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Núcleo Temático 6Análisis Volumétrico

20/05/2010

Profa. Anara González Carías(1er versión adaptada al semestre I-2010)

[Escribir texto] Página 1

Núcleo Temático 6. Análisis VolumétricoCompetencias a desarrollar por el estudiante:

Explica los términos relacionados con el análisis volumétrico. Tipos y requisitos. Aplica el análisis volumétrico para preparar soluciones de concentración exacta y

conseguir la concentración exacta de una muestra problema.

Subnúcleos Temáticos

Análisis volumétrico Terminología relacionada con los métodos volumétricos

¯ Punto de equivalencia¯ Punto final¯ Titulación¯ Estandarización¯ Indicadores

Clasificación de las titulaciones Reacciones y reactivos utilizados en el análisis volumétrico

¯ Patrones primarios¯ Patrones secundarios¯ Soluciones patrones

Características deseables para una reacción volumétrica

INTRODUCCIÓNDe acuerdo con Skoog y West (1983), se denominan métodos volumétricos

aquellos en los que el análisis se termina con la medición del volumen de una solución de un reactivo de concentración conocida, necesario para reaccionar cuantitativamente con la sustancia a determinar. Los métodos volumétricos tienen con frecuencia una exactitud equivalente a los procedimientos gravimétricos y son más rápidos y más sencillos; por ellos su uso se halla muy extendido.

Los análisis volumétricos (también denominados titulaciones o valoraciones) constituyen un amplio y valioso conjunto de procedimientos cuantitativos muy utilizados en Química Analítica. En los análisis volumétricos se determina el volumen de una disolución de concentración conocida (disolución valorante) que se necesita para reaccionar con todo el analito, y en base a este volumen se calcula la concentración del analito en la muestra.

TERMINOLOGÍA RELACIONADA CON LOS MÉTODOS VOLUMÉTRICOSEl proceso de medición cuantitativa de la capacidad de combinación de una sustancia con

respecto a un reactivo se denomina VOLUMETRÍA O VALORACIÓN. En general, las valoraciones se realizan agregando cuidadosamente un reactivo de concentración conocida a una solución de la sustancia, hasta que se juzga que la reacción entre ambos ha sido completa; luego se mide el volumen de reactivo empleado. El análisis volumétrico es un método de

Recopilado por: MSc A. González Carías Página 2 de 14

análisis que consiste en la medida precisa del volumen de un reactivo en disolución de concentración perfectamente conocida preciso para reaccionar estequiométricamente con el analito contenido en la muestra disuelta .

El reactivo de concentración exactamente conocida que se utiliza en una valoración, recibe el nombre de solución valorada o solución patrón. La exactitud con que se conoce la concentración pone un límite definido a la exactitud del análisis; por esta razón se extreman todos los cuidados en la preparación de las soluciones patrón. En general, la concentración de estas soluciones se determina por uno de los dos métodos siguientes:

a) Se valora con el reactivo una cantidad pesada exactamente de un compuesto puro, y se calcula la concentración de aquél a partir de la correspondiente medición del volumen consumido.

b) La solución patrón se prepara diluyendo una cantidad exactamente pesada del propio reactivo puro, a un volumen conocido exactamente.

En ambos casos se necesita un compuesto químico extremadamente puro, llamado patrón primario o sustancia tipo primario, como material de referencia. El proceso por el cual se determina la concentración de una solución por valoración de un patrón primario se denomina ESTANDARIZACIÓN o simplemente, valoración.

En las volumetrías se pretende agregar a la sustancia problema una cantidad de solución patrón que sea equivalente estequiometricamente con aquélla. Esta situación se alcanza en el llamado punto de equivalencia. El punto de equivalencia es un punto teórico que no se puede determinar experimentalmente, sólo podemos estimarlo observando algún cambio físico que acompañe a la condición de equivalencia. Este cambio se llama punto final de la valoración. El cambio físico para estimar el punto de equivalencia se llama punto final de la valoración: cambio de color, precipitado, variación de pH, cambios en la conductividad eléctrica.

Se debe poner un gran empeño en asegurar que la diferencia de volúmenes entre el punto de equivalencia y el punto final sea pequeña. Sin embargo, tales diferencias normalmente existen, como resultado de las limitaciones de los cambios físicos y de nuestra capacidad de observarlos. La diferencia de volumen entre el punto de equivalencia y el punto final es el error de valoración.

TITULACIÓNLas titulaciones se encuentran entre los métodos analíticos más precisos. En una

titulación el analito reacciona con un reactivo estandarizado (el titulante) mediante una reacción estequiométrica conocía. Por lo general, se modifica la cantidad del titulante hasta que se alcanza la equivalencia química, indicado por el cambio de color de un indicador químico o por el cambio en la respuesta de un instrumento. La cantidad del


reactivo estandarizado necesaria para alcanzar la equivalencia química se relaciona con la cantidad de analito presente, por lo tanto, la titulación e un tipo de comparación química.

ESTANDARIZACIÓNSi la disolución valorante no se ha preparado a partir de un patrón primario, su

concentración no será exactamente conocida, y por lo tanto, habrá que estandarizarla frente a un patrón primario.

El procedimiento por el cual se determina con exactitud la concentración de un reactivo analítico se llama Estandarización y hay dos métodos generales. Uno de ellos es pesar con exactitud una muestra de un ácido o base sólida pura (conocida como estándar primario) y titular esta muestra con una solución del ácido o base por estandarizar. Otro método para estandarizar una solución es titularla con otra solución ya estandarizada. Esto se hace a menudo con soluciones estándar adquiridas en compañías proveedoras de reactivos químicos.

INDICADORESLos indicadores son especies químicas que reaccionan con el compuesto activo de

la solución a analizar o con el reactivo valorante que se adiciona. Su naturaleza es análoga a la de las especies que intervienen en la reacción principal; por ejemplo, los indicadores para volumetrías de neutralización son ácidos débiles o bases débiles; los indicadores para las volumetrías complexométricas son agentes complejantes de iones metálicos, entre otros. La propiedad característica distintiva de los indicadores es que sus dos formas, la de antes de reaccionar y la de después de haber reaccionado, son de colores diferentes. Un indicador determinado es adecuado para poner de manifiesto el punto de equivalencia de una reacción si, en este punto, las condiciones de la fase disuelta coinciden con las exigidas para transformar la mayor parte del indicador de una forma coloreada en la otra.

CLASIFICACIÓN DE LAS TITULACIONESLos métodos volumétricos de análisis, se clasifican principalmente en función del

tipo de reacción química utilizada, dividiéndose en cuatro clases principales:

a) Valoraciones ácido-base: Se efectúa una reacción de neutralización en la cual un ácido reacciona con una cantidad equivalente de base. El valorante es siempre un ácido o una base fuerte, siendo el analito una base o ácido fuerte o débil. Las curvas de valoración se construyen representando el pH de la disolución frente al volumen de reactivo añadido. Los indicadores utilizados suelen ser ácidos o bases débiles de intensos colores.

b) Valoraciones de oxidación-reducción: En este tipo de valoraciones se produce una reacción de transferencia de electrones entre el analito (sustancia a valorar)


y el agente valorante. La reacción que discurre entre ambos debe ser de cinética alta, puesto que de su velocidad depende la obtención de buenos resultados. Por otra parte debe disponerse de un medio que permite observar el punto final de la valoración. Estos indicadores pueden ser de muy diversos tipos, pero por lo general, son sustancias con características redox y cuya forma oxidada y reducida tienen diferente color. El valor del potencial normal del indicador tiene que estar entre los potenciales normales de los dos sistemas, para que viere cerca del punto de equivalencia de la valoración.

c) Valoraciones de precipitación: Están basadas en reacciones en las que se forman compuestos de baja solubilidad. La mayoría de los precipitados se forman lentamente lo que hace que se disponga de pocos agentes precipitantes para su aplicación en valoraciones. El nitrato de plata es el reactivo precipitante más importante y uno de los más utilizados en la determinación de halogenuros, SCN-, CN-y CNO-. Los métodos volumétricos que utilizan el nitrato de plata como agente valorante reciben el nombre de argentométricos.

d) Valoraciones de formación de complejos: Los reactivos que forman complejos se utilizan ampliamente en la valoración de cationes metálicos. Los más empleados son compuestos orgánicos que tienen varios grupos donadores de electrones capaces de formar numerosos enlaces covalentes con iones metálicos. Como indicadores químicos se utilizan colorantes orgánicos que forman quelatos coloreados con los iones metálicos. El negro de eriocromo T es de los más utilizados, cuyos complejos con los iones metálicos son generalmente rojos, presentado un cambio de coloración en función del pH del medio en el que se realice la valoración puesto que la especie libre es roja/azul/naranja en función de que estemos a pH<6.3, 6.3<pH<11.6, y pH>11.6 respectivamente.

REACCIONES Y REACTIVOS UTILIZADOS EN EL ANÁLISIS VOLUMÉTRICO.

De acuerdo a la clasificación de los métodos volumétricos: a) precipitación, b) formación de complejos, c) neutralización (ácido-base) y d) la de oxidación-reducción, se debe tener presente que cada tipo de reacción química es única en cosas tales como el equilibrio químico, los indicadores, los reactivos, los estándares primarios y la definición del peso equivalente.

ESTÁNDARES PRIMARIOS La exactitud de un análisis volúmetrico depende mucho del estándar primario usado para establecer, directa o indirectamente, la concentración de la solución estándar.

Un patrón o estándar primario es un compuesto de elevada pureza, que sirve como material de referencia en todos los métodos volumétricos. La exactitud de estos métodos


depende críticamente de las propiedades de este compuesto. Los requisitos de un estándar primario son:

a) Elevada pureza. Deben existir métodos establecidos para confirmar su pureza. b) Estabilidad al aire y en disoluciones.c) Que no tenga moléculas de hidratación, de tal manera que su composición no

varíe con los cambios de humedad relativa del aire. Que sea fácil de adquirir y a coste moderado.

d) Que tenga una razonable solubilidad en el medio de la valoración. e) Que tenga un peso molecular razonablemente elevado, a fin de que sean

mínimos los errores de pesada.

El número de compuestos que cumplen estos requisitos es pequeño; el analista solo puede disponer de un número limitado de patrones primarios. Como consecuencia, a veces se usan compuestos menos puros, en lugar de un patrón primario. La pureza de estos patrones secundarios se debe determinar mediante análisis.

PATRONES SECUNDARIOS

Cuando no se encuentra un material de referencia de suficiente pureza para valorar el analito, es preciso utilizar como agente valorante un segundo material de referencia. (Estándar secundario)

El patrón secundario es llamado también solución valorante o estándar secundario. Su nombre se debe a que en la mayoría de los casos se necesita del patrón primario para conocer su concentración exacta.

Este segundo material, cuya disolución no presenta una concentración fija y constante, precisa de una valoración con un patrón primario (estandarización)

El patrón secundario debe poseer las siguientes características:• Debe ser estable mientras se efectué el período de análisis • Debe reaccionar rápidamente con el analito • La reacción entre el valorante y el patrón primario debe ser completa, así

también la reacción entre el valorante y el analito. • La reacción con el analito debe ser selectiva o debe existir un método para

eliminar otras sustancias de la muestra que también pudieran reaccionar con el valorante.

• Debe existir una ecuación balanceada que describa la reacción

PREPARACIÓN DE SOLUCIONES ESTANDAR

Disolución patrón primarioTomar una masa exactamente conocida del soluto (sólido patrón primario) y

disolverlo en un volumen determinado conocido con exactitud (en un matraz aforado)Disolución patrón secundario


Pesar una masa aproximada del soluto, disolverlo en un volumen también aproximado y determinar la concentración de la disolución resultante por valoración utilizando un patrón primario.

Para cada tipo de determinación volumétrica se necesita disponer de algunos patrones primarios. A continuación se muestran algunos patrones primarios y secundarios:

Tabla 1. Lista de Patrones primarios y secundariosTipo de reacción Patrón primario Patrón secundario

NeutralizaciónAcidos KHP (KHC8H4O4) HClKH(IO3)2

Bases Na2CO3 NaOHoxalato de calcio

Oxido-reducciónReductores

Oxalato de sodio Na2S2O3

Hierro (electrolítico) Fe(II)KI

Oxidantes K2Cr2O7 KMnO4Ce(NO3)4.2NH4NO3

Precipitaciónpara AgNO3 NaCl AgNO3para cloruros

CARACTERÍSTICAS DESEABLES PARA UNA REACCIÓN VOLUMÉTRICAPara ser adecuada para el análisis volumétrico una reacción química debe cumplir con las siguientes condiciones:

1) La reacción tiene que ser rápida. Las valoraciones, en general, se llevan a cabo agregando el reactivo en incrementos pequeños y observando la solución hasta detectar el punto final. Si la reacción química es lenta, se tiene que esperar un cierto tiempo después de cada adición, y el proceso en conjunto resulta prohibitivamente largo y tedioso.

2) La reacción tiene que llegar a ser prácticamente completa. En la mayor parte de las valoraciones los puntos finales más satisfactorios se basan precisamente en esta segunda condición.

3) La reacción tiene que poder ser representada por una ecuación química definida; de otro modo no se podría calcula el peso de la sustancia buscada a partir directamente de los datos volumétricos. Esta condición presupone la ausencia de reacciones secundarias entre el reactivo y el problema u otros constituyentes de la solución.

4) Tiene que existir algún método para reconocer el punto de equivalencia de la reacción, o sea, es necesario disponer de un punto final satisfactorio.

No todas las reacciones volumétricas empleadas actualmente cumplen con todos estos requisitos; no obstante, los procedimientos más ampliamente aceptados están basados todos ellos en reacciones que tienden a cumplirlos.


CÁLCULOS VOLUMÉTRICOSSon siempre sencillos y requieren:

El buen uso y manejo de concentraciones analíticas El conocimiento de la estequiometría de la reacción volumétrica en la que se

sustenta el método.

La concentración de las soluciones se expresa de diversas maneras. Para las soluciones estándar empleadas en valoraciones, por lo general se usa la concentración molar, C o la normalidad, eq-g/l. En el primer término expresa el número de mol del reactivo contenido en un litro de solución, y el segundo expresa el número de equivalentes de reactivo en el mismo volumen.

En este Curso de Química Analítica (núcleo temático 6), los cálculos volumétricos se basan sólo en la concentración molar y las masas molares. Debe tener presente que también es posible llevar a cabo los cálculos volumétricos con base en la normalidad y pesos equivalentes, ya que estos términos y sus usos son aún aplicados en la bibliografía industrial y de ciencias de la salud. Muchos cálculos volumétricos se basan en dos pares de ecuaciones sencillas que se derivan de las definiciones de milimol, mol y concentración molar. En el caso de una especie química X, se escribiría:

El segundo par proviene de la definición de concentración molar, y es el siguiente:

Una disolución 0,1 mol contiene: 0,1 mol de una especie por un litro de solución 0,1 mmol de una especie por mililitro

Formas habituales de expresar la concentracióna) mol/lb) mmol/mlc) g/ld) g/ml


e) eq-g/lf) ppm (mg/l)g) ppb (µg/l)

Con uno u otro tipo de concentraciones, los cálculos precisos, son simples y al final persiguen determinar la cantidad de analito en función del volumen de valorante consumido en la reacción volumétrica.

EJEMPLO 1:Se titulan 0,250 gramos de carbonato de sodio puro con 25,76 ml de ácido clorhídrico, HCl. Determinar cuál es la concentración de la solución de HCl en mol/l.Respuesta:

La reacción entre el carbonato de sodio y el ácido clorhídrico viene dada por la ecuación balanceada:

Na2CO3 (ac) + 2 HCl (ac) 2 NaCl (ac) + CO2 (g) + H2O (l)

A partir de la reacción correctamente balanceada se puede observar que un mol de carbonato de sodio reacciona con 2 moles de acido clorhídrico.

1 mol Na2CO3 = 2 mol HCl

Obtenemos la masa molecular del carbonato de sodioMNa2CO3 = 106 g/ mol

Con esta información transformamos los 0.250 gramos de carbonato de sodio a mol:

A partir de la ecuación estequiométrica se puede deducir que:

Por cada 0,00235 mol Na2CO3 se necesita el doble HCl, 0, 0047 mol HCl.

1 mol Na2CO3 2 mol HCl 0,00235 mol Na2CO3 X

X= 0,0047 mol HCl

0,0047 mol = 4,7 milimol (1mol =1000 milimol)


La concentración del ácido clorhídrico es:

EJEMPLO 2:¿Qué volumen de HCl de concentración 0,1 mol/l, deben gastarse si para valorar esta solución se utilizaron 50 ml de una solución que contiene 0,125 g de Na2CO3 puro?Respuesta:

La reacción entre el carbonato de sodio y el ácido clorhídrico viene dada por la ecuación:


De la relación estequiométrica se observa: 1 mol Na2CO3 = 2 mol HCl

Obtenemos la masa molecular del carbonato de sodioMNa2CO3 = 106 g/ mol

Con esta información transformamos los 0,125 gramos de carbonato de sodio a mol:

A partir de la ecuación estequiométrica se puede deducir que:

Por cada 0,0012 mol Na2CO3 se necesita el doble HCl, mol HCl.

1 mol Na2CO3 2 mol HCl0,00120 mol Na2CO3 X

X= 0,0024 mol HCl =2,4 mmol

Despejando de la fórmula de concentración

El volumen que debe gastarse de HCl 0,1 mol/l es de 24 ml. Nótese que no fue necesario utilizar el volumen de 50 ml donde están disueltos los 0,125 g de carbonato, dado que sólo nos interesa conocer cuántos mol están reaccionado con los mol de HCl, de manera tal, que es indiferente el volumen en el cual se encuentre contenidos.


EJEMPLO 3:Se disuelve una muestra de 1,034 g de ácido oxálico impuro en agua y se le agrega un indicador ácido-base. La muestra requiere 34,47 ml de NaOH 0,485 mol/l para llegar al punto de equivalencia. ¿Cuál es la masa de ácido oxálico y cuál es su porcentaje en la masa en la muestra?Respuesta:

La reacción entre el carbonato de sodio y el ácido clorhídrico viene dada por la ecuación balanceada:

H2C2O4 (ac) + 2NaOH (ac) + Na2C2O4 (ac) + 2H2O (l)

Se conocen la concentración de NaOH y el volumen empleado en la titulación, lo que permite obtener la cantidad de NaOH. Se emplea el factor estequiométrico para relacionar la cantidad de NaOH con la cantidad de H2C2O4. Por último, se convierte la cantidad de H2C2O4 en masa y se calcula el porcentaje en masa de la muestra.

La cantidad de NaOH se calcula mediante

Despejando de la fórmula de los moles

La reacción balanceada para la reacción indica que:

1 mol H2C2O4 REQUIERE 2 mol de NaOH

2 mol NaOH 1 mol H2C2O4

0,0167 mol NaOH XX= 0,00836 mol H2C2O4

Se obtiene la masa molar del ácido oxálico:

M H2C2O4 = 90,04 g/ mol

Con esta información transformamos los 0,00836 mol de ácido oxálico a gramos:

Esta masa de ácido oxálico representa el 72,8% de la masa total de la muestra:

1,034 g H2C2O4 100 %0,753 g H2C2O4 X

X= 72,8%


EJEMPLO 4: Estandarización de un ácido por titulaciónUna muestra de 0,263 g de carbonato de sodio (Na2CO3), requiere de 28,35 ml de HCl acuoso para su titulación hasta el punto de equivalencia. ¿Cuál es la concentración molar del HCl?Respuesta:Estrategia: Primero se escribe la ecuación balanceada para la reacción:


La cantidad de Na2CO3 puede calcularse a partir de su masa y después, empleando el factor estequiométrico, se calculará la cantidad de HCl en 28,35 ml. El cociente de la cantidad de HCl y su volumen dará la concentración.

Se transforma la masa de Na2CO3 empleado como estándar entre la cantidad de base:

Se emplea el factor estequiométrico para calcular la cantidad de HCl en 28,35 ml1 mol Na2CO3 = 2 mol HCl

1 mol Na2CO3 2 mol HCl0,000248 mol Na2CO3 X

X= 0,00496 mol HCl

La muestra de 28,35 ml (0,02835 l) de HCl acuoso contiene 0,00496 mol HCl, de modo que la concentración de la solución de HCl es de 0,175 mol/l.

EJERCICIOS PROPUESTOS

1. En un experimento de laboratorio se requieren exactamente 500 ml de solución de 0,200 mol/l Na2CO3. Le suministran Na2CO3 sólido, agua destilada y un matraz volumétrico de 500 ml. Describa cómo prepararía la solución necesaria.

2. ¿Cuál de los siguientes métodos emplearía para preparar 500 ml de 0,500 mol/l K2Cr2O7?a. Agregar 30,0 ml de 1,50 mol/l de K2Cr2O7 hasta 270 ml de agua.b. Diluir 250 ml de 0,600 mol/l de K2Cr2O7 un volumen de 500 ml

3. Describa la preparación de 2 litros de AgNO3 0,0500 mol/l (168,87 g/mol) a partir del

sólido patrón primario. R= 16.98 AgNO3


4. Se requiere una disolución patrón de Na+ 0,0100 mol/l para calibrar un método fotométrico de llama con el fin de determinar el sodio. Describa cómo se pueden preparar 500 ml de la disolución a partir del patrón primario de Na2CO3 (105,99 g/mol)

R= 0,265 g

5. Balancee cada una de las siguientes ecuaciones por tanteo:a) BaCl2 + AgNO3 AgCl + Ba(NO3)2

b) MgCO3 + H3PO4 Mg3(PO4)2 + CO2 + H2Oc) Fe(OH)3 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + H2Od) CaCl2 + Na3PO4 Ca3(PO4)2 + NaCle) Ba(OH)2 + P4O10 Ba3(PO4)2 + H2Of) MnO2 + Al Mn + Al2O3

6. ¿qué volumen de HNO3 0,109 mol/l en mililitros, se requiere para que reaccione totalmente con 2,50 g de Ba(OH)2? La reacción es: HNO3 + Ba(OH)2 H2O + Ba(NO3)2

7. ¿qué masa de Na2CO3 en gramos se requiere para que reaccione completamente con 50,0 ml de HNO3 0,125 mol/l.? La reacción es: Na2CO3 + 2 HCl 2 NaCl + CO2 + H2O.

8. Cuando se hace pasar una corriente eléctrica a través de una solución de NaCl, se obtienen H2 (g), Cl2 (g) y NaOH, productos químicos valiosos para la industria. ¿qué masa de NaOH puede producirse a partir de 15,0 litros de NaCl 0,35 mol/l?, ¿qué masa de cloro puede obtenerse?

9. ¿qué volumen de HCl 0,812 mol/l, en militros se requerirá para titular 1,45 g de NaOH hasta el punto de equivalencia?. La reacción es: NaOH + HCl H2O + NaCl.

10. ¿qué volumen de HCl 0,955 mol/l, en mililitros, se requerirá para titular 2,152 g de Na2CO3 hasta el punto de equivalencia. La reacción es: Na2CO3 + HCl NaCl + CO2

+ H2O.

11. Una muestra de 25,0 ml de vinagre requiere de 28,33 ml de solución de NaOH 0,953 mol/l para su titulación hasta el punto de equivalencia. ¿Qué masa (en gramos) de ácido acético contiene la muestra de vinagre y cuál es la concentración de ácido acético en el vinagre?. La reacción es: CH3COH + NaOH NaCH3CO2 + H2O

12. El ácido clorhídrico, HCl se puede adquirir de proveedores de reactivos con una concentración de 0,100 mol/l y esta solución puede emplearse para estandarizar la solución de una base. Si para titular 25,00 ml de una solución de hidróxido de sodio hasta el punto de equivalencia se requiere de 29,67 ml de HCl 0,100 mol/l. ¿Cuál es la concentración de la base?

13. Una alícuota de 50,0 ml de una disolución de HCl requirió 29,71 ml de Ba(OH)2 0,01963 mol/l para alcanzar el punto final con el indicador verde de bromocresol. Calcule la concentración molar del HCl.


14. La valoración de 0,2121 g de Na2C2O4 puro (134 g/mol) requirió 43,31 ml de KMnO4. ¿Cuál es la concentración en mol/l de la disolución de KMnO4?. La reacción es la siguiente: 2 MnO4 - + 5C2O4 -2 + 16H+ 2 Mn+2 + 10 CO2 + 8H2O

15. Una muestra de 0,8040 g de un mineral de hierro se disuelve en ácido. Después, se reduce el hierro a Fe+2 y se valora con 47,22 ml de disolución de KMnO4 0,02242 mol/l. Calcule los resultados de este análisis en: a) porcentaje de hierro (55,847 g/mol), y b) porcentaje de Fe3O4 (231,54 g/mol). La reacción del analito y reactivo se describe mediante la ecuación: MnO4

- + 5 Fe+2 + 8H+ Mn+2 + 5Fe+3 + 4H2O

16. Se desea analizar un mineral de hiero para determinar su contenido de este metal. El hierro de la muestra se puede transformar cuantitativamente al ión hierro (II), Fe+2, en solución acuosa y después esta solución puede titularse con permanganato de potasio acuoso, KMnO4. La ecuación neta balanceada para la reacción que ocurre durante esta titulación es: MnO4

- + 5 Fe+2 + 8H+ Mn+2 + 5Fe+3 + 4H2O. Una muestra de 1,026 g de mineral de hierro requiere 24,35 ml de KMnO4 0,0195 mol/l para llegar el punto de equivalencia. ¿Cuál es el porcentaje en masa de hierro en el mineral?R = 12,9% de hierro

17. Se emplea 28,55 ml de HCl para titular 2,150 g de Na2CO3 según la ecuación. Cuál es la concentración en mol/l del HCl? Na2CO3 + 2 HCl 2 NaCl + CO2 + H2O.

18. Para la estandarización de una solución aproximada 0,1 mol/l de hidróxido de sodio (NaOH), se utilizaron10 ml de una solución de ácido clorhídrico (HCl) 0,1 mol/l. ¿Cuál es el volumen que debe gastarse de NaOH para neutralizar la solución de HCl? Considere la siguiente reacción estequiométrica:

HCl + NaOH → NaCl + H2O

REFERENCIAS

- Kotz,J., Treichel, P., Weaver, G. (2005). Química y reactividad química. Sexta edición. México: Thomson

- Pickering, W. (1980). Química analítica moderna. España: Editorial Reverté,s.a.

- Skoog D., West D. (1983).Fundamentos de química analítica. Venezuela: Editorial Reverté.

- Skoog D, West D, Holler F., Crouch S. (2005).Fundamentos de química analítica. Octava edición. México: Thomson


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