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Cuestionario analisis quimico
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CUESTIONARIO 6
1.-Con los valores experimentales, calcule con 3 cifras decimales, las concentraciones
del HCl y del NaOH (contenidos en las damajuanas)
Calcule la concentración real de la solución de HCl (parte A)
La titulación concluye cuando la cantidad de ácido y base que se han mezclado
es tal que el pH de la solución es 7, a este punto se le denomina punto de
equivalencia y en el se encuentran cantidades estequiométricas equivalentes del
ácido y la base.
Cumpliéndose:
............(I)
de la expresión anterior deducimos :
...........(II)
Datos: θ=2
Reemplazando los datos en la expresión (II), obtenemos la concentración del HCl
Como en el HCl; = 1 → N = M
Por lo tanto: [HCl]exp = 0.114 M
Calcule la concentración de la solución de NaOH (parte B)
Utilizando la expresión (I) para el NaOH tenemos.
..........(IV)Datos:
, ,
Reemplazando los datos en la expresión (IV), obtenemos:
Pero :
NaOH ; = 1 → N = M
Por lo tanto: [NaOH]exp = 0.093 N
2.- Con los valores medidos de la densidad para el Acido Nítrico comercial y la
solución de hidróxido de sodio y los valores obtenidos de la tabla calcule la N, M m y
X de cada solución.
Con los valores de densidad y % de peso, que concentración posee el HNO3
concentrado.
Para ello, determinamos la densidad del HNO3 con la ayuda de un densímetro.
Ahora con la ayuda de tablas y mediante la interpolación determinamos el % de peso
del HNO3.
Densidad % de peso
1.4044 66,42
1.4060 X
1.4078 67,48
X = %peso =66.92%
Con la siguiente expresión determinamos la concentración para el HNO3.
.............(III)
Reemplazamos los datos en la expresión (III) y calculamos la molaridad de HNO3.
M =14.93M
Como para el HNO3 N = M, entonces:
N = 14.93N
Asumimos 100 g. de la solución: 66,92g de HNO3 y 33,08 g de H2O
y
3.-En la práctica hemos utilizado 2 indicadores acido-base, la fenoltaleina y el
anaranjado de metilo.
a) Indique sus rangos de viraje y que colores presentan.
b) Haga lo mismo para 3 indicadores acido-base, más.
Indicador DisolventeConcentración
%Tipos de
Indicador
Color
Zona de
Viraje(pH)Forma
ácida
Forma
alcalina
Amarillo de alizarina Agua 0.1 Ácido Amarillo Violeta 10.1 – 12.1
Timolftaleina Alcohol al 90% 0.1 Ácido Incoloro Azul 9.4 – 10.6
Púrpura de cresol Alcohol al 20% 0.05 Ácido Amarillo Purpúreo 7.4 – 9.0
Rojo neutro* Alcohol al 60% 0.1 Base Rojo Amarillo-castaño 6.8 – 8.0
Rojo de fenol** Alcohol al 20% 0.1 Ácido Amarillo Rojo 6.8 – 8.0
Azul de brotimol Alcohol al 20% 0.05 Ácido Amarillo Azul 6.0 – 7.6
Tornasol(azolitmina) Agua 1.0 Ácido Rojo Azul 5.0 – 8.0
Rojo de metilo Alcohol al 60% 0.1 y 0.2 Base Rojo Amarillo 4.4 – 6.2
Azul de brotofenol Agua 0.1 Ácido Amarillo Azul 3.0 – 4.6
Tropeolina 00 Agua 0.01, 0.1 y 1.0 Base Rojo Amarillo 1.4 – 3.2
Violeta cristalino Agua Verde Violeta 0.0 – 2.0
(*) O el agua con adición de 5.7 ml de la solución de NaOH 0.05N por 100 mg de indicador
(**) O el agua con adición de 3.2 ml de la solución de NaOH 0.05N por 100 mg de indicador
4. Al medir la densidad de dos líquidos, también se midió su temperatura, que
fue de 21 ºC. Si el fabricante consigna en sus densímetros la temperatura de
15 ºC.
a) ¿Hemos procedido correctamente?, ¿Será mayor o menor la densidad
medida?
Si procedimos de manera correcta y la densidad medida será mayor a la real
ya que la temperatura varía de manera inversa que la densidad.
b) ¿Cómo procedería usted?
Trabajaremos con la temperatura que consigna el fabricante y que el
fabricante presenta una tabla del porcentaje de ácidos versus densidades
del ácido a dicha temperatura. Mediante interpolación se halla el valor de la
concentración de ácido para un valor de densidad.
5. En la valoración del HCl se utilizo el bórax y el anaranjado de metilo, como
indicador, si este proceso, es una reacción de neutralización.
a) ¿Cómo se explica eso, si el bórax es una sal?
La solución acuosa del Bórax tiene reacción alcalina o básica, la cual es:
Na2B4O7 . 10H2O + 2HCL 2NaCl + 4H2BO2 + 5H2O
El tipo de reacción que tiene la solución acuosa bórax es de dismutación.
Su ecuación química seria la siguiente:
Observemos que en el producto el bórax esta en H3BO3 y HBO2 por lo tanto es
una reacción de dismutación.
b) Escriba la ecuación química, que nos permite el cálculo del Eq-gr del
bórax.
Na2B4O7x10H2O 2Na+ + B4O7 2- + 10H2O
Bórax : Na2BO4 . 10 H2O
Mbórax = 381.24 g / mol
θ = 2
Wbórax = 255,7 mg
Se sabe que :
#eq-g (bórax) = Wbórax
Mbórax
#eq-g (bórax) = Wbórax x θ
Mbórax
#eq-g (bórax) = 1,34 x 10-3 eq-g
6. Anote los valores de la valoración de un acido débil con una base fuerte o al
revés, haga la tabla correspondiente y grafique esos valores en papel
milimetrado.
NaOH
Añadido, ml
Hac sin
Neutralizar,
ml equivalente
Ac- formado.
ml equivalente
Volumen
Total.
Ml
[H+] pH
0.00 50.00 0.00 50.00 1.34x10-3 2.87
1.00 49.00 1.00 51.00 8.8x10-4 3.05
5.00 45.00 5.00 55.00 1.62x10-4 3.79
10.00 40.00 10.00 60.00 7.2x10-5 4.14
20.00 30.00 20.00 70.00 2.7x10-5 4.57
25.00 25.00 25.00 75.00 1.8x10-5 4.74
30.00 20.00 30.00 80.00 1.2x10-5 4.92
40.00 10.00 40.00 90.00 4.5x10-6 5.35
45.00 5.00 45.00 95.00 2.0x10-6 5.70
49.00 1.00 49.00 99.00 3.7x10-7 6.43
49.90 0.10 49.90 99.90 3.6x10-8 7.44
49.99 0.01 49.99 99.99 3.6x10-9 8.44
50.00 0.00 50.00 100.00 1.9x10-9 8.72
Exceso de NaOH, ml [OH-]
50.01 0.01 100.01 1.0x10-5 9.00
50.10 0.10 100.10 1.0x10-4 10.00
51.00 1.00 101.00 1.0x10-3 11.00
55.00 5.00 105.00 4.8x10-3 11.68
60.00 10.00 110.00 9.1x10-3 11.96
V1 = 14ml (NaOH) V2 = 24ml (NaOH)
X1 = 21.9ml X2 = 31.9ml
Calculo del pH
En la ecuación se reemplaza el valor de “X” y obtendremos el valor de los
respectivos pH :
PH1 = 4.311 pH2 = 4.458
CUESTIONARIO 7
1. a) Con los valores experimentales calcule la concentración de HCl con 3
cifras decimales.
DATOS:
WBorax = 246.1 mgr
MBorax = 381.2 gr/mol
Vgasto = 13.2ml
(1)
Remplazando datos en (1)
b) Con sus valores experimentales calcule las concentraciones de las
soluciones de Na2CO3 y NaHCO3 y de la mezcla alcalina.
TITULACION DE CARBONATOS
Con el indicador anaranjado de metilo
Vgasto= 31.4 ml
[Na2CO3 ] = 0.157 M
Con el indicador fenoltaleina
Vgasto= 15.9 ml
[Na2CO3 ] = 0.08 M
TITULACION DE BICARBONATOS
Vgasto= 23.6 ml
[NaHCO3 ] = 0.236 M
TITULACION PARA LA MEZCLA Na2CO3 y NaOH
Vgasto1=29.3 ml (con fenolftaleina)
Vgasto2=43.8 ml (con naranja de metilo)
Para el NaOH: VHCl=43.8 -2(43.8 -29.3)= 14.8 ml
[NaOH ] = 0.148 M
Para el Na2CO3: VHCl=2(43.8 -29.3) = 29 ml
[Na2CO3 ] = 0.145 M
2. Se trabajo de nuevo, con la fenoltaleina y el anaranjado de metilo escriba las
formulas desarrolladas de ambas sustancias e indique su variación al
cambiar el pH de la solución.
El cambio de color produce un cambio en su forma estructural. Primero se
disocie a una forma incolora, después a perder el segundo hidrógeno. Cambia
al color rojo grosella o violáceo.
El indicador tiene un rango de viraje de pH (8.0 – 9.0) con un cambio de
coloración de incoloro a rojo violáceo, es decir cuando la solución analizada
es ácida, en el punto de equivalencia su color será violeta en la titulación de
ácidos y bases, y cuando la solución estudiada es básica será de color rojo
grosella, con unas gotas del indicador.
Su formula es C2OH14O4, derivación de los fenoles orgánicos.
Anaranjado de metilo (indicador básico), en forma molecular es amarillo y
por adición de hidrógeno o forma un catión rojo es decir la solución cambiará
de color amarillo a rojo a medirse que el pH e la solución disminuya su
rango de viraje al aumentar el pH (2.9 – 4.0).
3. a) Para los indicadores anteriores, anote sus rangos de viraje y los cambios
de color que experimentan
INDICADOR COLOR ACIDO COLOR ALCALINO RANGOS DE pH
Fenolftaleina incoloro grosella 8.2 – 10
Anaranjado de metilo Rojo zanahoria amarillo 3.0 – 4.4
b) En la valoración del NaHCO3. ¿Se puede utilizar cualquiera de los dos
indicadores?, ¿porqué?
En la valoración del NaHCO3 solo se puede utilizar el anaranjado de metilo,
esto se debe a que este indicador es de naturaleza básico y puede reaccionar
con el bicarbonato neutralizándose.
4. 0,200 g de una muestra, contiene 50% en peso de NaOH y 50% en peso de
Na2CO3 ¿Cuántos ml de HCl 0,095 M se necesitaran teóricamente para
alcanzar el punto final, usando la fenoltaleina en la titulación?
Como el indicador es el la fenoltaleina que es un indicador básico, entonces el
NaOH reaccionara con todo el HCl hasta que termine la neutralización.
DATOS:
WNaOH = 100 mgr
MNaOH = 40 gr/mol
NHCl = 0.095 m
(1)
Remplazando datos en (1)
5. 0,413 g de muestra se disuelven en un volumen apropiado de agua destilada,
la muestra contiene NaOH, Na2CO3 e impurezas inertes. Luego se procede a
la valoración sucesiva con HCl 0,114 M, gastándose con fenoltaleina 31 ml,
y luego se agrega el anaranjado de metilo se consume 8,9 ml más de acido.
Calcule el % de impurezas.
Masa = 413 mg [NaOH; Na2CO3, impurezas] se disuelven en H2O(l) y se titula
con HCl = 0.114 M
Gasto con fenolftaleina = 31 ml de HCl
Gasto con anaranjado de metilo = 8.9 ml de HCl
a) Puesto que 31 ml > 8.9 ml, la muestra contiene NaOH y Na2CO3.
b) El volumen de titulante utilizado por Na2CO3(ac) es 8.9 ml en la segunda titulación
Entonces en la primera etapa, para neutralizar a NaOH se utilizó 31 – 8.9 = 22.1 ml de HCl (0.114 M)
% NaOH =
Impurezas = 100% - 26.04% - 24.4%
= 49.56%
CONCLUSIONES
Una solución valorada es aquella cuya concentración se conoce con gran exactitud.
La valoración de una solución de ácido se lleva a cabo experimentalmente, determinando el volumen de ácido que equivale a un peso conocido de sustancia alcalina.Tipo primario (Bórax Na2B4O7 10H2O ó Carbonato sódico anhidro (SOSA)). De modo similar se contrasta una solución de alcali buscando su equivalencia con un peso o con un volumen de un ácido de riqueza conocida.
El indicador rojo de metilo puede reemplazar al indicador naranja de metilo
eficazmente.
Se debe conocer los colores que darán los indicadores en medio ácido, básico y en
su rango de viraje, para saber el momento en que se debe cortar la titulación.
RECOMENDACIONES
El uso de un buen indicador para las titulaciones nos dará una mejor idea de las
mismas.
El alumno deberá estar muy atento cuando realiza la titulación ya que el volumen
puede ser calculado con anterioridad por una formula ya dada., al aproximarse al
volumen deberá de medir por gotas, moviendo rápidamente.
El indicador debe ser añadido en poca cantidad ya que este solo le avisara al alumno
cuando ya se encuentra titulado la base.
CUESTIONARIO 8
1. Con sus valores experimentales calcule las concentraciones con 3 cifras
decimales de las 2 soluciones de nitrato de plata utilizadas.
Titulación de la solución de NaCl . 0.15gr. disuelto en 35 ml de H2O con 26,6
ml de AgNO3
n = moles de NaCl
En el punto de equivalencia
N AgNO3V AgNO3 = N NaCl V NaCl
x (35) = N AgNO3 (26.6)
N AgNO3= 0.096N
Usando el mismo procedimiento pero con 0.15 gr. de sal industrial en 35 ml
H2O.
Gasto de AgNO3(ac) = 26.2 ml
n = moles
N AgNO3V AgNO3 = N NaCl V NaCl
N AgNO3 x (26.2) = (0.073)(35)
N AgNO3 = 0.0975N
2. a) ¿Cómo se determino los puntos finales de las titulaciones? (Para los dos
aniones)
En cloruros
Se titula hasta que la solución tome un color lúcuma en este momento termina la
titulación debido a que el AgNO3 empieza a reaccionar con el indicador
formando Ag2CrO4 (precipitado de color lúcuma)
En cianuros
Titulamos con el AgNO3 hasta que la solución tome un color blanquecino lo
cual nos indica que el la titulación a terminado.
b) En la titulación de los 2 aniones ¿se podría invertir el uso de los
indicadores utilizados? ¿Por qué?
No se podría invertir el uso de los indicadores, ya que para la determinación de
los cloruros la solución se torna neutra y para este tipo de soluciones es
necesario la presencia del indicador K2CrO4 para este tipo de soluciones, en
cambio la solución de los cianuros es débilmente alcalina entonces se le tiene
que agregar el indicador KI ya que es el indicado para este tipo de soluciones.
3. a) Utilizando su valor experimental, para la determinación volumétrica de Cl -
(cloruros), en el agua potable, calcule la cantidad de NaCl en Kg. x m3 de
H2O, asumiendo que la totalidad del Cl-, se encuentra como NaCl.
Determinación de Cl- en la muestra de agua potable
VH2O =60 ml
V AgNO3 = 2.1 ml (gasto ) N AgNO3 = 0.096N
[NaCl] =[Cl-]
[NaCl] (60) =(0.096)(2.1)
[NaCl] =[Cl-] = 0.00336 M
Vtotal =60 + 2.1 = 62.1 ml
n=V[Cl-]
m= nM = V x [Cl-] x M = 0.0621x 0.00336 x 35.5
m=7.407 mg de NaCl
Calculando la cantidad de NaCl en Kg. x m3 de H2O
b) Calcule el % de Cl- en la sal de mesa
Determinación de la concentración de Cl- de la solución de sal común o sal
de mesa
0.0975x26.2 = Ncl-x 35
= 0.073N
4. En el análisis de H2O de río, se encuentra que un litro de dicha agua
contenía:
SiO2 → 14 mg Fe2O3 → 0,54 mg CaO → 89,6 mg
MgO → 28,8 mg SO3 → 54,9 mg Cl2 → 28,4 mg
N2O → 10 mg Calcule el % (p/p) de cada compuesto en los sólidos totales.
La masa total de compuesto seria: M= 226.24 mg + 1000000 mg de agua
% SiO2 =
% Fe2O3 =
% CaO =
% MgO =
% SO3=
% SiO2 =
5. En las películas fotográficas , blanco y negro, la sustancia activa es el AgBr
(Bromuro de plata), la cual por acción de la luz se produce: Ag+ + e- → Ag0
esta plata metálica forma el negativo, el exceso de AgBr (que no reacciona) se
extrae con el baño fijador, la cuál es Na2S2O3 (ac), solución de tiosulfato de
sodio, la reacción es la siguiente:
AgBr + 2Na2S2O3 → [Ag(S2O3)2]3- + Br- + 4 Na+
X = 0.1235 Kg / m3 de NaCl en H2O
En un estudio fotográfico los baños fijadores ya utilizados, se han ido
almacenando en un depósito de 3 m3, cuando esta lleno se analiza y se
determina que la concentración del complejo es 1,8 M y la del anión tiosulfato
0,20 M. La Kf del complejo es 2,9x10-13 (cte. de formación). Con los cálculos
correspondientes, indique si resulta recuperar o no la plata.
De la ecuación de formación del complejo:
[Ag(S2O3)2]3- → Ag+ + 2S2O3-2
Inicial C=1.8 - -
Eq C(1-) C 2C
Despreciando el valor de 1-α se obtiene:
Donde el valor de C = 1.8 M entonces:
Como el catión Ag+
reacciona de la siguiente manera:
Ag+ + e- → Ag0 hallando la masa para
V= 3000 lts del depósito:
Entonces si se recupera la plata.
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