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• Luis Bladimir Ocas Colorado

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PRACTICA N°04 DE ANALISIS QUIMICO 11.42.

Una solución de HCl es de tal concentración que 45.62 ml equivalen a 1.600 gr de Na 2CO3. Calcule (a) el número de pesos equivalentes gramo de Na2CO3 neutralizados por 1.000 litros del ácido, (b) el número de pesos miliequivalentes gramo neutralizados, por 1.000 ml del ácido, (c) la normalidad del ácido. Solución # equiv HCl = # equiv Na2CO3 N* V = W PE N * 0.04562 = 1.60 53 N = 0.662

11.43.

a)

# equiv Na2CO3 = # equiv HCl # equiv Na2CO3 = N * V # equiv Na2CO3 = 0.662 * 1 = 0.662

b)

# equiv Na2CO3 = N * V # equiv Na2CO3 = 0.662 * 1 = 0.662

c)

N = 0.662

¿Cuál es la normalidad de una solución de HCl si se requiere 20.00 ml para neutralizar el NH 3 que puede liberarse de 4.000 milimoles de (NH4)2SO4? Solución # equiv HCl = # equiv (NH4)2SO4 N * V = i [# moles (NH4)2SO4] N * 0.020 = 2 * 0.004 N = 0.4

11.44.

¿Cuántos ml de NaOH 3.100 N serán neutralizados por (a) 105.0 ml de H 2SO4 (gravedad específica 1.050), (b) 10.50 gr de SO3? Solución a) H2SO4

sp = 1.05

M = 10* (sp) * ( %) = 98

10 * 1.05 * 7.37 98

N = i M = 2 * 0.7896 = 1.5792 # equiv H2SO4 = # equiv NaOH N1V1 = N2V2 1.5796 * 0.105 = 3.1 * V2 V2 = 0.0535 lt = 53.5 ml. a)

# mequiv NaOH = # mequiv SO3 N*V = W PE 3.1 * V = 10.5 . 80 / 2 V

= 0.08468 L

% = 7.37

= 0.7896

11.45.

Tres milimoles de tiourea. CS(NH2)2 se digieren con H2SO4 y el N se convierte en NH4HSO4. Se agrega exceso de NaOH y el NH3, liberado queda atrapado en 25.00 ml de H 2SO4 (1.000 ml = 2.000 ml de NaOH = 0.03152 gr H2C2O4.2H2O). El exceso de ácido entonces, requiere 20.00 ml de solución de KOH. ¿Cuántos milimoles de P 2O5 serían equivalentes a cada ml de KOH en la neutralización de H3PO4 hasta formar HPO4=? Solución a) # mequiv CS(NH2)2 = # mequiv NH3 3 * 2 = # mequiv NH3 # mequiv buscado = # mequiv exceso - # mequiv retroceso # mequiv NH3 = # mequiv H2SO4 - # mequiv KOH 6 = N 1 V1 - N2 V2 Cálculo de normalidad H2SO4 2 ml NaOH = 0.03152 gr H2C2O4.2H2O NV = W PE N * 0.002 = 0.03152 63 N = 0.25 (NaOH) Además: 1 ml H2SO4 N1 = 2 ml NaOH 0.25 N N1 V = N 3 V3 N1 * 1 = 0.25 * 2 N1 = 0.5 (H2SO4) Reemplazando en 6 = N 1 V1 - N2 V2 6 = 0.5 * 25 - N2 * 20 N2 = 0.325 (KOH) b) # mequiv KOH = # mequiv P2O5 N V = # meqiuv P2O5 0.325 * 1 = # mequiv P 2O5 # mequiv P2O5 = 0.325 Además # mequiv = i (# mmoles) P2O5 + 3 H2O 2H3PO4 + 4OH-

2 H3PO4 2HPO4= + 4H2O

P2O5 + 4 OH-

2 HPO4= + H2O

i = 4 # mequiv P2O5 = i (# mmoles P2O5) 0.325 = 4 (#m moles P2O5) #m moles P2O5 11.46.

= 0.08125

De una pipeta de H2SO4 diluido se estandariza gravimétricamente 10 ml por precipitación, con BaCl2 ¿Cuál era la normalidad del ácido si el BaSO4 precipitado pesó 0.2762 gr?. Solución # equiv H2SO4 = # equiv BaSO4 NV = W

PE N * 0.010 = 0.2762 233.4/2 N = 0.2367 11.47.

Una muestra de oxalato puro de sodio de 0.1050 gr de calcina (Na2C2O4 -Na2CO3 + CO) y el producto resultante requiere 15.00 ml de una solución H2SO4 para neutralización completa (a) ¿Cuál es la normalidad del ácido? (b) Si durante la calcinación el 5% del carbonato se ha descompuesto a su vez en óxido Na2CO3  Na2O + CO2) y este hecho fue desconocido para el analista. ¿Cuál hubiese sido el valor calculado para la normalidad del ácido? Solución a) # equiv Na2C2O4 = # equiv H2SO4 W = N* V PE 0.1050 = N * 0.015 134/ 2 N = 0.1045 b) Na2O + H2O 2NaOH + 2H+ Na2O + 2H+

  

2 NaOH 2 Na+ + 2 H2O 2 Na+ + 2 H2O

quiere decir que el Na2O también consume ácido que es igual al # equiv Na 2CO3 descompuesto por lo tanto la normalidad será la misma. 11.48.

Cuando se usa CaCO3 como estándar para un ácido fuerte es necesario disolverlo en un exceso del ácido y retitular con una solución de NaOH. En tal estandarización se utilizó una suspensión en agua de 1.000 gr de CaCO3. De una bureta se añadió un volumen de 49.85 ml de HCl y después de calentar la solución para eliminar cualquier CO 2 disuelto, la solución requirió 6.32 ml de NaOH para alcanzar el punto final. Si separadamente 50 ml de una pipeta de HCl requirieron 48.95 ml de NaOH para neutralización, ¿Cuál era la normalidad del HCl y del NaOH? Solución Titulación indirecta # mequiv buscado = # mequiv exceso - # mequiv retroceso # mequiv CaCO3 = # mequiv HCl - # mequiv NaOH W(mgr) = N 1 V1 - N2 V 2 PE 1000 = 100/ 2

N1 * (49.85) - N2 * (6.32)

49.85 N1 - 6.32 N2 = 20

.............(A)

Por otra parte dice que 50 ml HCl N1 equivale a 48.95 N2 50 N1 = 48.95 N2 N1 = 0.979 N2 Reemplazando en (A) N1 = 0.4605 N2 = 0.4704 11.49.

Una solución se prepara disolviendo 0.4200 gr de HgO en una solución acuosa de KI, formando HgI4=. Escriba una ecuación balanceada para la reacción. La solución resultante se titula con H2SO4 y se utiliza 20.15 ml del ácido, pero se encuentra necesario retitular con 2.40 ml de una

solución de NaOH, de la cual cada ml contiene el equivalente de 0.150 milimoles de Na 2O. Encuentre la normalidad del H2SO4. Solución HgO + 4 I- + 4 H+

 HgI4= + H2O

Normalidad de NaOH 1 ml NaOH = 0.15 milimoles Na2O N1 * V = i * (milimoles Na2O) N1 * 1 = 2 * 0.15 N1 = 0.30 # equiv buscado = # equiv exceso - # equiv retroceso # equiv HgO = # equiv H2SO4 - # equiv NaOH W PE 0.42 216.59/2

=

N 2 V2

= N2 * 0.02015

-

N1 V1

- 0.30 * 2.4

N2 = 0.2282 11.50.

Una muestra de CaCO3 puro pesa 1.000 gr y requiere 40.10 ml de una solución de HCl para su neutralización, (a) ¿Cuál es la normalidad del ácido?, (b) ¿Qué volumen de H 2SO4 de la misma normalidad se requerirían para el mismo peso de CaCO 3?, (c) ¿Qué volumen de solución de KOH de la cual 20.00 ml neutralizan 1.420 gr de KHC2O4 . H2O serían neutralizado por 50.32 ml del ácido?. Solución a) # equiv CaCO3 = # equiv HCl W = N* V PE 1.0 = N * 0.0401 50 N = 0.4983 b) # equiv CaCO3 = # equiv H2SO4 W = N* V PE 1.0 = 0.4983 * V 50 V = 0.0401 lt = 40.1 ml c) Normalidad de KOH # equiv KOH = # equiv KHC2O4. H2O NV = W PE N * 0.020 = 1.420 146.13 N = 0.4859

Volumen KOH 0.4859 N para neutralizar 50.32 ml ácido 0.4983 N

11.51.

# equiv KOH = # equiv ácido 0.4859 * V = 0.4983 * 50.32 V = 51.61 Al estandarizar una base contra 0.1200 gr de ácido sulfámico, NH2SO3H, se añade 38.92 ml de la base antes de darse cuenta de que el punto final ha sido sobrepasado. Introduciendo 0.0050 gr de H2C2O4 . 2H2O sólido en la solución, se encuentra que aún se requiere 0.58 ml de la base para la neutralización, ¿Cuál es la normalidad de la base?. Solución # equiv base total agregado

= 0.03892 N + 0.00058 N = 0.0395 N

Sea N la normalidad de la base # equiv ácido total agregado

= # equiv NH2SO3H + # equiv H2C2O4 . 2H2O =

0.1200

+

95.085

0.0050 = 1.32135 * 10-3 63.035

# equiv base total = # equiv ácido total 0.0395 N = 1.34135 * 10-3 N = 0.03396 11.52.

Una solución de H2SO4 se estandariza contra una muestra sólida que contiene 91.90% de CaCO3 y ninguna otra sustancia básica. El sólido, que, pesaba 0.7242 gr, se suspendió en agua y se tituló agregando, 29.97 ml del ácido y después neutralizando el ácido en exceso con 10.27 ml de solución de NaOH. Si 1.000 ml del H2SO4 equivale a 1.024 ml del NaOH. ¿Cuál es la normalidad de cada solución? Solución gr CaCO3 = 0.7242 * 0.919 = 0.6655 titulación indirecta # equiv buscado = # equiv exceso - # equiv retroceso # equiv CaCO3

= # equiv ácido - # equiv NaOH

0.6655 50

= N1 * 0.02997 - N2 * 0.01027

Por otro lado 1 ml H2SO4 N1 = 1.024 ml NaOH N2 1 * N1 = 1.024 N2 N1 = 1.024 N2 Desarrollando ambas ecuaciones N1 = 0.6669 N2 = 0.6513

11.53.

Una muestra de ftalato ácido de potasio KHC8H4O4, monobásico que pesa 4.070 gr se titula con una solución de NaOH y se retitula con HCl. El NaOH requerido = 46.40 ml, HCl requerido =

5.35 ml. Si cada ml de HCl equivale a 0.01600 gr de Na 2O. ¿Qué volumen de H2O o de NaOH 6.00 N debe agregarse a 500 ml del NaOH mencionado para traerlo a 0.5000 N?. Solución 1 ml de HCl = 0.016 gr Na2O NV = W PE N * 0.001 =

0.016 61.98 / 2

N = 0.5163 # equiv buscado = # equiv exceso - # equiv retroceso # equiv HKC8H4O4 = # equiv NaOH - # equiv HCl 4.070

= 0.046 * N

- 0.00535 * 0.5163

204.23 N = 0.4890

(NaOH)

Para llenar NaOH 0.4890 N hasta 0.5000 N usando NaOH 6 N.

11.54

Una muestra de CaO se expone a aire seco y ha absorbido suficiente CO2 para formar una pequeña cantidad de CaCO3. Una muestra de 1.000 gr. De la mezcla resultante tiene la misma potencia neutralizadora que 34.88 miliequivalentes de Na2CO3 puro. Calcule el porcentaje de CaO libre en la muestra y el porcentaje de CO2 absorbido. Solución La cuestión es que muestra de CaO que se expone al aire es pura 100% CaO #equiv CaO = #equiv Na2CO3 #equiv CaO = 0.03488 gr de CaO = 0.03486*(56.08)/2 = 0.97804 gr de CO2 absorbido = 1.00 – 0.97804 = 0.02196 % CO2 = (0.02196)/1*100 = 2.196 moles de CaO libre = moles iniciales

- moles que reaccionan CO2 =

= (0.978040) / 56.08 - (0.02196) / 44 gr de CaO libre

= 0.016941* 56.08 = 0.9501

% CaO libre

= (0.9501)/1 * 100 = 95.01

= 0.016941