qa - resueltos volumetria ab v.2

Lic. Adrián Torres Química Analítica FRBA UTN Página 1/14

QUÍMICA ANALÍTICASERIE 5 – VOLUMETRÍA ÁCIDO BASE

5.1) Calcular el equivalente gramo de las siguientes sustancias suponiendo neutralización completa:

Elementos Elementos

B 10,811 K 39,0983C 12,0107 N 14,0067

H 1,00794 Na 22,98977

Hg 200,59 O 15,9994

I 126,90447 S 32,065

136,17 136,17

97,07 97,07

96,06 96,06

17,03 17,03

18,04 18,04

216,6 108,3

214,0 35,67

174,9 29,15

106,0 106,0

60,01 60,01

61,02 61,02

106,0 105,99

60,01 60,01

61,02 61,02

106,0 52,99

60,01 30,00

61,02 30,51

a) KHSO4

b) As2O5 PA (g mol1) PA (g mol1)c) NH3

d) HgOe) KIO3 (+ KI en exceso)

f) Na2CO3

g) Na2B4O7 . 10 H2O

h) C6H4(COOH)COOK

“El peso equivalente de una sustancia que interviene en una reacción de neutralización es la cantidad de sustancia (molécula, ión o par iónico como NaOH) que o bien reacciona con 1 mol de iones hidrógeno o bien suministra 1 mol de iones hidrógeno en esa reacción.”Fuente: Fundamentos de química analítica, Douglas A. Skoog, Donald M. West, F. James Holler, 4 edición.

PM o PF (g mol1) PE (g eq1)

a) KHSO4 K→ + + HSO4 KHSO4

HSO4 + OH SO→ 42 + H2O HSO4

SO42

c) NH3 + H+ NH→ 4+ NH3

NH4+

d) HgO + 4I + H2O HgI→ 42 + 2 OH HgO

e) KIO3 K→ + + IO3 KIO3

KI K→ + + I IO3

IO3 + 5 I + 6 H+ → 3 I2 + 3 H2O

f) i) Na2CO3 2 Na→ + + CO32 Na2CO3

CO32 + H+ HCO→ 3 CO32

HCO3

f) ii) HCO3 + H+ H→ 2CO3 Na2CO3

CO32

HCO3

f) iii) CO32 + 2 H+ H→ 2CO3 Na2CO3

CO32

HCO3


381,4 190,7

155,2 77,62

180,2 180,2

141,1 141,1

PM o PF (g mol1) PE (g eq1)

g) Na2B4O7 . 10 H2O 2 Na→ + + B4O72 + 10 H2O Borax

B4O72 + 2 H+ + 5 H2O 4 H→ 3BO3 B4O72

h) C6H4(COOH)COOK K→ + + C6H4(COOH)COO C8H5O4K

C6H4(COOH)COO + OH K→ + + C6H4(COO)2 + H2O C8H5O4



ElementosC 12,0107H 1,00794K 39,0983O 15,9994

= 254,2

=

= 84,73

=

=

= 0,100

= 0,300

5.2) ¿Cuál es la normalidad como ácido de una solución 0,100 M de KHC2O4.H2C2O4.2H2O?

PA (g mol1)

PM KHC2O4.H2C2O4.2H2O (g mol1)

PE KHC2O4.H2C2O4.2H2O (g eq1) (PM KHC2O4.H2C2O4.2H2O) x (1/3)

PE KHC2O4.H2C2O4.2H2O (g eq1)

ne KHC2O4.H2C2O4.2H2O (eq) 3 n KHC2O4.H2C2O4.2H2O (mol)

N KHC2O4.H2C2O4.2H2O (eq l1) 3 M KHC2O4.H2C2O4.2H2O (mol l1)

M KHC2O4.H2C2O4.2H2O (mol l1)

N KHC2O4.H2C2O4.2H2O (eq l1)



ElementoBa 137,327H 1,00794

Na 22,98977O 15,9994

Sustancia40,00 40,00

315,5 157,7

=

=

=

=

=

Sustancia %6,73 99,5 6,70 0,1674 0,1674

9,42 100 9,42 2,99E002 5,97E002

=

= 0,2271

= 850

N solución =N solución = 2,67E001

5.3) ¿Cuál es la normalidad de una solución alcalina preparada disolviendo en agua 6,73 g de NaOH (99,5% de NaOH 0,5 % de H2O) y 9,42 g de Ba(OH)2.8H2O y diluyendo a 850 ml ?

PA (g mol1)

PF (g mol1) PE (g eq1)NaOH

Ba(OH)2.8H2O

n (mol) m/PF

ne NaOH (eq) (m NaOH)/(PE NaOH)ne NaOH (eq) n NaOH

ne Ba(OH)2.8H2O (eq) (m Ba(OH)2.8H2O)/(PE Ba(OH)2.8H2O)

ne Ba(OH)2.8H2O (eq) 2 n Ba(OH)2.8H2O

m impura (g) m pura (g) n (mol) ne (eq)

NaOHBa(OH)2.8H2O

ne totales ne NaOH + ne Ba(OH)2.8H2O

ne totales (eq)

V solución (ml)

(ne NaOH + ne Ba(OH)2.8H2O) / (V solución (ml) x 103)



ElementoC 12,0107H 1,00794

Na 22,98977O 15,9994


106,0 53,0

18,0

=

=

=

=

=

Sustancia %40,00 92,00 36,80 0,9201 0,9201

40,00 2,00 0,80 0,0075 0,0151

40,00 6,00 2,40100,00 40,00 0,9352

=

= 0,9352

= 1,00

N solución =N solución = 9,35E001

5.4) Para preparar 1,00 litro de una solución de NaOH se usan 40,0 g de NaOH que contiene 2,00 % en peso de Na2CO3 y 6,00

% en peso de H2O. Calcular la normalidad de la solución resultante considerando neutralización completa.

PA (g mol1)

PM o PF (g mol1) PE (g eq1)NaOH

Na2CO3

H2O

n (mol) m/PF

ne NaOH (eq) (m NaOH)/(PE NaOH)ne NaOH (eq) n NaOH

ne Na2CO3 (eq) (m Na2CO3)/(PE Na2CO3)

ne Na2CO3 2 n Na2CO3

m impura (g) m pura (g) n (mol) ne (eq)

NaOHNa2CO3

H2O

ne totales ne NaOH + ne Na2CO3

ne totales (eq)

V solución (l)

(ne NaOH + ne Na2CO3) / (V solución (l))



ElementoC 12,0107

Na 22,98977O 15,9994

Sustancia

134,0

106,0 53,0

=

=

=

=

=

= 0,3320= 24,76E003= 0,2001

5.5) Una muestra de 0,3320 g de Na2C2O4 se descompuso en Na2CO3 y se necesitaron 24,76 ml de solución de HCl para neutralizarla totalmente ¿Cuál es la normalidad de la solución del ácido?

PA (g mol1)

Na2C2O4 CO + Na→ 2CO3

2 HCl + Na2CO3 2 NaCl + H→ 2CO3

PF (g mol1) PE (g eq1)Na2C2O4

Na2CO3

ne HCl (eq) ne Na2CO3 (eq)

ne Na2CO3 (eq) 2 n Na2CO3 (mol)

n Na2CO3 (mol) n Na2C2O4 (mol)

ne HCl (eq) 2 n Na2C2O4 (mol)

N HCl x V HCl (l) 2 {m Na2C2O4 (g)} / {PM Na2C2O4 (g mol1)}

m Na2C2O4 (g)

V HCl (l)N HCl



ElementoC 12,0107

Na 22,98977O 15,9994

Sustancia

106,0 53,0

=

= 0,1024

= 50,00E003

=

= 51,20E004

= 0,1042

=

= 1,966E003

=

=

== 3,154E003

= 0,1120= 0,02816= 28,16

5.6) Se disuelven 0,1042 g de Na2CO3 puro en 50,00 ml de solución de H2SO4 0,1024 N. La solución se hierve para desprender el CO2 liberado en la reacción. Luego se titula por retorno con solución de NaOH 0,1120 N ¿ Qué volumen de solución de NaOH se necesita?

PA (g mol1)

H2SO4 + Na2CO3 Na→ 2SO4 + H2CO3

H2SO4 + 2 NaOH Na→ 2SO4 + 2 H2O

PF (g mol1) PE (g eq1)Na2CO3

ne H2SO4 (eq) ne Na2CO3 (eq) + ne NaOH (eq)

N H2SO4

V H2SO4 (l)

ne H2SO4 (eq) N H2SO4 x V H2SO4 (l)

ne H2SO4 (eq)

m Na2CO3 (g)

ne Na2CO3 (eq) {m Na2CO3 (g)} / {PE Na2CO3 (g eq1)}

ne Na2CO3 (eq)

ne NaOH (eq) N NaOH x V NaOH (l)ne NaOH (eq) ne H2SO4 (eq) ne Na2CO3 (eq)

N NaOH x V NaOH (l) ne H2SO4 (eq) ne Na2CO3 (eq)

N NaOH x V NaOH (l)

N NaOH V NaOH (l)

V NaOH (ml)



ElementoC 12,0107H 1,00794

Na 22,98977O 15,9994S 32,065

Zn 65,409


98,08 49,0440,00 40,00

=

= 0,5000

= 100,00E003

=

= 5,00E002

= 0,1312= 2,96E003

=

= 3,88E004

=

= 4,96E002= 2,02E+000

= 2,02E+000= 100,0

5.7) Una nuestra de 2,020 g de ZnO impuro se pone en digestión con 100 ml de solución de H2SO4 0,5000 N y el exceso de

ácido se neutraliza con 2,96 ml de solución de NaOH 0,1312 N. Calcular el % de pureza de la muestra, suponiendo que sólo contiene impurezas inertes.

PA (g mol1)

H2SO4 + ZnO ZnSO→ 4 + H2O


PM o PF (g mol1) PE (g eq1)ZnO

H2SO4

NaOH

ne H2SO4 (eq) ne ZnO (eq) + ne NaOH (eq)

N H2SO4

V H2SO4 (l)

ne H2SO4 (eq) N H2SO4 x V H2SO4 (l)

ne H2SO4 (eq)

N NaOH V NaOH (l)

ne NaOH (eq) N NaOH x V NaOH (l)ne NaOH (eq)

ne ZnO (eq) ne H2SO4 (eq) ne NaOH (eq)

ne ZnO (eq)

m ZnO (g)

m muestra (g)% ZnO


= 0,1042

=

= 2,560E003

== 4,744E002

= 2,96

m Na2CO3 (g)

ne Na2CO3 (eq) {m Na2CO3 (g)} / {PE Na2CO3 (g eq1)}

ne Na2CO3 (eq)

N NaOH x V NaOH (l) ne H2SO4 (eq) ne Na2CO3 (eq)

N NaOH x V NaOH (l)

V NaOH (ml)



ElementoBa 137,327C 12,0107Li 6,941O 15,9994

Sustancia

197,34 98,67

73,89 36,95

= (1)

+ = (2)

+ = (3)

= (4)

= (5)

= (6)

= (7)

+ = (8)

+ = masa total (9)

= (10)

+ = masa total (11)

= 15,00E003 (12)= 1,0000 (13)

masa total = 1,000

5.8) Una muestra constituida por Li2CO3 y BaCO3 pesa 1,000 g y requiere para su neutralización 15,00 ml de solución de HCl

1,000 N. Calcular el % de Li y el % de BaCO3 en la muestra.

PA (g mol1)

2 HCl + Li2CO3 2 LiCl + H→ 2CO3

2 HCl + BaCO3 BaCl→ 2 + H2CO3

PM o PF (g mol1) PE (g eq1)BaCO3

Li2CO3

ne Li2CO3 + ne BaCO3 ne HCl

masa Li2CO3 masa BaCO3N HCl x V HCl

PE Li2CO3 PE BaCO3

2 masa Li2CO3 2 masa BaCO3N HCl x V HCl

PM Li2CO3 PM BaCO3

2 masa Li2CO3 2 n Li2CO3PM Li2CO3

n Li 2 n Li2CO3

2 masa Li2CO3n Li

PM Li2CO3

2 masa Li2CO3 masa LiPM Li2CO3 PA Li

masa Li 2 masa BaCO3N HCl x V HCl

PA Li PM BaCO3

masa Li2CO3 masa BaCO3

masa Li2CO3 masa Li xPM Li2CO3

2 PA Li

masa Li xPM Li2CO3 masa BaCO3

2 PA Li

(8) y (11) constituyen un sistema de 2 ecuaciones con dos incognitas.

V HCl (l)N HCl


1,44E001 + 1,01E002 = 1,50E002 (14)

5,32E+000 + 1,00E+000 = 1,00E+000 (15)

1,44E001 + 1,01E002 y = 1,50E0021,44E001 + 2,71E002 y = 2,71E0020,00E+000 + 1,69E002 y = 1,21E002

y = 7,13E001= 5,40E002

= 5,40E002= 7,13E001

= 5,4= 71,3

masa Li masa BaCO3

masa Li masa BaCO3

xxx

x

masa Limasa BaCO3

% Li% BaCO3



Elemento Sustancia

H 1,00794 80,06 40,03

S 32,065 98,08 49,04

O 15,9994

= (1)

+ =(2)

+ =(3)

= (4)

=(5)

De (3) y (5):

+ =(6)

= masa muestra (7)

= 80,06

= 98,08

= 1,000= 21,41E003

masa muestra = 1,000

5.9) Se disuelve en agua 1,000 g de ácido sulfúrico fumante (mezcla de H2SO4 y SO3), siendo necesarios para su neutralización

21,41 ml de solución de NaOH 1,000 N. Calcular el % de cada componente.

PA (g mol1) PM (g mol1) PE (g eq1)SO3

H2SO4

SO3 + H2O H→ 2SO4


ne H2SO4 (SO3) + ne H2SO4 (H2SO4 original) ne NaOH

masa H2SO4 (SO3) masa H2SO4 (H2SO4 original) N NaOH x V NaOHPE H2SO4 PE H2SO4

2 x (masa H2SO4 (SO3)) 2 x (masa H2SO4 (H2SO4 original)) N NaOH x V NaOH

PM H2SO4 PM H2SO4

n H2SO4 n SO3

masa H2SO4 (SO3) masa SO3

PM H2SO4 PM SO3

2 x (masa SO3) 2 x (masa H2SO4 (H2SO4 original)) N NaOH x V NaOHPM SO3 PM H2SO4

masa SO3 + masa H2SO4 (H2SO4 original)

PM SO3 g mol1

PM H2SO4 g mol1

N NaOH eq l1

V NaOH lg

(6) y (7) constituyen un sistema de 2 ecuaciones con dos incognitas a partir de las cuales se puede calcular las masas de ambos componentes de la muestra y luego el porcentaje en masa para cada componente.



Elemento SustanciaNa 22,98977 40,00 40,00

O 15,9994 105,99 105,99

H 1,00794C 12,0107

= (1)

+ =250,0 (2)

50,00

=250,0 (3)50,00

= 40,00

= 105,99= 0,0860= 41,70E003= 7,60E003

masa muestra = 3,500

5.11) Una muestra de 3,500 g contiene NaOH y Na2CO3. Se disolvió en 250,0 ml. Una alícuota de 50,00 ml requiere 41,70 ml

de solución de HCl 0,0860 N para virar la fenolftaleína. Una segunda alícuota de 50,00 ml se trató con BaCl2 para precipitar el

carbonato. La solución necesita 7,60 ml de solución del ácido para virar la fenolftaleína. Calcular el % de cada componente de la muestra.

PA (g mol1) PF (g mol1) PE (g eq1)NaOH

Na2CO3

NaOH + HCl NaCl + H→ 2O

Na2CO3 + HCl NaHCO→ 3 + NaCl

Na2CO3 + BaCl2↓ BaCO→ 3 + 2 NaCl

NaOH + HCl NaCl + H→ 2O

ne NaOH + ne Na2CO3 ne HCl

masa NaOH masa Na2CO3 N HCl x V HCl (1) x

PE NaOH PE Na2CO3

masa NaOH N HCl x V HCl (2) xPE NaOH

PE NaOH = PF NaOH g mol1

PE Na2CO3 = PM Na2CO3 g mol1

N HCl eq l1

V HCl (1) lV HCl (2) l

g


Ag 107.8682(2) Er 167.259(3) Mg 24.3050(6) Ru 101.07(2) Y 88.90585(2)Al 26.981538(2) Eu 151.964(1) Mn 54.938049(9) S 32.065(5) Yb 173.04(3)Ar 39.948(1) F 18.9984032(5) Mo 95.94(2) Sb 121.760(1) Zn 65.409(4)As 74.92160(2) Fe 55.845(2) N 14.0067(2) Sc 44.955910(8)Au 196.96655(2) Ga 69.723(1) Na 22.989770(2) Se 78.96(3)B 10.811(7) Gd 157.25(3) Nb 92.90638(2) Si 28.0855(3)Ba 137.327(7) Ge 72.64(1) Nd 144.24(3) Sm 150.36(3)Be 9.012182(3) H 1.00794(7) Ne 20.1797(6) Sn 118.710(7)Bi 208.9838(2) He 4.002602(2) Ni 58.6934(2) Sr 87.62(1)Br 79.904(1) Hf 178.49(2) O 15.9994(3) Ta 180.9479(1)C 12.0107(8) Hg 200.59(2) Os 190.23(3) Tb 158.92534(2)Ca 40.078(4) Ho 164.9332(2) P 30.973761(2) Te 127.60(3)Cd 112.411(8) I 126.90447(3) Pa 231.03588(2) Th 232.0381(1)Ce 140.116(1) In 114.818(3) Pb 207.2(1) Ti 47.867(1)Cl 35.453(2) Ir 192.217(3) Pd 106.42(1) Tl 204.3833(2)Co 58.933200(9) K 39.0983(1) Pr 140.90765(2) Tm 168.93421(2)Cr 51.9961(6) Kr 83.798(2) Pt 195.078(2) U 238.02891(3)Cs 132.90545(2) La 138.9055(2) Rb 85.4678(3) V 50.9415(1)Cu 63.546(3) Li [6.941(2)]† Re 186.207(1) W 183.84(1)Dy 162.500(1) Lu 174.967(1) Rh 102.90550(2) Xe 131.293(6)

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na2co3 co32 hco3

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netotales netotales

nsolucin nsolucin

nh2so4 vh2so4

00e003 nh2so4xvh2so4

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