Cátedra de Química Analítica

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

CICLO BÁSICO

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

CÁTEDRA DE QUÍMICA ANALÍTICA

GUÍA DE EJERCICIOS

PROFESORES:

Dra. Lilia Araujo

Dr. Avismelsi Prieto

MSc. Noreiva Villa

MSc. María Elena Troconis

PREPARADORA:

Br. Brendy Rincón

Cátedra de Química Analítica

Unidad V. Métodos Potenciométricos

1. Se determinó el cloruro presente en 2 muestras acuosas, empleando el método

potenciométrico directo con un electrodo selectivo a Cl-. A partir de una solución

madre de 1M, se separaron 5 soluciones patrón en el intervalo de 1x10-1

a 1x10-5

M.

A 50mL de cada patrón y a las muestras se les adicionó el regulador de la fuerza

iónica, y se procedió a leer el potencial a cada una, obteniéndose los siguientes

resultados:

Concentración (M) Potencial(mV)

1x10-1

------------------------- 54

1x10-2

------------------------- 111

1x10-3

------------------------- 170

1x10-4

------------------------- 224

1x10-5

------------------------- 248

Muestra 1 ------------------------- 170-168-172 (leída 3 veces)

Muestra 2 ------------------------- 120-116-124 (leída 3 veces)

La Muestra 1 requirió las siguientes diluciones: se tomaron 5mL de la

muestra original y se llevaron a 100mL. Luego se tomaron 10mL de esta solución

intermedia y se aforó a 100mL, esta última solución fue leída. La Muestra 2 fue

diluida por un factor de 10. Con base a estos datos:

a) Construya la curva de calibración.

b) Determine la pendiente y la concentración mínima detectable.

c) Determine la concentración promedio de Cl- en la muestras.

2. Miffin y colaboradores describieron un electrodo de membrana para un análisis

cuantitativo de la penicilina en el que la enzima penicilinasa inmovilizada en un gel

de poliacrilamida revestía un electrodo de vidrio para pH. Una serie de soluciones

patrón de penicilina proporcionó los datos siguientes:

Penicilina (M) Potencial(mV)

1.0x10-2

------------------------- 220

2.0x10-3

------------------------- 204

1.0x10-3

------------------------- 190

2.0x10-4

------------------------- 153

1.0x10-4

------------------------- 135

1.0x10-5

------------------------- 96

1.0x10-6

------------------------- 80

Construya una curva de calibración para el electrodo e informe:

a) Las concentraciones que proporcionan una respuesta lineal.

b) La ecuación de la curva de calibración entre estos límites.

c) La concentración de penicilina en una muestra cuyo potencial es de 142

mV.

R:a)2x10-3

M - 1x10-5

M; b)E(mV)=331.4+47.76log[ ]; c) 1.1x10-4

M

3. Los electrodos selectivos de iones pueden incorporarse a células de flujo para

controlar la concentración de un analito en patrones y muestras que se bombean a

través de una célula de flujo. Cuando un analito pasa por una célula, se registra un

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pico de potencial en lugar de un potencial en estado de equilibrio. De esta forma se

determinó la concentración de K+ en el suero, usando patrones preparados en una

matriz de NaCl 0.014M:

[K+] (mM) Potencial(mV)

0.1

25.5

0.2 37.2

0.4 50.8

0.6 58.7

0.8 64.0

1.0 66.8

Una muestra de 1.00mL de suero se diluye hasta enrasar un matraz volumétrico

de 10mL y se analiza, obteniéndose un potencial de 51.1. Indique la concentración

de K+ en la muestra de suero.

R: 4.1mM K+

4. Wang y Taha describieron una interesante aplicación de la potenciometría, llamada

inyección de lote. Como muestra la figura siguiente, se coloca un electrodo selectivo

de ión en posición invertida en un tanque de gran volumen y con una micropipeta se

inyecta un volumen fijo de la disolución de la muestra o un patrón hacia la

superficie del electrodo.

La respuesta del electrodo es un pico de altura proporcional a la

concentración del analito. Con el electrodo de pH se obtuvieron los siguientes datos:

pH Potencial(mV)

2 +300

3 +240

4 +168

5 +81

6 +35

8 -92

9 -168

10 -235

11 -279

Determine el pH de cada una de las muestras siguientes, dado el pico de

potencial registrado: (a) zumo de tomate, +167mV; (b) agua corriente, -27mV; (c)

café, +122mV.

R: a) pH=3.98; b) pH=6.9; c) pH=4.67.

Punta de micropipeta Electrodo de

referencia

Agitador

Electrodo selectivo de iones

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5. En una muestra de agua se determinó la concentración de NO3-. Se introdujo una

muestra de 25.00mL en un vaso y se midió un potencial de +0.102V. Se añadió una

alícuota de 1.00mL de una disolución patrón de 200.0 ppm, tras lo que el potencial

fue de +0.089V. Informe la concentración de NO3- en partes por millón.

R: 11.03 ppm de NO3-.

6. Empleando el método potenciométrico de adición de patrón, se determina cuanto

Ca2+

contiene una muestra de agua. Se coloca una alícuota de 10 mL de la muestra en

un balón volumétrico de 100 mL y se enrasa con agua hasta el aforo. Se toma una

alícuota de 50 mL de la disolución de la muestra resultante y se coloca en una celda

electroquímica con un electrodo selectivo a calcio y un electrodo de referencia de

Ag/AgCl y se mede el potencial de celda que re4sulto ser -0.05290 V. A la alícuota

de 50 mL se le añade 1.0 mL de una solución patrón de CaCl2 de 5x10-2

M, se agitó y

se midió de nuevo el potencial de celda el cual cambió a -0.04417 V. Determine la

concentración de Ca2+

en la muestra diluida y la muestra original.