4105 - quimica analitica - gomez.pdf

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UNIVERSIDAD DE BELGRANOFACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES

QUMICA ANALTICA IIGUA DE TRABAJO - Curso 2013

Curso correspondiente al Plan de Estudios 2011 para las Carreras de:

Licenciatura en Ciencias Qumicas (1401)Licenciatura en Tecnologa de Alimentos (1403)Farmacia (1404)

Profesora Asociada: Lic. Liliana dHuicqueProfesor Adjunto I: Dr. Julio J. Gmez

La Srta. Romina Conde colabor en la confeccin de esta gua


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Requisitos para Regularizar Qumica Analtica II:

1) Aprobar la evaluacin obligatoria parcial (escrita u oral) en la fecha y horario establecido por laUniversidad con la suma de cuatro (4) puntos como mnimo.

2) Aquellos alumnos que hayan desaprobado o que no hayan asistido al parcial obligatorio, debernrendir un recuperatorio integral, en la fecha estipulada para Qumica Analtica II, siendo suaprobacin de carcter obligatorio.

3) Concurrir como mnimo al 50% de las clases tericas y de resolucin de problemas establecidos en elcronograma de Qumica Analtica II. Se aconseja una asistencia mayor al 80%, ya que por cuestionesorganizativas slo es posible recuperar un nmero limitado de las mismas.

Taln para entregar al docente

Apellido y Nombre:

Carrera:

Matrcula:

Por la presente declaro estar notificado respecto de las condiciones a cumplir respecto alos evaluaciones parciales y a la asistencia a clases tericas/prcticas (problemas)correspondiente a la asignatura de Qumica Analtica II .

Firma:

Aclaracin:


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Referencias Bibliogrficas: las citadas en el Programa de la Asignatura

SERIES DE PROBLEMAS

Serie 1Serie 1Serie 1Serie 1 ---- Equilibrio de complejosEquilibrio de complejosEquilibrio de complejosEquilibrio de complejos

(1.1)(1.1)(1.1)(1.1) Explicar el significado de los siguientes trminos: a) ligando, b) ligando cuadridentado, c) nmero

de coordinacin, d) quelato

(1.2)(1.2)(1.2)(1.2) Comentar la validez de escribir una nica frmula para complejos metlicos del tipo Zn(NH3)4+2o

FeF6-3

(1.3)(1.3)(1.3)(1.3) Se tiene una solucin que contiene los iones Ag+ y se le agrega amonaco, NH3, formndose los

complejos amoniacales correspondientes. Si 1vale 1,8.103 para la formacin del complejo Ag(NH3)+

y KiT = 5,9.10-8 corresponde a la especie Ag(NH3)2+

Cunto vale la constante de formacin 2 para este sistema?

(1.4)(1.4)(1.4)(1.4) La constante de formacin que aparece en la Tabla 13.2 para FeY -es 10 25,1= 1,3 .10 25. Calcular

las concentraciones de Fe (III) libre en una disolucin FeY- 0,10 M a pH 4,00 y a pH 1,00.

Harris, Daniel C. Anlisis Qumico Cuantitativo. 2001. 2 edicin. Ejemplo 13.2 (cap. 13)

(1.5)(1.5)(1.5)(1.5) Calcular la [Ca++], [CaY-2] y [Y-4] cuando se adicionan 2.10-2 moles de CaCl2 y 0,030 moles deNa2H2Y (Y=Edta, Na2H2Y sal disdica) a 1,0 litro de solucin reguladora de pH=9,4 (pH para fijar las

reacciones cido/base del Edta)

Dato: K'f CaY = 5,01.1010

(1.6)(1.6)(1.6)(1.6) Calcular las concentraciones en el equilibrio cuando se tiene una disolucin 0,1 M del complejo

BaY2-(pH>11).

Dato: K'f BaY = 6,31.107

Burriel Mart; Lucena Conde; Arribas Jimeno; Hernndez Mndez. Qumica Analtica Cualitativa. 1991.

14 edicin, Ejemplo (cap. 3)

(1.7)(1.7)(1.7)(1.7) La Ki Tdel complejo Ag(CN)2- es 2.10-19. Calcular la concentracin de Ag+ en:

a) una solucin 0,01 M en Ag(CN)2-

b) una solucin 0,01 M en Ag(CN)2-y 0,001 M en CN-

(1.8)(1.8)(1.8)(1.8) Calcular las [Ag+], [CN-] y [Ag(CN)2-] cuando se adicionan 25,00 mL de NaCN 0,100 M a 25,00

mL de AgNO3 0,150 M. Despreciar los procesos de hidrlisis.

Dato: KiT del complejo es 2.10-19.


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A.- COMPLEJOS, CIDO-BASE

(1.9)(1.9)(1.9)(1.9)Se tiene una solucin 0,1 M en el complejo MX2 cuya constante de inestabilidad es 1.10-21 .

Calcule el pH necesario para que el 10% del complejo se halle disociado

Dato: Ka HX= 1.10-9

(1.10)(1.10)(1.10)(1.10) Calcular la concentracin de Ag+ cuando una solucin0,01 M en AgNO3 es llevada a 0,1 M en

NH3 total

Datos: Kb = 2.10-5; KiT Ag(NH3)2+= 6,0.10-8

B.- COMPLEJOS, PRECIPITACIN

(1.11)(1.11)(1.11)(1.11) A partir de 4.10-4 moles de AgXprecipitado se quieren preparar 100 mL de una solucin de Ag+ .

Determine el mnimo volumen de tiosulfato de sodio 0,1 M que ser necesario agregar para disolver

dicho precipitado y obtener la solucinDatos: pKpsAgX= 12,1; pKi Ag(S2O3)2-3= 13,4

(1.12)(1.12)(1.12)(1.12) Una solucin en equilibrio contiene una concentracin de NH4OH igual a 0,800 M y una

concentracin total de Ag+ disuelta igual a 0,100 M. Calcular la mxima concentracin permitida de Cl-

sin que precipite el AgCl

Datos: KpsAgCl= 1,78.10-10; 1 Ag(NH3)2+= 2,34.103; 2 Ag(NH3)2+= 1,67.107

C.- COMPLEJOS, PRECIPITACIN, CIDO-BASE

(1.13)(1.13)(1.13)(1.13) Se tienen 1.10-5 moles de Fe(HO)3precipitado. Calcule:

a) el pH necesario para disolverlos en 20 mL

b) Idem, si la solucin final fuese 0,1 M en F- libre (desprecie efectos cido-base).

Considere despreciables los procesos de hidrlisis

Datos: pKpsFe(HO)3= 38 ; pKi FeF++= 5,5

(1.14)(1.14)(1.14)(1.14) Se tiene una solucin 10-2M en Cu+y 10-4M en Cd+2.

Se le agrega KCN, hasta que la concentracin de CN-libre es de 0,020 M.

Si a continuacin se burbujea H2S (g) por la solucin, hasta que la concentracin de sulfuro libreresulta (S-2) = 0,010 M, indicar si precipita alguno de los sulfuros metlicos. (Despreciar efectos cido-

base)

Datos: pKpsCu2S = 46; pKpsCdS = 28,4; pKiCu(CN)43-= 27,3 y pKiCd(CN)42-= 19


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Serie 2Serie 2Serie 2Serie 2 ---- Volumetra de complejosVolumetra de complejosVolumetra de complejosVolumetra de complejos

(2.1)(2.1)(2.1)(2.1) Obtener la curva de titulacin de 50,0 mL de una solucin de calcio 0,0100 M regulada a pH 10

titulndola con una solucin 0,0100 M correspondiente a la sal disdica del EDTA.Dato: abs CaY== 5,0.1010

(2.2)(2.2)(2.2)(2.2) Una muestra de Zn metlico puro (816,0 mg) se disuelve en HCl y se lleva a 100,0 mL. Se titulan

alcuotas de 10,00 mL de esa solucin con EDTA, y se consumen 22,82; 22,80 y 22,85 mL. Calcular la

molaridad de la solucin de EDTA.

(2.3)(2.3)(2.3)(2.3) Se disuelven 0,4644 g de CaCO3en HCl y se diluye la solucin a un volumen final de 1,000 L.

Con dicha solucin se valora una solucin de EDTA, tal que 50,00 mL de la solucin patrn requieren

31,40 mL de solucin de EDTA.

Calcular (en ppm de Ca) el contenido de Ca de una muestra, s 50,00 mL de la misma consume para

su titulacin 19,18 mL de la solucin valorada de EDTA

(2.4)(2.4)(2.4)(2.4) Calcular las curvas de titilacin, reguladas a distintos pH de:

a) 50,0 mL de una solucin 0,0100 M de Mg+2con EDTA 0,0100 M; abs= - 8,7; y

b) 50,0 mL de una solucin 0,0100 M de Ca+2con EDTA 0,0100 M; abs= - 10,7

(2.5)(2.5)(2.5)(2.5) Se dispone de un mineral que contiene Ca y Mg. Una muestra de 0,5000 g del mismo se lleva a

solucin, y se titula con solucin de EDTA 0,1000 M, consumindose 25,3 mL cuando se utiliza negro

de eriocromo T como indicador, a pH=10. Otros 0,5000 g de muestra se valoran con la misma solucin

de EDTA, pero utilizando murexida como indicador, a pH=13, y en este caso se consumen 18,3 mL de

titulante. Calcular el % de Ca y Mg en la muestra, expresados como % CaCO3.

(2.6)(2.6)(2.6)(2.6) Una mezcla de CaCO3y MgCO3puros pesa 0,3280 g. La muestra se disuelve en HCl y se valora


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con solucin de EDTA 0,1070 M (utilizando Negro de Eriocromo T -NET- como indicador),

consumindose 32,15 mL. Calcular la composicin de la muestra original, expresada como % de CaO

y MgO.

(2.7)(2.7)(2.7)(2.7) Calcular la masa de aluminio que contiene una solucin, si, cuando se le agregan 15,00 mL de

solucin de EDTA 0,1100 M, el exceso de reactivo necesita para su valoracin 3,00 mL de solucin de

ZnSO40,1010 M.

Dato: AR Al=26,98 g

(2.8)(2.8)(2.8)(2.8) Se dispone de una muestra lquida que slo contiene aluminio y calcio. Se toman 20,00 mL de la

misma y se diluyen a 250,0 mL. a) una alcuota de 25,00 mL de la solucin diluida se le agregan 20,00

mL de solucin de EDTA 0,100M; se ajusta el pH a 5 y, utilizando naranja de xilenol como indicador,

se valora con solucin de ZnSO4, gastndose 10,0 mL. Para valorar 25,00 mL de la solucin deZnSO4, se necesitan 25,00 mL de una solucin patrn de EDTA (1,86 g/ 100 mL)

b) a otra alcuota de muestra diluida se le agregan 10,00 ml de trietanolamina (con el objeto de

enmascarar el aluminio presente), 2,5 g de KOH y el indicador Calcn; para titular dicha solucin se

necesitan 20,0 mL de solucin de EDTA cuyo ttulo es 4,0028 mg Ca/mL. Calcular el porcentaje de

aluminio y calcio en la muestra original, expresados como g/100 mL.

Dato: Masa molar EDTA = 372,24 g/mol

(2.9)(2.9)(2.9)(2.9) Para valorar una muestra de 25,00 mL que contiene Fe+3y Cu+2se requieren 16,06 mL de una

solucin de EDTA 0,05083 M. Sobre una alcuota de 50,00 mL de muestra, se procede a reducir el

cobre y enmascararlo, por agregado de tiourea. Luego, se la trata con NH4F para enmascarar el hierro.

Por adicin de 25,00 mL de solucin de EDTA 0,05083 M, el Fe+3es desplazado de su complejo con

fluoruro y se forma el complejo con EDTA. Para alcanzar el punto final de la titulacin del exceso de

EDTA, son necesarios 19,77 mL de solucin de Pb+20,01883 M. Calcular la concentracin de Cu+2en

la solucin problema.

(2.10)(2.10)(2.10)(2.10) El Ni2+se puede determinar por valoracin por retroceso usando disolucin estndar de Zn2+a

pH= 5,5 e indicador naranja de xilenol. Se valoran 25,00 mL de Ni2+

en HCl diluido con 25,00 mL deNa2EDTA 0,05283 M. Se neutraliza la disolucin con NaOH, y se ajusta el pH a 5,5 con tampn

acetato. Al aadir unas gotas de indicador, la disolucin se vuelve amarilla. Se valora el exceso de

EDTA con Zn2+0,02299 M consumindose 17,61 mL para alcanzar el viraje al rojo. Cul es la

molaridad del Ni2+ en el problema?


(2.11)(2.11)(2.11)(2.11) El in CN-puede determinarse indirectamente por titulacin con EDTA: una cantidad conocida y

en exceso de Ni+2se agrega a una solucin de CN-, para formar tetracianoniquelato, [Ni(CN)4]-2;

cuando el exceso de nquel se titula con EDTA, el Ni(CN)4-2no reacciona. En un anlisis de cianuro,

12,7 mL de solucin se tratan con 25,0 mL de solucin patrn de Ni+2. La titulacin del exceso de Ni+2


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requiere 10,1 mL de solucin de EDTA 0,0130 M. La misma solucin de EDTA se utiliza para valorar

30,00 mL del patrn de Ni+2, consumindose 39,3 mL. Calcular la concentracin de CN-en la muestra.

(2.12)(2.12)(2.12)(2.12) Una muestra contiene en solucin KCl y CdCl2. Se titulan 25,00 mL con solucin 0,1600 M de

nitrato de plata, requirindose 28,9 mL. Otra alcuota de 50,00 mL se titula con solucin 0,1500 M de

EDTA, consumindose 15,10 mL. Calcular la concentracin de ambas sales en solucin, expresada en

g/100mL.

(2.13)(2.13)(2.13)(2.13) Calcular el volumen de solucin de AgNO30,1000 N que se requiere para valorar hasta

aparicin de ligera turbidez (Mtodo de Liebig) una solucin que contiene 10,00 milimoles de KCN.


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Serie 3Serie 3Serie 3Serie 3 ---- Equilibrio RedoxEquilibrio RedoxEquilibrio RedoxEquilibrio Redox

(3.1)(3.1)(3.1)(3.1) Definir o describir brevemente:

oxidacin - agente oxidante - puente salino - unin lquida - ecuacin de Nernst - potencial de

electrodo - potencial formal

(3.2)(3.2)(3.2)(3.2) Escribir las ecuaciones inicas balanceadas para las siguientes reacciones. Plantear la ecuacin

balanceada para cada hemirreaccin. Identificar el agente oxidante y el agente reductor.

a) Fe+3+ Sn+2 Fe+2+ Sn+4

b) Cr (s) + Ag+ Cr+3+ Ag (s)

c) H2O2+ Ce+4 O2(g) + Ce+3

(3.3)(3.3)(3.3)(3.3) S la cupla cprico-cobre y cuproso-cobre son 0,337 volts y 0,521 volts respectivamente.Calcular ECu++/Cu+ .

(3.4)(3.4)(3.4)(3.4) Se tiene la siguiente pila: Co | Co++(0,01 M) || Cl-(1 M) | Cl2 (1 atm) | Pt. Cuando la pila

comienza a funcionar se observa que el voltaje de la celda es 1,69 volts y que el polo (-) es el

electrodo de Co

a) Cul es la reaccin espontnea de la celda?

b) Cul es el potencial estndar de la cupla Co+2/Co?

c) Cmo hara para invertir el proceso?

Datos: ECl2/Cl- = 1,36 volts

(3.5)(3.5)(3.5)(3.5) Calcular el potencial de las siguientes celdas. Indicar si las celdas, as como estn expresadas,

son galvnicas o electrolticas. Obtener los datos de los Eonecesarios utilizando Tablas de

Potenciales.

a) Zn Zn+2(0,0364 M) Tl+3(9,06.10-3M) , Tl+(0,0620 M) Pt

b) Pb Pb+2(0,1393 M) Cd+2(0,0511 M) Cd

c) Pt, H2(765 torr) HCl (0,0001 M) Ni+2(0,0214 M) Ni

(3.6)(3.6)(3.6)(3.6) Calcular el potencial de una celda galvnica formada por un electrodo de plomo sumergido en

una solucin de Pb+20,0848 M, y otro de cinc, que est en contacto con una solucin de Zn+20,1364

M.

(3.7)(3.7)(3.7)(3.7) Calcule el potencial de la celda

Ag | Ag+ (0,0200 M) || Cu2+ (0,0200 M) | Cu

Skoog; West. Fundamentos de Qumica Analtica. 2005. 8 edicin. Ejemplo 19.2 (cap. 19)

(3.8)(3.8)(3.8)(3.8) Calcule la constante del producto inico del agua, Kw, a partir de los datos del Apndice I, Tabla


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4.

Day; Underwood. Qumica Analtica Cuantitativa. 1989. 5 edicin. Ejemplo 5 (cap. 10)

(3.9)(3.9)(3.9)(3.9) Calcular el voltaje de la celda:

Ag | Ag+(0,035 M) || Cr+3(1,25.10-6M) | Cr. Sabiendo quefAg+ =0,754 y fCr+3 = 0,179

Datos: EAg+/Ag = 0,80 volts; ECr+3/Cr = - 0,74 volts

(3.10)(3.10)(3.10)(3.10) Calcule la constante de equilibrio de la reaccin

2Fe3++ 3I- 2Fe2+ + I3-


(3.11)(3.11)(3.11)(3.11) Calcular la constante de equilibrio de la reaccin

MnO4- + 8 H

+

+ 5 Fe+2

Mn++

+ 5 Fe+3

+ 4 H2O


2 Cr2O7= + 3 Sn (s)+ 28 H+ 3 Sn+4 + 4 Cr+3+ 14 H2O

Datos: ESn+2/Sn=- 0,136 volts; ESn+4/Sn+2 =0,154 volts; ECr2O7=/Cr+3=1,33 volts

(3.13)(3.13)(3.13)(3.13) Calcular la constante de disociacin para el HClO, si el voltaje de la celda:

Pt, H2 (608 mm de Hg) | HClO (4,34.10-3M) || ECS es 0,532 volts.

Datos: EH+/H2 = 0,00 volts; ECS = 0,242 volts.

(3.14)(3.14)(3.14)(3.14) Utilizando los potenciales que se dan en la explicacin anterior, calcule la constante del

producto de solubilidad para el cloruro de mercurio (I) y la solubilidad molar del KCl.


(3.15)(3.15)(3.15)(3.15) Calcular el potencial de un electrodo de plata sumergido en una solucin de NaCl 0,05000 M,

empleando:

EoAg+/Ag= +0,799 V b) EoAgCl/Ag= +0,222 V y KpsAgCl=1,82.10-10

(3.16)(3.16)(3.16)(3.16) Calcular el potencial de un electrodo de plata sumergido en una solucin de NaCl 0,235 M,

sabiendo que el potencial formal es EoAgCl/Ag= 0,222 V. Indicar la expresin para el potencial formal, en

funcin del EoAg+/Ag.

(3.17)(3.17)(3.17)(3.17) La constante de producto de solubilidad para Ag2SO3es 1,5.10-13.

Calcular el Eo para el proceso: Ag2SO3+ 2 e- 2 Ag (s) + SO32-

(3.18)(3.18)(3.18)(3.18) A partir de la constante global de formacin del complejo Ni (glicina)2 y del valor de E para el

par Ni2+ | Ni (s)


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Ni2++ 2 glicina- Ni (glicina)2 K= 23= 1,2 . 1011

Ni2++ 2e- Ni (s) E= -0,236 V

Calcular el valor de E de la reaccin

Ni (glicina)2+ 2e- Ni (s) + 2 glicina-

Harris, Daniel C. Anlisis Qumico Cuantitativo. 2001. Segunda edicin. Ejemplo 14.10 (cap. 14)

(3.19)(3.19)(3.19)(3.19) Calcular el potencial de las siguientes celdas. Indicar si las celdas, as como estn expresadas,

son galvnicas o electrolticas. Obtener los datos de los Eonecesarios utilizando Tablas de Potenciales.

Pb PbI2(sat), I-(0,0120 M) Hg+2(4,59.10-3M) Hg


PbSO4 (s) Pb++ + SO4=

Datos: EPbe+2

/Pb

= - 0,126 volts; EPbSO4/Pb

= - 0,356 volts

(3.21)(3.21)(3.21)(3.21) Calcular el voltaje de la celda:

Mn(s), Mn(HO)2 (s) | Mn++(x M), HO-(1.10-4 M) || Cu++(0,675 M) | Cu (s)

Datos: EMn+2/Mn= - 1,18 volts; ECu+2/Cu=0,337 volts; KpsMn(HO)2 =1,9.10-13

(3.22)(3.22)(3.22)(3.22) En base a las hemirreaciones siguientes, explique porque el ion Cu+ en solucin es una especie

inestable y se dismuta a Cu++ y Cu

Cu++ + e- Cu+ E1 = 0,15 v

Cu+ + e- Cu E2 = 0,52 v

(3.23)(3.23)(3.23)(3.23) Calcular las concentraciones en el equilibrio de todos los iones en una solucin ideal que se

prepara mezclando 25,00 mL de Fe+20,040M con 25,00 mL de Ce+40,060 M, si ambas soluciones

estn en H2SO4 1 M.

Datos: EFe+2/Fe++ = 0,68 volts; ECe+4/Ce+3 = 1,44 volts

(3.24)(3.24)(3.24)(3.24) Calcular el n de miliequivalentes de Fe+2 que se oxidarn por 10 mL de H2O2 0,9 M


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Serie 4Serie 4Serie 4Serie 4 ---- Volumetra redoxVolumetra redoxVolumetra redoxVolumetra redox

(4.1)(4.1)(4.1)(4.1)

a) Calcular la curva de potencial vs volumen agregado, cuando a 50 mL de Fe(II) 0,10 M se los titula

con Ce(IV) 0,10 M en H2SO41,0 M.

b) Calcule el potencial en el punto de equivalencia. Compare con los E.

Datos E Fe+3/ Fe+2 = 0,77 V E Ce+4/ Ce+3 = 1,23 V

E' Fe+3/ Fe+2 = 0,68 V E' Ce+4/ Ce+3 = 1,44 V en H2SO41,0 M.

(4.2)(4.2)(4.2)(4.2) Calcule el potencial en el punto de equivalencia de la titulacin del ion estao(II) con ion cerio(IV)

Sn+2+ 2 Ce+4 Sn+4 + 2 Ce+3


(4.3)(4.3)(4.3)(4.3) Una solucin ferrosa contiene 1,176 g del compuesto FeSO4(NH4)2SO4.6H2O (Mr:294) en 30,00

mL. Otra solucin contiene 0,2940 g de dicromato de potasio en 20,00 mL. Determinar

a) La normalidad de la solucin ferrosa como reductor

b) La normalidad del dicromato como oxidante

c) El volumen de dicromato que equivale a 1,00 mL de la solucin ferrosa.

(4.4)(4.4)(4.4)(4.4) (a) Qu indicador debe utilizarse en la titulacin del ion hierro (II) con sulfato de cerio (IV) en

solucin de cido sulfrico1 M? Hemos calculado (pg. 329) que el potencial en el punto de

equivalencia es 1,06 V. En la Tabla 10.2 podemos ver que la ferroina, con potencial de transicin de

1,11 V, es un indicador apropiado. El potencial estndar de la ferroina es 1,06 Vferroina es 1,06 Vferroina es 1,06 Vferroina es 1,06 V, pero el cambio de

color sucede a los 1,11 V, ya que es necesario tener mayor cantidad de indicador en la forma oxidada

(azul claro) que en la forma reducida (rojo oscuro).

(b) El ion hierro (II) se va a titular con un agente oxidante en un medio cido compuesto por una

mezcla de sulfrico- fosfrico. Cul debe ser el potencial de transicin de un indicador que cambie de

color cuando todo menos el 0,1% de ion hierro (II) se haya oxidado a hierro (III)?

Day.; Underwood. Qumica Analtica Cuantitativa. 1989. 5 edicin. Ejemplo 9 (cap. 10)

(4.5)(4.5)(4.5)(4.5) Supongamos que valoramos 100,0 mL de Fe2+0,0500 M con Ce4+0,100 M usando la clula de

la figura 16.1. El punto de equivalencia se presenta cuando V Ce4+= 50,0 mL, porque la disolucin de

Ce4+ es dos veces ms concentrado que la de Fe2+. Calcular el voltaje de la clula despus de aadir

36,0; 50,0 y 63,0 mL


(4.6)(4.6)(4.6)(4.6) Una muestra de 0,7120 g de un mineral de hierro se llev a solucin y se pas a travs de un

reductor de Jones. La titulacin del Fe(II) producido requiri 39,1 mL de solucin de KMnO40,02086 M.

Expresar el resultado del anlisis como porcentaje de Fe y de Fe2O3en el mineral.

Datos: ARFe=55,847 MRFe2O3=159,694


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(4.7)(4.7)(4.7)(4.7) La titulacin de 0,1467 g del estndar primario Na2C2O4requiri 28,85 mL de una solucin de

KMnO4. Calcular la concentracin molar de la solucin.

(4.8)(4.8)(4.8)(4.8) Una muestra de 1,600 g de un mineral de hierro se disuelve completamente en medio cido, se

pasa por un reductor de Jones, y finalmente se lleva la solucin a un volumen final de 100,0 mL.

Se toma una alcuota de 10,00 mL de dicha solucin, y se titula con KMnO4, consumindose 19,25 mL.

El ttulo de la solucin de KMnO4utilizada se obtuvo valorndola contra Na2C2O4(0,1500 g del patrn

equivalen a 28,40 mL de la solucin).

a) Indicar la molaridad y la normalidad de la solucin de KMnO4.

b) Calcular el % de Fe2O3en el mineral.

c) Escribir las reacciones que tienen lugar en ambas titulaciones.

d)

A partir de los datos, calcular la constante de equilibrio para la reaccin de titulacin con la que sedetermina el ttulo del permanganato de potasio.

Datos:E:MnO4-/Mn+2=1,51; E:CO2/C2O42-=-0,49;MrNa2C2O4=34,00;ArFe=55,85;ArO=16,00

(4.9)(4.9)(4.9)(4.9) Se disolvi una muestra de 0,2250 g de una mezcla que contena nicamente Fe y Fe2O3. El

hierro se redujo al estado divalente, y se titul con permanganato de potasio. Se requirieron 37,50 mL

de KMnO4 0,0991N.

a) Expresar las ecuaciones completas y balanceadas para la titulacin redox

b) Indicar la molaridad de la solucin de permanganato de potasio

c) Calcular los porcentajes de Fe y de Fe2O3en la muestra

(4.10)(4.10)(4.10)(4.10) Una caliza contiene 26,25% de CaO. Una muestra de 0,3672 g de la misma se disuelve, y se

precipita el calcio como oxalato de calcio. El precipitado se filtra, se disuelve, y se valora con una

solucin de KMnO4 de concentracin 0,02468 M. Calcular el volumen de solucin gastado en la

valoracin.

(4.11)(4.11)(4.11)(4.11) El KClO3contenido en una muestra de 0,1342 g de un explosivo se determin hacindolo

reaccionar con 50,00 mL de solucin de Fe+2

0,09601 M, segnClO3-+ 6 Fe+2 Cl-+ 3 H2O + 6 Fe+3. Cuando la reaccin lleg a trmino, el exceso de Fe(II) se

titul por retroceso con 12,99 mL de solucin 0,08362 M de Ce(IV). Calcular el % de KClO3en la

muestra.

(4.12)(4.12)(4.12)(4.12) El tratamiento de hidroxilamina (H2NOH) con un exceso de Fe(III) dio como resultado la

formacin de N2O y de una cantidad equivalente de Fe(II), segn la reaccin:

2 H2NOH + 4 Fe+3 N2O (g) + 4 Fe+2+ 4 H++ H2O. Calcular la concentracin molar de una

solucin de hidroxilamina, si el Fe(II) producido al tratar una alcuota de 50,00 mL requiri para su

titulacin 23,61 mL de solucin de K2Cr2O70,0150 M.


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(4.13)(4.13)(4.13)(4.13) Se tiene una solucin 0,0500 N en I2 A cuntos gramos de As2O3equivale 1,00 mL de la

solucin de yodo?. La reaccin es:

AsO3-3 + 2 HO- + I2 AsO4-3 + 2 I- + H2O

(4.14)(4.14)(4.14)(4.14) La concentracin de etil mercaptano de una mezcla se determin agitando 1,657 g de muestra

con 50,00 mL de solucin de I20,01194 M, segn:

2 C2H5SH + I2 C2H5SSC2H5+ 2 I-+ 2 H+

El exceso de yodo se titul por retroceso con 16,77 mL de solucin de Na2S2O30,01325 M. Calcular el

% de etil mercaptano (62,14 g/mol) en la mezcla.

(4.15)(4.15)(4.15)(4.15) Una muestra de 1,000 g de polvo blanqueador se suspende en agua y se lleva a 100 mL. A

10,00 mL de la suspensin se agrega un exceso de KI, se ajusta el medio con sulfrico 4 N y se valora

con solucin de tiosulfato de sodio, gastndose 33,8 mL. La solucin de tiosulfato se valor con 49,03mg de dicromato de potasio, emplendose 19,83 mL. Calcular el % de cloro activo.


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Serie 5Serie 5Serie 5Serie 5 ---- PotenciometraPotenciometraPotenciometraPotenciometra

(5.1)(5.1)(5.1)(5.1) Se valoraron 100,0 mL de una disolucin de NaCl 0,1000 M con AgNO30,1000 M, registrndose

el voltaje de una clula como la de la figura 15.6. Calcular el voltaje despus de aadir 65,0; 100,0 y

103,01 mL de AgNO3.


(5.2)(5.2)(5.2)(5.2) Quinhidrona es una mezcla equimolecular de quinona (Q) e hidroquinona (H 2Q). Esos dos

compuestos reaccionan reversiblemente en un electrodo de platino Q+2H++2 e- QH2 E=0,699

V. El pH de una solucin puede determinarse saturando la solucin con quinhidrona y hacindola que

constituya una parte de la pila: Pt, quinhidrona (saturada), H+(x M) || ECS

Se hall que dicha pila tiene un potencial de 0,235 v.Cul fue el pH de la solucin? (Suponga que el

potencial de unin era cero)Datos: EH(+) /H2= 0,000 V, EECS= 0,242 V

(5.3)(5.3)(5.3)(5.3) Se hall que la siguiente pila tiene un potencial de 0,209 v cuando la solucin del compartimento

izquierdo era un regulador de pH 4,00

electrodo de vidrio | H+ (a = x) || ECS

Se obtuvieron los siguientes potenciales cuando la solucin amortiguada fue sustituida por las

incgnitas. Calcule el pH de cada incgnita.

a) 0,312 v

b) 0,088 v

c) -0,017 v

Datos: EH+/H2= 0,000 v EECS= 0,242 v

(5.4)(5.4)(5.4)(5.4) Se hall que la siguiente pila tiene un potencial de 0,672 v:

Pt, H2(1,00 atm) | HA (0,20 F), NaA (0,30 F) || ECS

Calcule la constante de disociacin de HA, despreciando el potencial de unin.

Datos: EECS= 0,242 v


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Serie 6Serie 6Serie 6Serie 6 ---- Absorcin molecularAbsorcin molecularAbsorcin molecularAbsorcin molecular

(6.1)(6.1)(6.1)(6.1) El color observado en un material absorbente por reflexin o transmisin es el complementario del

color absorbido.

Cualitativamente, ese color puede ser predicho por el crculo de la figura 1.

Cul es el color de una solucin:

a) que presenta un mximo de absorbancia en 19000 cm -1? =1/ =1/19000

b) que presenta un mximo de absorbancia en 3720o

A

c) Que presenta el espectro de la figura 2

(6.2)(6.2)(6.2)(6.2) Una solucin que contiene 1,00 mg de Fe(III) (como su complejo con tiocianato) en 100,0 mL,

transmite un 70% de la luz incidente.

a) Calcular la absorbancia de la solucin;

b) Indicar qu fraccin de la luz ser transmitida por una solucin de hierro cuatro veces ms

concentrada.

(6(6(6(6.3).3).3).3) Una solucin de una sustancia coloreada que responde a la ley de Beer tiene una transmitancia

del 80,0% cuando se mide en una celda de 1,00 cm de longitud.

a)Calcular el %T para una solucin del doble de concentracin en la misma celda.

b)Cul debe ser la longitud de la celda para obtener la misma transmitancia (80,0%) con la solucin

a).

Si la concentracin original era de 0,005% p/v cul es el valor de la absortividad?.

(6.4)(6.4)(6.4)(6.4) El sistema Fe(II)-ortofenantrolina obedece la ley de Beer en el mbito de 0 a 8 ppm de Fe. Unasolucin que contiene 0,100 ppM de Fe(II) y un exceso de o-fenantrolina de una absorbancia de 0,200

en una celda de 1,00 cm; una solucin desconocida da una absorbancia de 0,470 en las mismas

condiciones.

a) Calcular la concentracin de Fe en ppM y en M.

b) Calcular la absortividad molar del complejo. MrFe=55,847

(6.5)(6.5)(6.5)(6.5) Una solucin que es 7,25 .10-5 M en pemanganato de potasio tiene transmitancia de 44,1%

cuando se mide en una celda de 2,10 cm a una longitud de onda de 525 nm. Calcule: (a) la

absorbancia de esta solucin y (b) la absortividad molar de KMnO4.



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(6.6)(6.6)(6.6)(6.6) Se va a analizar una roca de silicato con respecto a su contenido en cromo. La muestra se muele

hasta obtener un polvo fino y se pesan 0,5000 g para el anlisis. A travs de un tratamiento adecuado

el mineral se descompone: el cromo se convierte en Na2CrO4. La solucin filtrada se afora a 50,00 mL

con H2SO40,2 N adicionando despus 2 mL de difenilcarbazida al 0,25%. Se dispone de una solucin

de referencia que contiene 15 mg de K2Cr2O7puro por litro. Una alcuota de 5,00 mL de la solucin de

referencia se trata con 2 mL de la solucin de difenilcarbazida y se diluye a 50,00 mL con H2SO4 0,2 N.

Luego se determinan las absorbancias, siendo la del estndar 0,354 y la de la muestra 0,272. Calcular

el % de Cr2O3en la muestra.

(6.7)(6.7)(6.7)(6.7) Se mide la transmitancia de soluciones de cuatro patrones y una muestra todos conteniendo un

componente coloreado X. En todos los casos se toma 1,000 g y se lleva a 250,0 mL, con los siguientes

resultados:Patrn 1 Patrn 2 Patrn 3 Patrn 4 Muestra

%T 64,5 47,4 37,6 25,0 30,2

% de x 0,200 0,400 0,600 1,000 ?

a) Construir una curva de calibracin y determinar el % de x en la muestra.

b) Usando solo el patrn 4 callcular el % de x suponiendo vlida la ley de Beer.

c) Igual que b) usando el patrn 3

Explicar los resultados en base a un anlisis de la curva obtenida.

(6.8)(6.8)(6.8)(6.8) Las disoluciones de hierro en suero y de los patrones se analizan del siguiente modo:

1) Aadir a 1,00 mL de muestra 2,00 mL de agente reductor y 2,00 mL de cido para reducir y liberar

el Fe de la transferrina.

2) Se precipitan las protenas del suero con 1,00 mL de cido tricloroactico al 30% m/m. El cambio

de volumen de la disolucin ocasionado al precipitar las protenas es despreciable, y que resulta 1,00+

2,00+ 2,00+ 1,00= 6,00 mL (suponiendo que los volmenes son aditivos). Se centrifuga la mezcla para

eliminar las protenas.

3) Se pasan 4,00 mL del lquido a otro tubo de ensayo, y se tratan con 1,00 mL de disolucin de

ferrocina y tampn. Se mide la absorbancia de la disolucin al cabo de diez minutos.4) Como absorbancia patrn se utiliza 1,00 mL de una solucin que contiene 3,00 g de Fe diluido a

6,00 mL con otros reactivos. A continuacin, se pasan 4,00 mL (que contienen (4,00/ 6,00). 3,00 g=

2,00 g de Fe a otro recipiente, y se diluyen con 1,00 mL de reactivo.

Se obtuvieron los siguientes resultados:

Hallar la concentracin de Fe en el suero y calcular la absortividad molar del complejo Fe (ferrocina)34-



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(6.9)(6.9)(6.9)(6.9) Se determina fsforo en una muestra lquida segn el procedimiento siguiente:

a) Se toman 2,00 mL de muestra, se agregan 30 mL de una solucin reguladora de pH, 5 mL de un

reactivo que genera color con el fosfato, y se diluye a 100,0 mL en un matraz aforado. Se determina la

absorbancia de la solucin obtenida, y se obtiene un valor de 0,442.

b) A otros 2,00 mL de muestra lquida se agregan 5,00 mL de solucin patrn de fosfato (0,0300 mg

PO43-/mL), los mismos reactivos que en el procedimiento anterior, y luego se lleva a un volumen final

de 100,0 mL; esta solucin presenta, en las condiciones anteriores de medicin, una absorbancia de

0,552.

c) La medicin de un blanco de reactivos permite obtener un valor de A = 0,014.

Calcular la concentracin de fsforo en la muestra, expresada en mg/L de Na3PO4.

Datos: Masas molares (g/mol): PO43= 96,000 Na3PO4= 165,000

(6.10)(6.10)(6.10)(6.10) Una alcuota de una solucin de una sustancia S coloreada se diluye con igual volumen de

agua, y se mide su absorbancia, obtenindose una lectura de 0,325. Otra alcuota de la misma

solucin se mezcla con un volumen igual de solucin patrn 3,00.10-4M de S, y la absorbancia medida

es 0,657. Calcular la concentracin de S en la solucin original.

(6.11)(6.11)(6.11)(6.11) Se transfieren con pipeta alcuotas de 10 mL de muestras de agua natural a matraces

volumtricos de 50,00 mL A cada matraz se le agregan 0,00; 5,00; 10,00; 15,00 y 20,00 mL de una

solucin estndar que contiene 11,1 ppm de Fe3+y a continuacin un exceso de ion tiocianato para

obtener el complejo rojo Fe (SCN)2+. Despus de la dilucin hasta el volumen del matraz, se observ

que las absorbancias de las cinco disoluciones, medidas con un fotmetro equipado con filtro de verde,

fueron 0,240; 0,437; 0,621; 0,809 y 1,009, respectivamente (celdas de 0,982 cm). (a) Cul era la

concentracin de Fe3+en la muestra de agua? (b) Calcule la desviacin estndar de la pendiente, de la

ordenada en el origen y de la concentracin de Fe.


(6.12)(6.12)(6.12)(6.12) Dos especies incoloras, A y B, reaccionan para formar un complejo coloreado AB, que absorbe a

550 nm con una absortividad molar de 450 M-1

cm-1

. La constante de inestabilidad del complejo es6,00.10-4. Calcular la absorbancia (a 550 nm, en una celda de 1,00 cm) que presentar una solucin

preparada mezclando volmenes iguales de soluciones 0,0100 M de A y de B.

(6.13)(6.13)(6.13)(6.13) Una muestra de 6,08 g de un complejo vitamnico mineral se mineraliz por va hmeda para

eliminar la materia orgnica, y despus se diluy a 1,00 L. Se analizaron dos alcuotas de 10,00 mL:

A la primera se le adicion 25,00 mL de un ligando (formador de color), y se llev a 50,0 mL con agua.

La medicin de la absorbancia de dicha solucin dio A = 0,504.

A la segunda alcuota, se le adicion 15,00 mL de una solucin de Fe+3(1,00 ppm), 25,00 mL de la

solucin de ligando, y se llev a 50,0 mL con agua. Esta solucin present una absorbancia A = 0,583

Una solucin que contena 25,00 mL de ligando, llevada a 50,00 mL con agua, dio A = 0,012.


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Calcular el % en masa de hierro en la muestra.

(6.14)(6.14)(6.14)(6.14) (a) El hexano puro apenas presenta absorbancia en el ultravioleta por encima de 200 nm. Una

disolucin preparada disolviendo 25,8 mg de benceno (C6H6, PM 78,114) en hexano y diluyendo a

250,0 mL presenta un pico de absorcin a 256 nm, y una absorbancia de 0,266 en una celda de 1 cm.

Hallar la absortividad molar del benceno a dicha longitud de onda.

(b) Una muestra de hexano contaminada con benceno dio una absorbancia de 0,070 a 256 nm en una

celda de 5 cm de paso de luz. Hallar la concentracin del benceno en miligramos por litro.


(6.15)(6.15)(6.15)(6.15) Los compuestos A y B absorben en la regin ultravioleta. A presenta un mximo de absorcin a

267 nm (a=157 cm-1L/g), y una absorcin menor a 312 nm (a=12,6 cm -1L/g). El compuesto B tiene un

mximo de absorcin para 312 nm (a=186 cm-1

L/mg), y no absorbe a 267 nm. Una solucin quecontiene una mezcla de A y B se mide en un espectrmetro (utilizando una celda de 1,00 cm), y se

obtiene A267=0,726 y A312=0,544. Calcular las concentraciones de ambas sustancias en mg/L.

(6.16)(6.16)(6.16)(6.16) El paladio (II) y el oro (III) se determinan de forma simultnea al reaccionar con metiomeprazina

(C19H24N2S2). El mximo de absorcin del complejo de paladio se da a 480 nm, mientras que el del

complejo de oro se presenta a 635 nm. Los datos de absortividad molar a esas longitudes de onda son

los siguientes:

Se trata una muestra de 25,0 mL con un exceso de metiomeprazina y se diluye a 50,0 mL. Calcule las

concentraciones molares del paladio (II) cPdcPdcPdcPd y del oro (III) cAucAucAucAu en la muestra, si la absorbancia de la

solucin diluida es de 0,533 a 480 nm y de 0,590 a 635 nm cuando se mide en una celda de 1,00 cm.


(6.17)(6.17)(6.17)(6.17) Una solucin de una muestra que contiene MnO4- y Cr2O7= da una absorbancia de 0,688 a 500

nm. Luego de decolorar el permanganto con KNO2 resulta una absorbancia de 0,306. Una solucin

patrn de permanganto (10 g Mn/mL) tiene una absorbancia de 0,310 mientras que una solucin de

dicromato de 200 g Cr/mL tiene A = 0,492. Calcular las concentraciones de Mn y Cr en la muestra.

(6.18)(6.18)(6.18)(6.18) La absortividad molar de una sustancia x es 3,50.103 a una dada . Una solucin que contiene

una concentracin desconocida de X, y otra sustancia Y que tambin absorbe a la misma , tiene una

transmitancia de 37,0% a esa en una celdad de 1,00 cm. Una solucin patrn 2,00.10-4 M en X y con

la misma concentracin de Y que la muestra tiene T = 18,5%. Cul es la concentracin de X en la

muestra?.


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(6.19)(6.19)(6.19)(6.19) La constante de equilibrio del par cido/base conjugado

InH + H2O H30++ In-

Es 8,00.10 -5. A partir de la informacin siguiente:

Calcular la absorbancia a 430 nm y 600 nm de las siguientes concentraciones de indicador

a) 3,00.10-4M, b) 2,00.10-4M y c) 1,00.10-4M

(6.20)(6.20)(6.20)(6.20) Se disuelven porciones de un milimol de un cido dbil HA en un litro de diversas soluciones

reguladoras, obtenindose los siguientes resultados con una celda de 2,00 cm:

Calcular las absortividades molares de HA y A- y la constante de disociacin.


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TRABAJOS DE LABORATORIO

MEDIDAS DE SEGURIDAD

A. Informacin

Localizar los dispositivos de seguridad ms prximosEstos dispositivos son elementos tales como extintores, lavaojos, ducha de seguridad, mantas antifuego,salidas de emergencia. etc. Infrmese sobre su funcionamiento. Leer las etiquetas de seguridadInfrmese sobre las medidas bsicas de seguridad. El trabajo en el laboratorio exige conocer una seriede medidas bsicas de seguridad que son las que intenta esta gua. Prestar atencin a las medidas especficas de seguridadLas operaciones que se realizan en algunas prcticas requieren informacin especfica de seguridad.Estas instrucciones son dadas por el profesor y/o recogidas en la gua de laboratorio y debe prestarlesuna especial atencin. En caso de duda, consultar al profesor

Cualquier duda que tenga, consltela con su profesor. Recuerde que no est permitido realizar ningunaexperiencia no autorizada.

B. Proteccin

Cuide sus ojosLos ojos son particularmente susceptibles de dao permanente por productos corrosivos, as como porsalpicaduras de partculas. Es obligatorio usar gafas de seguridad siempre que se est en un laboratoriodonde los ojos puedan ser daados. No conviene usar lentes de contacto en el laboratorio, ya que encaso de accidente, las salpicaduras de productos qumicos o sus vapores pueden pasar detrs de laslentes y provocar lesiones en los ojos. Cmo ir vestido en el laboratorio

El uso de delantal es obligatorio en el laboratorio, ya que por mucho cuidado que se tenga al trabajar,las salpicaduras de productos qumicos son difciles de evitar. El delantal ser preferentemente dealgodn, ya que, en caso de accidente, otros tejidos pueden adherirse a la piel, aumentando el dao.No es aconsejable llevar minifalda o pantalones cortos, ni tampoco medias, ya que las fibras sintticasen contacto con determinados productos qumicos se adhieren a la piel.Se recomienda llevar zapatos cerrados y no sandalias.Los cabellos largos suponen un riesgo que puede evitarse fcilmente, recogindolos.

C. Trabajar con seguridad en un laboratorio

Normas higinicas- No comer ni beber en el laboratorio, ya que es posible que los alimentos o bebidas se hayancontaminado.- Lavarse siempre las manos despus de hacer un experimento y antes de salir del laboratorio.- Por razones higinicas y de seguridad, est prohibido fumar en el laboratorio.- No inhalar, probar u oler productos qumicos si no se est debidamente informado.- Nunca acercar la nariz para inhalar directamente de un tubo de ensayo. Trabajar con orden y limpieza- Recordar que el orden es fundamental para evitar accidentes. Mantener el rea de trabajo ordenada, sinlibros, abrigos, bolsas, exceso de frascos de productos qumicos y cosas innecesarias o intiles.- Mantener las mesas y extractores siempre limpios. Se tienen que limpiar inmediatamente todos losproductos qumicos derramados.- Limpiar siempre perfectamente el material y aparatos despus de su uso.

Actuar responsablemente- Trabajar pensando en cada momento lo que se ests haciendo, y con el material y reactivos ordenados.- No se debe bromear, correr, jugar, empujar, etc. en el laboratorio.


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Atencin a lo desconocido- Est terminantemente prohibido hacer experimentos no autorizados por el profesor.- No utilizar ni limpiar ningn frasco de reactivos que haya perdido su etiqueta. Entregarloinmediatamente al profesor.- No sustituir nunca, sin autorizacin previa del profesor, un producto qumico por otro en unexperimento.- No utilizar nunca un equipo o aparato sin conocer perfectamente su funcionamiento. En caso de duda,preguntar siempre al profesor.

D. Precauciones especficas en los laboratorios qumicos

Manipulacin del vidrioMuchos de los accidentes de laboratorio se producen por cortes y quemaduras con vidrio, que se puedenprevenir siguiendo unas reglas simples: Nunca fuerce un tubo de vidrio, ya que, en caso de ruptura, los cortes pueden ser graves. Parainsertar tapones en tubos de vidrio humedecer el tubo y el agujero con agua o silicona y proteger lasmanos con trapos.

El vidrio caliente debe dejarse apartado encima de una plancha o similar hasta que se enfre.Desafortunadamente, el vidrio caliente no se distingue del fro; si se duda, usar unas pinzas o tenazaspara manipularlo. No usar nunca equipo de vidrio que est agrietado o roto. Depositar el material de vidrio roto enun contenedor para vidrio, no en una papelera.

Manipulacin de productos qumicos Los productos qumicos pueden ser peligrosos por sus propiedades txicas, corrosivas, inflamableso explosivas. Muchos reactivos, particularmente los solventes orgnicos, arden en presencia de una llama. Otrosse pueden descomponer explosivamente con el calor. Si se usa un mechero, u otra fuente intensa decalor, alejar del mechero los reactivos qumicos. No calentar nunca lquidos inflamables con un

mechero. Cerrar la llave del mechero y la de paso de gas cuando no se utilicen. No inhalar los vapores de productos qumicos. Trabajar en una campana siempre que se usensustancias voltiles. Si an as se produjera una concentracin excesiva de vapores en el laboratorio,abrir inmediatamente las ventanas. Si en alguna ocasin se tiene que oler una sustancia, la formaapropiada de hacerlo es dirigir un poco del vapor hacia la nariz. No acercar la nariz para inhalardirectamente del tubo de ensayo. Est terminantemente prohibido pipetear reactivos directamente con la boca. Usar siempre undispositivo especial para pipetear lquidos. Un posible peligro de envenenamiento, frecuentemente olvidado, es a travs de la piel. Evitar elcontacto de productos qumicos con la piel, especialmente los que sean txicos o corrosivos. Lavarse lasmanos a menudo. Como norma general, leer siempre detenidamente la etiqueta de seguridad de los reactivos que se

vayan a usar.

Transporte de reactivosNo se deben transportar innecesariamente los reactivos de un sitio a otro del laboratorio.Las botellas se transportan siempre tomndolas por la base, nunca del tapn.Utilizar, si es necesario, un carro de seguridad Calentamiento de lquidosNo calentar nunca un recipiente totalmente cerrado. Dirigir siempre la boca del recipiente en direccincontraria a uno mismo y a las dems personas cercanas. Riesgo elctricoPara evitar descargas elctricas accidentales, seguir exactamente las instrucciones de funcionamiento ymanipulacin de los equipos. No conectar nunca un equipo sin toma de tierra o con los cables oconexiones en mal estado. Al manipular en el interior de un aparato, comprobar siempre que seencuentra desconectado de la fuente de alimentacin.


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Radiaciones no ionizantesLos lseres suministran haces de radiacin de elevada intensidad, que puede ser visible, infrarrojo oultravioleta. En todos los casos, debe considerarse peligrosa la exposicin directa al haz o incluso a laradiacin que refleja. Si la luz alcanza al ojo, se concentra sobre la retina y puede producir ceguerapermanente.La radiacin ultravioleta puede daar el ojo o la piel por lo que es necesario el uso de gafas especiales yotras protecciones.

E. Eliminacin de residuos

Las medidas de seguridad no terminan al finalizar el experimento. La eliminacin inadecuada o laausencia de identificacin son causa frecuente de contaminacin ambiental y de accidentes. El depsitoindiscriminado de residuos peligrosos, cristal roto, etc. en la papelera provoca frecuentes accidentesentre el personal de limpieza. Residuos qumicos.Los productos qumicos txicos se tirarn en contenedores especiales para este fin. No tirar

directamente en la pileta los productos que reaccionen con el agua (sodio, hidruros, amiduros,halogenuros de cido), o que sean inflamables (solventes), o que huelan mal (derivados de S), o quesean lacrimgenos (halogenuros de benzilo, halocetonas), o productos que sean difcilmentebiodegradables (polihalogenados: cloroformo).Las sustancias lquidas o las disoluciones que puedan descartarse en la pileta, se diluirn previamente,sobretodo si se trata de cidos y de bases.No tirar a la pileta productos o residuos slidos que puedan atascarlas. En estos casos, depositar losresiduos en recipientes adecuados.

F. Qu hay que hacer en caso de accidente: primeros auxilios

En caso de accidente, avisar inmediatamente al profesor. El mismo est preparado para requerir

asistencia mdica inmediata, y conoce adems los procedimientos de primeros auxilios.Se detallan a continuacin los procedimientos ms comunes, para tener informacin sobre losmismos.

Fuego en el laboratorioEvacuar el laboratorio, por pequeo que sea el fuego, por la salida principal o por la salida deemergencia si no es posible por la principal. Avisar a todos los compaeros de trabajo sin que seextienda el pnico y conservando siempre la calma.Fuegos pequeos:Si el fuego es pequeo y localizado, apagar utilizando un extintor adecuado, arena, o cubriendo el fuegocon un recipiente de tamao adecuado que lo ahogue. Retirar los productos qumicos inflamables queestn cerca del fuego. No utilizar nunca agua para extinguir un fuego provocado por la inflamacin de

un solvente.Fuegos grandes:Aislar el fuego. Utilizar los extintores adecuados. Si el fuego no se puede controlar rpidamente,accionar la alarma de fuego, avisar al servicio de extincin de incendios y evacuar el edificio. Fuego en el cuerpoSi se le incendia la ropa, gritar inmediatamente para pedir ayuda. Tirarse en el suelo y rodar para apagarlas llamas. No correr ni intentar llegar a la ducha de seguridad si no est muy cerca.Puede necesitar ayudar a alguien que se est quemando. Cubrirlo con una manta antifuego, llevarlohasta la ducha de seguridad, si est cerca, o hacerlo rodar por el suelo.No utilizar nunca un extintor sobre una persona. Una vez apagado el fuego, mantener a la personatendida, procurando mantenerla abrigada y consiguiendo inmediatamente asistencia mdica. Quemaduras


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Las pequeas quemaduras producidas por material caliente, baos, placas o mantas calefactoras, setratan lavando la zona afectada con agua fra durante 10-15 minutos. Las quemaduras ms gravesrequieren atencin mdica inmediata. No utilizar cremas y pomadas grasas en las quemaduras graves. CortesLos cortes producidos por la rotura de material de cristal son un riesgo comn en el laboratorio. Estoscortes se tienen que lavar bien, con abundante agua corriente, durante 10 minutos como mnimo. Si sonpequeos y dejan de sangrar en poco tiempo, lavarlos con agua y jabn y taparlos con una venda oapsito adecuados. Si son grandes y no paran de sangrar, se requiere asistencia mdica inmediata. Derrame de productos qumicos sobre la pielLos productos qumicos que se hayan vertido sobre la piel deben ser lavados inmediatamente con aguacorriente abundante, como mnimo durante 15 minutos. Las duchas de seguridad instaladas en loslaboratorios sern utilizadas en aquellos casos en que la zona afectada del cuerpo sea grande y no seasuficiente el lavado en una pileta. Es necesario sacar toda la ropa contaminada a la persona afectada loantes posible mientras est bajo la ducha. Recordar que la rapidez en el lavado es muy importante parareducir la gravedad y la extensin de la herida. Proporcionar asistencia mdica a la persona afectada.

Actuacin en caso de producirse corrosiones en la piel

Por cidos: Cortar lo ms rpidamente posible la ropa. Lavar con agua corriente abundante la zonaafectada. Neutralizar la acidez con bicarbonato de sodio durante 15-20 minutos. Sacar el exceso depasta formada, secar y cubrir la parte afectada con linimento leo-calcreo o similar.Por lcalis: Lavar la zona afectada con agua corriente abundante y enjuagarla con una solucin de cidobrico o con una solucin de cido actico al 1%. Secar y cubrir la zona afectada con una pomada decido tnico. Actuacin en caso de producirse corrosiones en los ojosEn este caso el tiempo es esencial (menos de 10 segundos). Cuanto antes se lave el ojo, menos graveser el dao producido. Lavar los dos ojos con agua corriente abundante durante 15 minutos comomnimo en una ducha de ojos, y, si no hay, con un frasco para lavar los ojos. Es necesario mantener losojos abiertos con la ayuda de los dedos para facilitar el lavado debajo de los prpados. Es necesariorecibir asistencia mdica, por pequea que parezca la lesin.

Actuacin en caso de ingestin de productos qumicosAntes de cualquier actuacin concreta pedir asistencia mdica. Si el paciente est inconsciente, ponerloen posicin inclinada, con la cabeza de lado, y retirar la lengua hacia fuera. Si est consciente,mantenerlo apoyado. Taparlo con una manta para que no tenga fro. Prepararse para practicarle larespiracin boca a boca, si tarda en llegar la asistencia mdica requerida. No provocar el vmito si elproducto ingerido es corrosivo. Actuacin en caso de inhalacin de productos qumicosConducir inmediatamente a la persona afectada a un sitio con aire fresco. Requerir asistencia mdica loantes posible. Al primer sntoma de dificultad respiratoria, iniciar la respiracin artificial boca a boca.Continuar la respiracin artificial hasta que el mdico lo aconseje.Tratar de identificar el vapor txico. Si se trata de un gas, utilizar el tipo adecuado de mscara paragases durante el tiempo que dure el rescate del accidentado. Si la mscara disponible no es la adecuada,

ser necesario aguantar la respiracin el mximo posible mientras se est en contacto con los vaporestxicos.

RESUMEN DE REGLAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO

Operar en el laboratorio de un modo seguro es una necesidad primordial para las autoridades de laUniversidad como lo es para cada alumno. Est involucrada la seguridad personal del estudiante, de losdocentes que lo asisten y la proteccin de la propiedad y equipamiento.

Reglas generales

- La primera regla bsica es que el alumno nunca trabaje solo.


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- Utilizar el equipo que corresponda para evitar accidentes (guantes, anteojos de seguridad, campana deextraccin de gases, etc.). Conocer la ubicacin o utilizacin del equipo de seguridad (extintores defuego, duchas de seguridad, lavaojos etc.) disponible para reducir daos accidentales.- Utilizar anteojos de seguridad.- Los visitantes que concurren al laboratorio deben tener el equipo de proteccin necesario, si no, nopueden ser admitidos.- La mayor parte de los productos qumicos son venenosos cuando se ingieren. Nunca introducir en laboca un producto qumico y evitar oler productos desconocidos.- Antes de utilizar un producto qumico desconocido, leer la hoja de seguridad del mismo. Las etiquetasde los recipientes, debern identificar a las sustancias y tendrs las advertencias sobre riesgos, sicorresponde. Si la etiqueta no contiene suficientes informaciones de seguridad, obtngalas de susupervisor. No utilizar reactivos contenidos en recipientes sin etiqueta.- Si el material a utilizar no tiene informaciones de seguridad, considrelo como inflamable, voltil ytxico hasta que se disponga de la informacin necesaria.- Evitar el contacto de productos qumicos con la piel. El uso adecuado de esptulas, guantes, yprocedimientos adecuados de transferencia elimina el contacto de productos qumicos con la piel.- Mantener ordenada el rea de trabajo. Se facilita el trabajo y se evitan riesgos de volcar recipientes o

utilizar los que no corresponden.- Dejar enfriar los materiales que se deben arrojar a la basura antes de tirarlos.

Manejo del material de vidrio

- Familiarizarse con los nombres de los elementos de vidrio del laboratorio.- Para insertar un tapn de corcho o goma en un tubo de vidrio, proteger ambas manos con un trapo paraevitar lastimaduras en caso de ruptura. Las piezas de vidrio son frgiles y pueden causar heridasimportantes. No emplear elementos de vidrio rajado, astillado o con bordes filosos.- La mayor parte del material de vidrio se limpia con detergente, agua y un cepillo o escobilla. Enalgunos casos se debe recurrir al empleo de soluciones de cido ntrico o de solventes orgnicos paraeliminar residuos persistentes. Luego de la limpieza una pieza de vidrio debe ser escurrida y secada conaire caliente. El calentamiento de elementos de vidrio de paredes gruesas con un mechero conduce aroturas.

Equipo de seguridad

- Hgase el hbito de emplear anteojos de seguridad cuando realiza trabajo de laboratorio.- Debido al carcter corrosivo, txico o inflamable que tienen la mayor parte de las sustancias qumicasse dispone de equipo de seguridad colocado cerca del lugar de trabajo en el laboratorio. Cuando ocurreun accidente, es de primordial importancia disponer del equipo de seguridad adecuado lo msrpidamente posible.- Las quemaduras en la piel con lcalis o cidos requieren el inmediato lavado con abundante agua. Elempleo de soluciones de cido brico para neutralizar las quemaduras con lcalis y de bicarbonato de

sodio para neutralizar las quemaduras con cido ayuda a eliminar los restos corrosivos que puedanquedar adheridos a la piel despus del lavado.- Equipos de primeros auxilios para tratar quemaduras o cortes pequeos deben encontrarse disponiblespara su utilizacin.- Duchas de seguridad y lavaojos:Ambos elementos son los de mayor importancia para la proteccin personal contra los daos quepuedan causar el fuego o los agentes corrosivos. Cuando la ropa es alcanzada por el fuego o porderrames de material corrosivo, cada segundo de demora en llegar a la ducha puede significar daosmuy serios. Si la ropa queda impregnada con productos corrosivos, no dude en quitrsela.Si los ojos se afectaron con material corrosivo, recurra rpidamente al lavaojos y mantenga los prpadosabiertos con las manos para permitir el enjuague hasta que todo el material extrao haya sido eliminado.- Campana para gases:

Prcticamente todos los productos qumicos corrosivos emiten gases txicos. Las campanas estndiseadas para eliminar rpidamente vapores o gases txicos, inflamables o desagradables. Antes deiniciar un experimento, verifique si el mismo debe llevarse a cabo en la campana.


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Las campanas no deben utilizarse como lugar para almacenar objetos.Verifique el tiraje de la misma controlando que cuando baje la puerta frontal, como para que al dejaruna abertura de solo unos pocos centmetros, el aire aspirado fuerce a que una tira de papel seaabsorbida hacia el interior.- Vestimenta de laboratorio:Se recomienda el uso de guardapolvos o delantales para evitar salpicaduras de lquidos que puedenarruinar la ropa. Los guantes resistentes al calor son una proteccin excelente para manipular elementoscalientes.

Empleo de los productos qumicos:

Siempre se debe disponer de informacin sobre la peligrosidad de los productos a utilizar. Estainformacin puede estar detallada en la gua de trabajo, o ser suministrada por el docente a cargo de laprctica. Asegrese de saber con qu est trabajando. Busque y/o ample previamente al trabajo lainformacin suministrada. Puede obtener mucha informacin consultando fuentes seguras en Internet,que pueden ser discutidas con el docente.


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Confeccin del Informe

Cada alumno deber presentar el informe a la clase siguiente de realizado el trabajo prctico.

El informe se presentar con los grficos realizados en papel milimetrado o logartmico (segncorresponda). Se admiten informes impresos realizados en computadora, pero no se aceptarn versioneselectrnicas como entrega.

El informe constar de los siguientes tems: (siempre que corresponda)

Objetivo de la prctica

Materiales y Reactivos

Reacciones balanceadas Grficos

Esquema de los equipos empleados

Resultados obtenidos y su desviacin

Clculos realizados

Cuando el prctico involucre la obtencin de constantes fsicas o qumicas debern figurar en elinforme los datos tericos extrados de bibliografa (manuales de constantes, libros de textos,revistas cientficas, etc.)

Conclusiones (deben incluir un anlisis crtico de los resultados obtenidos detallando las causas de

posibles desviaciones) No se debe incluir la descripcin de la operatoria realizada, basta con indicar la tcnica empleada de

la gua prctica


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TRABAJO PRCTICO N 1

TITULACIONES POR PRECIPITACIN

OBJETIVOS

Comprender los fundamentos de las titulaciones por precipitacin

Utilizar productos de solubilidad para trazar curvas de titulacin. Asociar este procedimiento conel empleado para calcular curvas de titulacin cido base.

Comprender el empleo de indicadores de punto final para las titulaciones de Mohr y Volhard

Calcular contenidos de cloruros por mtodos de titulacin directa y por retorno

MATERIALES Y REACTIVOS

Agua destilada Solucin de cromato de potasio 5 % m/V Solucin de nitrato de plata 0,1 M

FUNDAMENTOS TERICOS

Las titulaciones por precipitacin se basan en la combinacin de dos o ms iones para dar unprecipitado poco soluble. Se puede calcular la concentracin desconocida de una sustancia sobre la basedel volumen de un reactivo de concentracin conocida, necesario para producir la precipitacincuantitativa y estequiomtrica de la sustancia problema.

El nitrato de plata es uno de los reactivos ms utilizados en este tipo de titulaciones (mtodos

argentimtricos). Se emplea para determinar halogenuros, SCN-

, CN-

, CNO-

, mercaptanos y cidosgrasos.

Para determinar el punto final en la titulacin se sigue un tratamiento similar al empleado para estudiarlas curvas de titulacin de cidos y bases fuertes.

Para visualizar el punto final de la titulacin se pueden aplicar mtodos distintos:

empleo de indicadores qumicos,mtodos potenciomtricosmtodos conductimtricos

En este trabajo se utilizar el mtodo de Mohr para titular una solucin de cloruro de sodio con nitratode plata valorado, utilizando un indicador qumico.

Mtodo de Mohr

El in cromato se emplea como un indicador qumico para visualizar el punto final ya que al reaccionarcon el in plata en el punto de equivalencia, forma un precipitado de color rojo ladrillo

Como se vio anteriormente, en el punto de equivalencia:

[Ag+] = (Kps)-2= (1,82 x 10-10)-2= 1,35 x 10-5M

La concentracin de in cromato necesaria para que precipite cromato de plata en estas condiciones, secalcula a partir del Kpsdel cromato de plata (1.2 x 10

-12)

[CrO42-

] = Kps/[Ag+

]2

= 1,2 x 10-12

/(1,35 x 10-5

)2

= 6,6 x 10-3


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El punto final

La concentracin de cromato calculada (6,6 x 10 -3M), necesaria para que aparezca el precipitado decromato de plata rojo justo despus del punto de equivalencia, imparte a la solucin un color amarillointenso que enmascara la aparicin del cromato de plata rojo. Por este motivo se debe reducir lacantidad de cromato adicionada como indicador y, en consecuencia, se requiere un exceso de nitrato de

plata para que se inicie la precipitacin del slido rojo que seala el punto final.Estos factores introducen en el mtodo de Mohr un error sistemtico positivo, que se puede corregir dedos modos:

1) Efectuando una titulacin en blanco de una suspensin de CaCO3libre de cloruros

2) Estandarizando el AgNO3con una solucin de NaCl patrn.

La titulacin de Mohr se debe efectuar entre pH 7 y 10 ya que el in cromato es la base conjugada delcido crmico y en soluciones cidas la concentracin de cromato baja demasiado (al convertirse encido crmico) y no forma el precipitado en el punto de equivalencia

CrO42- + 2 H+ H2CrO4

El pH adecuado se logra saturando la solucin del analito con NaHCO3Mtodo de Charpentier- Volhard

A la muestra se le agrega un exceso conocido de solucin valorada de nitrato de plata.

Ag+ (exceso) + Cl- AgCl (ppdo. blanco)

El excedente de in plata se retitula con solucin patrn de tiocianato

Ag+ + SCN- AgSCN (ppdo. blanco)

El indicador es el Fe (III) y la solucin se vuelve roja con un ligero exceso de in SCN-, indicando as elpunto final.

Fe

3+

+ SCN

-

FeSCN

2+

(rojo)

La titulacin se realiza en medio cido para evitar la precipitacin del hierro como hidrxido. El mediocido constituye una ventaja sobre los otros mtodos, pues elimina las interferencias de la presencia decarbonatos, oxalatos y arseniatos.

Se recomienda emplear soluciones de Fe (III) del orden de 0,01M para que el color amarillo delindicador no dificulte la visualizacin del complejo rojo con SCN-. En este trabajo se emplea alumbrefrrico al 40 %, NH4Fe(SO4)2.

Se debe tener presente que el AgCl es ms soluble que el AgSCN y por ende el precipitado puederedisolverse al agregar la solucin de SCN y generar un consumo mas elevado de tiocianato (es decir

dar resultados bajos del contenido de cloruros)

AgCl (s) + SCN- AgSCN (s) + Cl- (reaccin no deseada)

Para evitar esta disolucin no deseada se aade nitrobenceno, que aisla el precipitado antes de titularcon tiocianato.

El mtodo de Volhard puede utilizarse tambin para determinar carbonatos (como Ag2CO3), cianuros(como AgCN) y yoduros como (AgI). Con carbonatos y cianuros deben indefectiblemente filtrarse lassales de plata antes de titular con tiocianato, porque ambas sales son solubles en el medio cido. Noocurre lo mismo con los yoduros que dan precipitados menos solubles que el tiocianato de plata y por lotanto su determinacin se completa en una sola etapa (sin filtracin).


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El mtodo de Volhard para la plata es directo y para la determinacin de cloruros es indirecto, y por ellose denomina de Charpentier-Volhard (la solucin precipitante se agrega en exceso y este se titula conagente precipitante).

Tarea a desarrollar

Se titular una muestra en solucin empleando el mtodo de Mohr (mnimo por triplicado)

Presentar un informe con resultados y comentarios

Procedimiento

Ensayo en blanco.

Tome 20 mL de agua destilada en un erlenmeyer de 250 mL

Adicione 5 gotas de solucin de cromato de potasio al 5 %

Aada una punta de esptula de CaCO3libre de cloruros

Titule con solucin valorada de nitrato de plata 0,05 N hasta alcanzar el cambio de color de blancoamarillento a beige persistente.

El volumen necesario debe ser mnimo y se debe descontar del volumen medido en la titulacin de lamuestra.

Titulacin de la muestra (por triplicado).

Tome por triplicado con una pipeta aforada, 10,00 mL de la solucin incgnita y transfiralos aerlenmeyers de 250 mL

Agregue 10 mL de agua destilada. Con que mide el agua destilada?Agregue 5 gotas de solucin de cromato de potasio al 5 %

Titule con solucin valorada de nitrato de plata 0,05 M hasta alcanzar el cambio de color de blancoamarillento a beige persistente.

Repita la determinacin (las diferencias deben ser menores al 1 %)

Promediar los tres valores de este mtodo

Resultados

Calcule la concentracin de cloruro (en gramos de Cl-/100 mL) en la muestra sobre la base de esta

titulacin.Si los valores difieren en menos del 1 %, calcular el valor promedio. Si los valores difieren en msdel 1%, repetir la determinacin hasta obtener concordancia.


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TRABAJO PRCTICO N 2

TITULACIONES POR FORMACIN DE COMPLEJOS

OBJETIVOS

Comprender los fundamentos de las reacciones por formacin de complejos y los de las titulacionescon EDTA.

Entender el comportamiento de indicadores en las titulaciones con EDTAFamiliarizarse con los clculos de concentraciones de iones metlicos en muestras de diversos tipos,

sobre la base de titulaciones con EDTAAdquirir experiencia en la preparacin correcta de indicadores, soluciones patrn para estandarizar,

y soluciones buffers para regular el pHDeterminar la dureza de muestras de agua de distintos orgenes

REACTIVOS

Agua destiladaCloruro de amonio p.a.Solucin de amonacoCarbonato de calcio patrnSolucin de cido clorhdrico (1 + 1)Solucin de hidrxido de amonio 3 NSolucin de rojo de metilo 1% p/vNegro de eriocromo TCloruro de sodioSal disdica dihidratada de EDTACloruro de magnesio p.a.

FUNDAMENTOS TERICOSEn el anlisis volumtrico de cationes se utiliza preponderantemente la formacin de complejos que sebasa en el empleo de ligandos (especies donadoras de pares de electrones) para la formacin de enlacescovalentes con iones metlicos.

Los complejos de coordinacin cuyas aplicaciones analticas son ms frecuentes son los quelatos. Enellos el in metlico se coordina con dos o ms grupos donantes del ligando y forma anillos de cinco oseis tomos. Por ejemplo la glicina forma un complejo bidentado con el catin cobre, porque tiene dosgrupos donantes por molcula de glicina que se enlazan con el cobre.

Los ligandos multidentados dan puntos finales mas definidos, reaccionan con los metales en una solaetapa y forman quelatos estables con muchos iones metlicos

cido etilendiaminotetractico (EDTA):

El EDTA es un ligando hexadentado porque tiene seis tomos en su molcula capaces de donarelectrones. Estos tomos se encuentran en cuatro grupos carboxilo y dos grupos amino y constituyenseis sitios posibles para unirse con el in metlico. Es el titulante complejomtrico ms empleado. Suestructura es:

Los cuatro carboxilos disociables y los dos nitrgenos de la molcula de EDTA generan cinco especiesqumicas diferentes, que representamos como:

H4Y, H3Y-, H2Y

2-, HY3-, Y4-


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Al disociarse, en primera y segunda etapas, se generan H3Y-y H2Y

2-, por prdida de los protones de losdos carboxilos. Las constantes de disociacin cidas son: K1= 1,02x10

-2, K2= 2,14 x 10-3

respectivamente A pH cido (3 a 6) predomina H2Y2-,

En la tercera y cuarta etapas se disocian los nitrgenos protonados y se producen HY3-y Y4-conconstantes de disociacin: K3= 6,92 x 10

-7, K4= 5,50 x 10-11. A pH 10, la forma que prevalece es Y4-.

El EDTA resulta sumamente til como titulante para iones metlicos ya que:

- Forma quelatos con prcticamente todos los cationes

- Se combina siempre en relacin 1:1 con el in metlico, independiente de la carga del catin

- Los complejos formados son suficientemente estables como para ser empleados en mtodosvolumtricos

- Comercialmente se dispone del cido libre (EDTA) y la sal sdica dihidratada Na2H2Y. 2H2O. Elcido libre es un patrn primario que se disuelve en la mnima cantidad de lcali necesario. Cuando sehacen trabajos delicados, el dihidrato de la sal disdica se debe secar para eliminar el exceso dehumedad (pero no el agua de hidratacin.

- Para evitar interferencias de otros iones metlicos, las reacciones de formacin de complejos conEDTA se hacen en soluciones a pH regulado.

Indicadores metalocrmicos

Son colorantes orgnicos que forman complejos coloreados con los iones metlicos. En unatitulacin con EDTA de un metal (Me2+) en presencia del indicador (HIn2-) se producen complejoscoloreados del indicador con el metal y del EDTA con el metal

El complejo del metal con EDTA debe ser ms fuerte que con el indicador, de otro modo no sedetecta el punto final

Un indicador tpico es el negro de eriocromo T que se emplea en las titulaciones de varios cationes.Posee un grupo sulfnico (siempre disociado) y dos grupos fenlicos que se disocian parcialmente

segn:

H2O + H2In-(rojo) HIn2-(azul) + H3O

+ K1= 5 x 10-7

H2O + HIn2-(azul) In3-(anaranjado) + H3O

+ K2= 2,8 x 10-12

Los complejos metlicos con negro de eriocromo son rojos. Como (H2In-) tambin es rojo, es debe

ajustar el pH al rango alcalino para que predomine la forma azul de (HIn2-), en ausencia de ionesmetlicos.

Titulacin de calcio con EDTA

Si se titula con EDTA en presencia de Negro de eriocromo T una solucin que contiene solamenteiones calcio, en el punto final no es satisfactorio. Si se agrega una pequea cantidad de magnesiopuede llevarse a cabo la determinacin.

Una solucin de Ca y Mg a pH 10 en presencia de negro de eriocromo T toma color rojo oscuro ycuando se han complejado completamente con EDTA (punto final de la titulacin) la solucin esazul. El magnesio debe estar presente para tener un punto final neto.

Para analizar el comportamiento del indicador se debe tener en cuenta que:

El calcio forma un complejo ms estable con EDTA que el magnesio.

El magnesio forma un complejo ms estable con el indicador que el calcio

El complejo Mgindicador es rojo

El complejo Caindicador es azul


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El anlisis de lo que ocurre a medida que avanza la titulacin del calcio, en presencia de un poco demagnesio, es el siguiente:

Inicialmente: se tiene Ca2+con la pequea cantidad de Mg2+.

Al agregar el indicador: HIn2-

se tiene Ca2+

y MgIn-

, (color rojo).

Mg2+ + HIn2- MgIn- + H+. Esta reaccin prevalece y genera color rojo

A medida que se titula se forma CaY2-, pero el MgIn-permanece rojo.

Ca2+ + H2Y2- CaY2- + 2 H+. Se consume calcio pero no magnesio. Sigue rojo

Cerca del punto final

Todo el calcio est quelado (CaY2-) se forma algo de MgY2-+ In3-a partir de MgIn-

MgIn- + H2Y2- MgY2- + In3-

el In3-liberado forma HIn2-de color azul.

In3- + H3O+ HIn2-(azul) + H2O

En el punto final

Todos los iones Ca2+y Mg2+estn formando complejos con EDTA y el indicador solo existe comoHIn2-y la solucin es azul, o sea que se produjo un viraje del rojo al azul

Para asegurarse que haya magnesio presente, se adiciona una pequea cantidad de este in altitulante, por lo tanto se debe estandarizar la solucin de EDTA con el Mg 2+adicionado, utilizandoun patrn primario de CaCO3y de este modo conocer la equivalencia entre el volumen de solucintitulante y el calcio proveniente del carbonato de calcio patrn

Determinacin de la dureza del agua

Se define la dureza como la concentracin de carbonato de calcio que equivale a la concentracin totalde los cationes Ca2+y Mg2+de la muestra. Se determina con EDTA despus de ajustar el pH a 10. Paraaguas blandas (menos de 5 mg/litro) utilice 100 a 150 mL de muestra

Procedimiento

Solucin buffer pH 10

Para preparar 1000 mL de solucin.

1.- Disuelva 67,5 g de NH4Cl slido en aproximadamente 200 mL de agua destilada.

2.- Agregue 570 mL de solucin de amonaco (= 0,91 g/mL) y

3.- Transfiera la solucin a un matraz aforado de 1000 mL de capacidad y complete el volumencon agua destilada.

4.- Compruebe que el pH de la solucin obtenida sea de pH 10

Solucin estandarizada de 1,000 g CaCO3/mL

1.- Pese 1,000 g de CaCO3patrn primario en un erlenmeyer de 500 mL.

2.- Agregue solucin de HCl (1+1) poco a poco hasta disolucin total del carbonato.

3.- Agregue 200 mL de agua. Hierva algunos minutos para expulsar el CO2


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4.- Transfiera a un matraz aforado de 1000 mL de capacidad y complete el volumen con aguadestilada

Indicador en polvo Negro de eriocromo T (NET) 1% m/m en cloruro de sodio.

5.- Mezcle 0,5 g de negro de eriocromo T y 49,5 g de cloruro de sodio slido y conservetapado.

Solucin de EDTA 0.01 M.

Para preparar 1000 mL de solucin.

1.- Disuelva 4,0 g de la sal disdica dihidratada de EDTA (Na2H2EDTA. 2H2O), de no menosde 99 % de pureza, en 750 mL de agua destilada.

2.- Agregue 0,1 g de cloruro de magnesio hexahidrato y transfiera la solucin a un matrazaforado de 1000 mL de capacidad.

3.- Complete el volumen con agua destilada.

Valoracin de la solucin de EDTA.

1.- Mida 25,00 mL de solucin patrn de carbonato de calcio (1,0 mg/mL)2.- Agregue 1,0 mL de solucin buffer pH 10.

3.- NOTA. Una vez agregado el buffer, titule rpidamente para evitar que precipite carbonatode calcio.

4.- Agregue una punta de esptula de indicador en polvo NET en cloruro de sodio slido

NOTA. No agregue indicador en exceso para observar fcilmente el punto final. Al inicio lasolucin debe tener color rosa plido

1.- Titule con EDTA para establecer la equivalencia exacta con la solucin patrn de calcio

NOTA.Agregue lentamente EDTA en la proximidad del punto final, la reaccin es lenta. Aada

ms indicador si la solucin se vuelve incolora. Titule hasta color azul.1.- Calcule la equivalencia de 1,0 mL de solucin EDTA en mg de CaCO3

Determinacin de la dureza de una muestra de agua

1.- Diluya 25,00 mL de la muestra de agua con aproximadamente 50 mL de agua destilada

NOTA.Para aguas blandas (menos de 5 mg/L) utilice 100 a 150 mL de muestra

1.- Agregue 1,0 mL de buffer pH 10.

2.- Agregue aproximadamente 200 mg de indicador en polvo NET.

3.- Titule lentamente con EDTA estandarizado hasta que el ltimo tinte rojo desaparezca.Agregue las ltimas gotas a intervalos de 3 a 5 segundos.

4.- Informar en mg CaCO3/L

NOTA.El color de la solucin es azul a luz diurna y bajo luz fluorescente


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TRABAJO PRCTICO N 3

VOLUMETRA REDOX

OBJETIVOS

Mostrar la aplicacin de un mtodo iodomtrico para la determinacin de cloro activo en productos delimpieza.

INTRODUCCIN

El anlisis volumtrico basado en el uso de agentes oxidantes y reductores ha generado una granvariedad de tcnicas entre las que caben mencionarse la permanganimetra, dicromatometra,iodimetra, etc

En los mtodos iodimtricos la reaccin:

I2 + 2 e

-

2I

-

es reversible. Las sustancias con un potencial de reduccin mucho menor que el del sistema I2/I- sonoxidadas por el yodo y pueden titularse con una solucin valorada de yodo. Algunos ejemplos son elsulfito, el sulfuro, el tiosulfato, el Sn(II), etc

Por otra parte, el yoduro ejerce una accin reductora sobre los sistemas fuertemente oxidantes, con laformacin de una cantidad equivalente de yodo. El yodo liberado se titula con una solucin valorada detiosulfato. Algunos ejemplos son el cerio, dicromato, agua oxigenada, iodato, etc.

Dado que el yodo en soluciones acuosas de yoduro tiene un intenso color amarillo o marrn, supresencia se hace evidente an en muy bajas concentraciones. En consecuencia, en soluciones incolorasel yodo puede servir como autoindicador. Sin embargo, si se usa almidn como indicador se obtiene unviraje ms pronunciado en el punto final, ya que uno de los componentes principales del almidn, laamilosa, forma con el yodo complejos de adsorcin de color azul.

PARTE EXPERIMENTAL

REACTIVOS

Solucin de Na2S2O30,1 N

Solucin indicadora de almidn

K2Cr2O7 p.a.

KI p.a.

HCl (c)

Solucin de H2SO44N

PROCEDIMIENTO:

Preparacin de solucin de tiosulfato de sodio 0,1N

Se disuelven en un litro de agua recientemente hervida y enfriada, 25 g de Na2S2O3.5H2O y se agrega0,1 g de carbonato de sodio como estabilizador. Se deja la solucin en reposo durante unos das antes devalorarla.

Preparacin de la solucin indicadora de almidnSe trituran 2 g de almidn soluble con un poco de agua y se agrega lentamente la suspensin a 1 litro deagua en ebullicin. Se sigue la ebullicin hasta que la solucin sea clara, se enfra y se transfiere a un


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frasco. Se usan aproximadamente 5 mL de esta solucin por cada 100 mL de solucin que se debetitular. Es importante que el agregado de la solucin de almidn se haga en las cercanas del punto final,por lo que la atenuacin del color del iodo es una buena indicacin de la proximidad de dicho punto.

Valoracin de la solucin de Na2S2O3

Se pesan aproximadamente y con precisin 0,1000 g de K2Cr2O7y se disuelven en 50 mL de aguadestilada. Se agregan 2 g de KI y 8 mL de HCl (c). Se mezcla bien y se deja en reposo cinco minutos enla oscuridad. Se titula con la solucin de Na2S2O3 agitando constantemente hasta que el color marrnvire al verde amarillento. En ese momento, se agregan 2 mL de la solucin de almidn y se prosigue latitulacin hasta el viraje neto del azul al verde claro. Realizar la determinacin por duplicado.

DETERMINACIN DE CLORO ACTIVO EN UN PRODUCTO DE LIMPIEZA

Medir con pipeta aforada 10,00 mL de la muestra, trasvasar a un matraz aforado de 100,0 mL ycompletar hasta el enrase con agua destilada; de esta ltima solucin tomar una alcuota de 5,00 mL,transferirla a un frasco erlenmeyer, agregar aproximadamente 50 mL de agua destilada, 2 g de IK y 15mL de solucin de H2SO44 N. Titular con la solucin valorada de tiosulfato, agregando la solucin de

almidn cuando el color vira al amarillo claro. Proseguir la titulacin hasta que el color vire del azul alincoloro.

Las siguientes ecuaciones justifican los cambios observados en su sistema. Verifique que se encuentrencorrectamente balanceadas:

S2O3-2+ I2 S4O6

-2 + I

Cr2O7-2 + H+ + I - I2 + Cr

+3 + H2O

ClO - + I - + H+ Cl - + I2 + H2O

Informar los gramos de cloro activo por litro de muestra


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TRABAJO PRCTICO N 4

TITULACIONES POTENCIOMTRICAS

OBJETIVOS Familiarizarse con el empleo del pH-metro como instrumento de deteccin del punto final en una

titulacin cido base

Entender los equilibrios que ocurren entre cidos y bases en distintas etapas de una neutralizacin

Aprender a utilizar grficos de pH vs volumen de titulante para determinar el punto final

Comparar los grficos de neutralizacin de cidos poliprticos y distinguir los procesos dedisociacin que tienen lugar

REACTIVOS

Agua destilada

Soluciones buffer de pH 7,00; 9,00 y 4,00

Solucin de cido clorhdrico 0,1 N estandarizado

Solucin de hidrxido de sodio 0,1 N estandarizado

Muestra incgnita

FUNDAMENTOS TERICOS

La construccin de curvas de titulacin ayuda a comprender el proceso de neutralizacin. Se puedendiferenciar tres zonas importantes:

a) En la etapa anterior al punto de equivalencia.

b) En el punto de equivalencia y

c) En la etapa posterior al punto de equivalencia.

Se presenta un ejemplo a continuacin:

En la tabla siguiente se muestran los valores de pH resultantes de titular una solucin de HCl 0,1 M consolucin de NaOH 0,1 M

NaOH 0,1 N (mL) pH NaOH 0,1 N (mL) pH0,00 1,30 25,00 7,00

10,00 1,60 25,10 10,1220,00 2,15 26,00 11,12

24,00 2,87 30,00 11,8024,90 3,87

Para determinar el punto de equivalencia de la titulacin se debe buscar, con la ayuda de la tabla I, elmximo valor de la relacin:

pH / Vbase agregada

Tabla I

V base agregada (mL) pH Vbase agregada (mL) pHpH / Vbase

agregadabase = (V+1/2 V)


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NOTASLos volmenes acumulativos de base agregada se registran en la primera columnaLos valores de pH despus de cada agregado de base se registran en la segunda columnaLas dems columnas se completan con valores que resultan de clculosVbase agregada: resulta al restar el volumen total menos el valor anteriorpH: resulta al restar el pH final menos el valor anteriorpH / Vbase agregada: cociente de las diferencias anteriores

base = (V+1/2 V) da el punto final cuando pH / Vbase agregada es mximo

Particularidades y empleo de las titulaciones potenciomtricas:

En una titulacin con indicador se mantiene la vista en la mezcla que tiene el indicador mientras seadiciona el lquido desde la bureta, cuidando de no exceder el punto final.

En una titulacin potenciomtrica, en cambio, se debe exceder el punto de equivalencia mientras secontinan registrando las lecturas de la bureta y del pH-metro. La vista se mantiene en la bureta

para tratar de agregar volmenes fijos. Estas titulaciones, que no dependen de un cambio de color del indicador, son particularmente tiles

para titular sustancias coloreadas tales como vino tinto, jugos de frutas, etc.

PROCEDIMIENTO

Acondicionamiento del pH-metro

a) Arme el conjunto de electrodos, sensor de temperatura, agitador magntico, barra agitadora ycargue agua destilada en el vaso de precipitados. Homogeneice por agitacin

b) Tome la temperatura del agua

c) Calibre el pH-metro regulando el control de temperaturad) Reemplace el agua destilada por una solucin buffer de pH 7,00 y ajuste la indicacin de la

escala al valor de 7,00.

e) Reemplace el buffer de pH 7,00 por otro de pH = 4,00 y ajuste la indicacin de la escala alvalor de 4,00

f) Compruebe en el visor que el pH-metro y electrodos estn en condiciones de operar

Titulacin potenciomtrica de una muestra

1.- Enjuague una pipeta aforada de 10,00 mL con la muestra.

2.- Coloque 10,00 mL de solucin muestra en un erlenmeyer de 250 mL.

3.- Llene la bureta con solucin de NaOH 0,1 N y enrase.

4.- Agregue 0,2 mL de la solucin de NaOH, agite, y registre el pH.

5.- Repita la operacin anterior hasta consumir 10,00 mL de la solucin de NaOH

6.- Complete la tabla I con los datos obtenidos.

7.- Represente los valores de pH en funcin de los mililitros de base agregada (vol).

8.- Represente los valores de (pH/vol.) en funcin de los mililitros de base agregada (vol).9.- Calcule el punto de equivalencia de los mximos obtenidos del grfico.


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El informe debe incluir:

Los dos grficos de la titulacin de la solucin de HCl con la solucin de NaOH con los clculos quelos justifiquen.

Los dos grficos de la titulacin de la solucin de H 3PO4con la solucin de NaOH y los clculos de laconcentracin del cido.

De cada titulacin se entregar el grfico pH vs mL y (pH/vol.) vs (V+1/2 V) y segunda derivada.

CUESTIONARIO

a) Explique la base del funcionamiento de un electrodo de vidrio para medir el pH.

b) Qu caractersticas debe tener un buffer para calibrar un pH-metro?

c) Por qu se deben mantener siempre los electrodos bajo agua? (mencione qu le ocurre a la

membrana de vidrio)

d) Indique si la siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, justificando su respuesta:

- Para conocer el punto final de una titulacin potenciomtrica no es necesario calibrar el pH-metro.

- Para conocer el punto final de una titulacin potenciomtrica es necesario continuar registrando datos

despus del punto final.

e) Mencione un motivo por el cual la titulacin potenciomtrica reemplaza a la titulacin con

indicador.

f) Explique por qu es necesario una buena agitacin de la mezcla que se neutraliza en una titulacin

potenciomtrica.


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TRABAJO PRCTICO N 5

CONDUCTIMETRA

OBJETIVOS

Ilustrar acerca de los principios de las titulaciones conductimtricas y sus aplicaciones .Observar laforma de las diferentes curvas de titulacin conductimtrica de cidos, mezclas de cidos y bases dedistintos valores de constante de disociacin. Evaluar la constante de disociacin del cido actico.

INSTRUMENTAL:

Conductmetro, agitador magntico y barra agitadora

REACTIVOS

Solucin valorada de NaOH 0,1 N

PROCEDIMIENTO:

Medir 10,00 mL de muestra y transferir a un vaso de precipitados de 250 mL. Agregar 150 mL de aguadestilada, medidos con probeta. Colocar el vaso sobre el agitador magntico, colocar la celdaconductimtrica hasta que quede cubierta por la solucin, iniciar la agitacin cuidando que la barraagitadora no golpee la celda y no se produzcan turbulencias. Medir la conductancia.

Titular con la solucin de NaOH 0,1 N efectuando agregados de a 0,5 mL cada vez hasta llegar a unos20 mL, registrando la conductancia despus de cada agregado. Si sospecha que su muestra puede tenercido actico proceda de idntica forma, salvo que los agregados deben ser de 0,2 mL hasta haberagregado 5 mL, continuando luego con agregados de 0,5 mL. La titulacin debe realizarse porduplicado.

TRATAMIENTO DE LOS RESULTADOS:

Representar los valores de conductancia (corregir los datos por dilucin) vs volmenes agregados ytrazar lneas rectas por los puntos, dando poco peso a aquellos cercanos al punto de equivalencia, o seadonde la pendiente cambia abruptamente.

Determinar el punto final prolongando las rectas hasta que se corten.

Calcular la concentracin en normalidad.

Evaluar (si corresponde) la constante de disociacin del actico. Los datos necesarios para esto son: laconcentracin de cido actico calculada, la conductancia de la solucin antes de comenzar la titulaciny la conductancia que presentara la misma solucin si el cido estuviera completamente disociado (quedebe calcularse a partir de datos de Tablas)

CUESTIONARIO:a) Definir: conductancia, conductancia equivalente y conductancia especfica.

a. Cules son sus unidades?b. Cmo vara cada una de ellas con la concentracin?

b) Explique en que consiste el efecto electrofortico y el de relajacin

c) Cmo es una celda conductimtrica? Qu parmetro la caracteriza?

d) Cul es el equipo utilizado para medir la conductancia de una solucin?

e) Qu tipo de corriente se utiliza y por qu?

f) En que se basan las titulaciones conductimtricas? Qu tipos conoce?

g) Qu precauciones deben tomarse al realizar una titulacin c

4105 - quimica analitica - gomez.pdf

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