• Categories
• Concentración
• Titulación
• Química analítica
• Química
• Análisis

Citation preview

Resumen: Se realizaron tres titulaciones para conocer la concentración real de una muestra de hidracina (𝑁2 𝐻4 ) supuestamente al 33% w/w. Para lo que se realizó una estandarización de 𝐼3− con 𝐴𝑠2 𝑂3 para ocupar el 𝐼3− como titulante para determinar la concentración final de la muestra a analizar

Introducción: Se realizo el diseño experimental para el análisis de una muestra de hidracina, así como el análisis de datos obtenidos de forma experimental. Encontramos que la concentración de hidracina cumple con las necesidades de la empresa y por ende puede ser empleada. El método propuesto por el fabricante no es de utilidad, pero el propuesto por el analista es el correcto. Se sustituye fácilmente el As2 O3 por tiosulfato de sodio con múltiples ventajas. Patrón primario: Es una sustancia usada como referencia para realizar titulaciones o estandarizaciones. Esta no requiere de otro patrón a diferencia del patrón primario. Para preparar la solución de 𝐼3− no es necesario ocupar un matraz aforado, pues la concentración exacta se conocerá mediante la estandarización.

Contenido a. Cálculos de la cantidad de muestra que se requiere para llevar a cabo el análisis Cálculos para la estandarización de la solución de 𝑰− 𝟑 con 𝑨𝒔𝟐 𝑶𝟑 𝐴𝑠2 𝑂3 + 4𝑂𝐻 − ↔ 2𝐻𝐴𝑠𝑂32− + 𝐻2 𝑂 𝐻𝐴𝑠𝑂32− + 𝐼3− + 𝐻2 𝑂 ↔ 𝐻𝐴𝑠𝑂42− + 3𝐼− + 2𝐻 + 𝐻𝐴𝑠𝑂42−

𝐼3− 𝐸 ° = 1.261 𝑉

𝐻𝐴𝑠𝑂32−

𝐼−

La reacción es espontánea y la cte. de equilibrio es muy grande por ende la reacción es espontánea y cuantitativa.

Análisis del método del analista: Datos: 0.189 g de 𝐴𝑠2 𝑂3 𝑀𝐴𝑠2 𝑂3 = 197.841

𝑔 𝑚𝑜𝑙

0.189 g de 𝐴𝑠2 𝑂3 = 9.55312 × 10−4 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐴𝑠2 𝑂3 𝑔 197.841 𝑚𝑜𝑙 Debido a que la relación entre 𝐴𝑠2 𝑂3 y 𝐼3− es 2:1 (

1.805016 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐼3− 𝑚𝑜𝑙 ) = 0.04725 𝑑𝑒 𝐼3− 0.0382 𝐿 𝐿

Calculo para los gramos de 𝑨𝒔𝟐 𝑶𝟑 𝒑𝒂𝒓𝒂 𝒆𝒔𝒕𝒂𝒏𝒅𝒂𝒓𝒊𝒛𝒂𝒓 𝒖𝒏𝒂 𝒅𝒊𝒔𝒐𝒍𝒖𝒄𝒊𝒐𝒏 . 𝟎𝟓𝑴 𝒅𝒆 𝑰− 𝟑 : El cálculo será realizado para ¾ partes de una bureta de 50 ml 0.05𝑀 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 𝐼3− × 0.0375 𝐿 = 1.875 × 10−3 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐼3− La relación de entre 𝐼3− 𝑦 𝐴𝑠2 𝑂3 es 1:2 por lo tanto 9.375 × 10−4 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐴𝑠2 𝑂3 × 197.841

𝑔 𝑑𝑒 𝐴𝑠2 𝑂3 = 0.1854 𝑔 𝑑𝑒 𝐴𝑠2 𝑂3 𝑚𝑜𝑙

Comparación: Los métodos son bastante similares para el mismo tipo de muestras, el empleado por el analista es correcto.

Preparación de la muestra de hidracina para la titulación con 𝐼3− : Para conocer la concentración de hidracina en la solución 35%

Datos: 𝜌𝑁2 𝐻4 =

1019 𝑔 1𝐿

𝑀𝑁2 𝐻4 = 32.045

𝑔 𝑚𝑜𝑙

1019 𝑔 35% 𝑊 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁2 𝐻4 1𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑁2 𝐻4 ( )( )( ) = 11.129 𝑚𝑜𝑙/𝐿 𝑑𝑒 𝑁2 𝐻4 1𝐿 100 % 𝑊 32.045 𝑔 𝑑𝑒 𝑁2 𝐻4

𝑁2 𝐻4 + 2𝐼3− ↔ 6𝐼 − + 𝑁2 ↑ +𝐻2 ↑ 𝐼3−

𝑁𝑂2 ↑

𝐸 ° = 1.705 𝑉 𝐼−

𝑁2 𝐻4 La reacción ocurre y por el equilibrio podemos ver que es cuantitativa.

Análisis del método propuesto por el analista: Tomo 5 ml de la solución y aforo a un litro: ( Tomo 10 ml para la titulación: 0.0556

𝑚𝑜𝑙 𝐿

11.129

𝑚𝑜𝑙 ×.005𝐿 𝑙

1𝐿

) = 0.0556

𝑚𝑜𝑙 𝐿

𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑁2 𝐻4

𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑁2 𝐻4 × 0.01 𝐿 = 5.56 × 10

−4

𝑚𝑜𝑙 𝑁2 𝐻4

Método propuesto para preparar la muestra: Tomamos un ml de disolución: 11.129

𝑚𝑜𝑙 𝑙

𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑁2 𝐻4 × 0.001𝐿 = 0.011129 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁2 𝐻4

Se ocupo una pipeta volumétrica de 1 ml y se aforo en un matraz aforado de 200 ml. 0.011129 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒𝑁2 𝐻4 𝑚𝑜𝑙 = 0.0556 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑁2 𝐻4 0.2 𝐿 𝐿

Comparación del método: Los resultados son básicamente los mismos, tampoco hay una ventaja o desventaja muy grande en cuanto a las cantidades ocupadas pues se cuenta con muestra ilimitada.

b. Estandarización de la solución de 𝑰− 𝟑 con 𝑨𝒔𝟐 𝑶𝟑 𝐴𝑠2 𝑂3 + 4𝑂𝐻 − ↔ 2𝐻𝐴𝑠𝑂32− + 𝐻2 𝑂 2− 𝐻𝐴𝑠𝑂3 + 𝐼3− + 2𝑂𝐻 − ↔ 𝐻𝐴𝑠𝑂42− + 3𝐼 − + 𝐻2 𝑂 𝐻𝐴𝑠𝑂42−

𝐼3− 𝐸 ° = 1.261 𝑉

𝐻𝐴𝑠𝑂32− E=0.72+

0.06

log

2 0.06

E= 0.545+

2

𝐼−

𝐻𝐴𝑠𝑂42− 𝐻𝐴𝑠𝑂32− 𝐼3− 𝐼−

log

FEM= 0.545+0.72=1.265V Keq= 10

(1.265)4 0.06

= 1084.33 As (III)

+

𝑰− 𝟑

As (V)

+

𝟑𝑰−

X=0 añade 0