,2392101 g ---- x x= 58,343927 % de KBr en la muestra7. Mg(ClO3)2 se reduce a MgCl2 MgCl2 + 2 AgNO3 2 AgCl + Mg(NO3)2 moles de AgNO3 reaccionantes = 0,1020 M . 15,02 x 10 -3 L = 1,532040 x 10 -3 moles 2 moles de AgNO3 ---- 1 mol de MgCl2 1,532040 x 10 -3 moles ---- x x = 7,6602 x 10 -4 moles de MgCl2 1 mol de MgCl2 ---- 1 mol de Mg(ClO3)2 ---- 1 mol de Mg 2+ 7,6602 x 10-4 moles de Mg 2+Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo 1 mol de Mg 2+ ---- 24,31 g 7,6602 x 10 -4 moles ---- x x= 1,862146 x 10 -2 g de Mg 2+ en la muestra 0,1719 g ---- 100 % de muestra 1,862146 x 10 -2 g ---- x x= 10,832728 % de Mg 2+ en la muestra558. A partir de 0,400 g de muestra que contiene CaCl2 y FeCl3, se o btiene 0,1090 g de Fe2O3 luego de una calcinacin: 1 mol de Fe2O3 ---- 159,70 g x ---- 0,1090 g x = 6,825297 x 10 -4 moles de Fe2O3 Todo el hierro presente en el xido frrico provino del cloruro correspondiente, por lo tanto: 1 mol de Fe2O3 ---- 2 moles de FeCl3 6,825297 x 10 -4 moles ---- x x= 1,365059 x 10 -3 moles de FeCl3 1 mol de FeCl3 ---- 162,22 g 1,365059 x 10-3 moles ---- x x= 0,2214399 g de FeCl30,400 g ---- 100 % de la muestra 0,2214399 g ---- x x= 55,36 % de FeCl3 en la muestraA partir de 0,6500 g de la misma muestra disuelta en 100,00 mL, se determinan lo s cloruros totales mediante una titulacin argentomtrica en una alcuota de 10,00 mL: toma de mL 100 en totales Cl 3 2 CaCl Cl 3 FeCl Cl 2 CaCl Cl 3 FeCl Cl toma de mL 100 en totales Cl toma de mL 100 en totales Cl 3 toma de mL 100 en totales Cl 4 3 toma de mL 10 en Cl toma de mL 10 en Cl Ag moles 10 x 05 , 9 moles moles moles moles moles eq es equivalent 10 x 05 , 9 eq : to tan lo Por es equivalent 10 x 05 , 9 N 1000 , 0 . L 10 x 05 , 9 eq eq eq + = + + = = = = = = Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin 56Julio Berbejillo Para determinar los cloruros que aporta el cloruro frrico, se emplean los datos d e la muestra de 0,400 g: 0,400 g ---- 1,365059 x 10 -3 moles de FeCl3 0,6500 g ---- x x = 2,218221 x 10 -3 moles de FeCl3 en 0,6500 g de muestra 1 mol de FeCl3 ---- 3 moles de Cl 2,218221 x 10 -3 moles ---- x x= 6,654663 x 10 -3 moles de Cl que aporta el FeCl3 en 0,6500 g de muestra moles 10 x moles 10 x moles 10 x 3 2 CaCl Cl toma de mL 3 2 CaCl Cl 3 toma de mL 3 2 CaCl Cl 3 FeCl Cl = 395337 , 2 moles 05 , 9 moles moles 10 x 654663 , 6 05 , 9 moles moles100 en totales Cl100 en totales Cl= + = +2 moles de Cl ---- 1 mol de CaCl2 2,395337 x 10 -3 moles ---- x x= 1,197668 x 10 -3 moles de CaCl2 en 0,6500 g de muestra 1 mol de CaCl2 ---- 110,99 g 1,197668 x 10 -3 moles ---- x x= 0,1329292 g de CaCl2 en 0,6500 g de muestra0,6500 g ---- 100 % de la muestra 0,1329292 g ---- x x= 20,45 % de CaCl2 en la muestra 57Unidad de Bioqumica Analtica CIN - Facultad de Ciencias Ejercicios de Qumica Analtica con Resolucin Julio Berbejillo REPARTIDO N 7: Titulaciones complejomtricas1. 50.0 mL de una disolucin que contiene in nquel (Ni 2+ ) se trata con 25 mL de EDTA 0.050 M para complejar todo el Ni 2+ y dejar un exceso de EDTA en la disolucin. Dicho exceso se titula por retroceso y p ara ello se requieren 5.00 mL de in zinc (Zn 2+ ) 0.050 M. Cul es la concentracin de Ni 2+ en la disolucin original? Respuesta: 0,02 M. 2. Para titular 50.0 mL de una disolucin de 500 mL que contiene 0.450 g de sulfa to de magnesio, se requieren 37.6 mL de una disolucin de EDTA. Cuntos miligramos de carbonato de calcio reaccionarn con 1.00 mL de la disolucin anterior? PM (MgSO 4 ) = 120.376 g.mol -1PM (CaCO 3 ) = 100.088 g.mol -1 Respuesta: 0,9951mg. 3. Se desea determinar la concentracin de una disolucin de un metal M 2+ para lo cual se dispone de una disolucin de amonaco y de EDTA como posibles agentes valorantes. Explique qu debe considerar pa ra seleccionar uno de ellos y elija el ms adecuado. Constantes de formacin |M(NH 3 )| 2+ = 1 x 10 4 |M(NH 3 ) 2 | 2+ = 1 x 10 3 |M(NH 3 ) 3 | 2+ = 1 x 10 3 |M(NH 3 ) 4 | 2+ = 1 x 10 2 |MEDTA| 2= 1 x 10 19 4. Se diluyeron 0.3265 g de una sal de fosfato de nquel en 100.00 mL de disolucin . Se efectu una valoracin, colocndose en un matraz 10.00 mL de una disolucin de EDTA, 5.00 mL de la disolucin de nquel, 5.0 mL d