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• Eduardo Zorrilla Tarazona

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1.- Una solución contiene 0.0109 gr de Na 2CO3 por ml. ¿A qué volumen habrá que llevar 100.0 ml de la solución para transformarla en 0.0100 N? Solución: M-eq. Na2CO3 por ml. =

10.9 mg =0.2057 53.0 mg/meq

N Inicial = 0.2057 V1 N1 = V2 N2 = meq ( V en ml) (100.0) (0.2057) = V2 (0.0100) V2 = 2057 ml 2.-¿Qué volúmenes de ácido 6.00 N y 3.00 N se deben mezclar y para preparar un litro de ácido 5.00 N? Solución: Sea vol. de ácido 6.00 N 0 V (lt.) vol. De ácido 3.00 N = (1-V) (lt.) Entonces: eq. Acido 6 N + eq. Acido 3 N = eq acido 5 N V1 N1 + V2 N2 = V3 N3 V (6.00) + (1-V) (3.00) = (1.00) (5.00) de donde V = 0.667 lt. De solución 6N 1-V = 0.333 lt de solución 3 N. 3.-Se valora gravimétricamente una solución de H2SO4, encontrándose que con 25.00 ml precipitada 0.3059 gr de BaSO4 ¿A qué volumen hay que diluir un litro de ácido para preparar una solución 0.1000 N?. Solución: Moles de H2SO4 = moles de BaSO4 =

0.3059 =0.001310 233.43

Eq. H2SO4 = 2(0.001310) = 0.002620 N=

0.002620 =0.1048 0.02500

Ahora bien: V1 N1 = V2 N2 = eq. (1.000) (0.1048) = V2 (0.1000); de donde: V = 1.048 lt. Relación de volumen y normalidad entre soluciones reaccionantes 4.-¿Cuántos ml. de KOH 0.1421 N. son necesarios para neutralizar 13.72ml. De H2SO4 0.06860 M? SOLUCIÓN:

2

N (H2SO4) (1 mol = 2 eq.)

=

2(0.06860

M)

= 0.1372 N Meq.alcali= meq. Ácido V N = V N; V = 13.25 ml.

V (0.1421) =(13.72) (0.1372) Rpta.

5.-Sustraer 34.27 ml. de HCL 0.1972 N de 42.00ml. de HCL 0.200 N, convirtiendo ambos valores en volúmenes equivalentes de ácido 1.000 N. Expresar el resultado en función de: (a) # de ml. de HCL 1.000 N. (b) # de mili equivalentes de HCL, (c) # de ml. de H2SO4 0.5000 N. SOLUCIÓN: (A)

meq.HCL 0.1972 N = V N = (34.37) (0.1972) = 6.778

(B)

meq.HCL 0.2000 N = V N = (42.00) (0.2000) = 8.400

Volúmenes equivalentes de HCL 1.000 N (A)

V = # meq/ N = 6.778/1.000 = 6.778

V = # meq. = 8.400 = 8.400 N 1.000 (a) Diferencia de volúmenes de HCL 1.000 N = 1.622 (b) Diferencia del número del meq. HCL = 1.622 (c) meq. H2SO4 0.5000 N = meq. HCL 1.000 N V N = 1.622; V = 1.622 / 0.5000 V = 3.244 ml. 6.- Si se requieren 13.12 ml. de KOH 0.1078 N para neutralizar 10.00 ml. de ácido acético diluido. ¿Cuál será la normalidad del ácido? SOLUCIÓN: meq. KOH =meq. Ácido acético V N =V N (13.12) (0.1078) = (10.00) N de donde: N = 0.1414

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Conversión de datos a mili equivalentes 7.-Una sol. de HCl tiene una concentración que 45.62 ml. del mismo son equivalentes a 1.600gr. de Na2CO3 .Calcular (a) El número de eq. –gr. de Na2CO3. que neutralizan a 1.000 lt. de ácido. (b) El número de meq. –gr. que neutralizan a 1.000 ml. del ácido. (c) La normalidad del ácido. SOLUCIÓN: eq. –gr. Na2CO3 = 1.600 = 0.03019 53.00 meq. –gr. Na2CO3 = (eq.-gr.) x 1000 = 30.19 (a)

0.03019 eq.-gr. neutralizan 0.04562 lt. del ácido ; a 1 lt. lo neutralizarán : 0.6617 eq.-gr.

(b)

30.19 meq.-gr. neutralizan 45.62 ml. del ácido. a 1 ml. lo neutralizarán : 0.6617 meq.-gr.

(c)

meq. Na2CO3 = meq. HCl = VN N=

30.19 meq =0.6617 45.62ml

8.-¿Cuál es la normalidad de una sol. de HCl si se requieren 20.00ml. Para neutralizar el NH3 que se pueden desprender De 4,000 Milimoles de (NH4)2 SO4? SOLUCION: (NH4)2SO4 Milimoles

H2SO4 + 2NH3 NH = meq

NH3 = 2(4.000) = 3.000

Meq. NH3 = meq. HCL 8.000 = VN N=

3.000 meq 20.00 ml .

= 0.400 Rpta.

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9.-¿cuantos ml. De NaOH 3.100 N neutralizaran a (a) 105.0 ml. de H2so4 (p.e. 1.050), B) 10.50 gr. de so3? SOLUCION: (a)

H2SO4. ….. p.e. = 1.050…. % peso= 7.37 (de tablas)

Eq. x

H2SO4=

105.0

ml.

Sol.

1.050 gr . sol 7.37 gr H 2 SO 4 1 eq H 2 SO 4 x x ml . sol 100 gr sol 2 49.04 gr . H 2 SO 4

eq. H2SO4 = 0.1657 Meq. H2SO4 = meq. NaCH= VN 165.7= V (3.100) V = 53.45 ml. (b)

SO3+H2O

10.50 Eq.SO3= 40.00

H2SO4 = 0.2625, meq. SO3 = meq. NaOH = VN

262.5 = V (3.100) de donde:

V = 84.68 ml. Rpta

Calculo del porcentaje de pureza a partir de los valores de titulación mlxNxp . m. eq peso de la muestra x100=%

10.-Calcular el porcentaje de CO2 en una muestra de calcita (constituida fundamentalmente por CaCO3) a partir de los siguientes datos procedentes de la valorización: peso de la muestra, = 1.00gr. ; Volumen de HCL 0.5000 N = 35.00 ml.; volumen de NaOH 0.1000 N = 17.50ml. SOLUCION: Meq. Alcalino = meq. Acido Meq. CaCO3+ meq. NaOH = meq. HCL Meq. CaCO3 + (17.50) (0.1000) = (35.00) (0.5000)

5

Meq. CaCO3 + 15.75 Meq. CO2= meq. CaCO3 = 15.75 Meq. CO2 = 15.75 X % CO2 =

346.6 1000

44.01 2

= 346.6

X 100 = 34.66 Rpta

11.-A partir de los datos siguientes, calcular el porcentajes de pureza de una muestra de tártaro de potasio KHC4H4O6: peso de la muestra = 2.527 gr.; volumen de sol. De NaOH consumido = 25.87 ml.; volumen del sol. De H2SO4 consumido en la valoración por retroceso = 1.27 ml.; 1.00ml. De H2SO4  1.120mlde NaOH; 1.00ml de H2SO4=0.02040 gr. CaCO3 SOLUCION: Meq. Acido = meq. Alcalinos Meq. KHC4H4O6 + meq. H2SO4 = meq. NaOH 29.40

Meq. CaCO3 = meq. H2SO4 = 50−04 N (H2SO4) =

0.5875meq . 1.000 ml . 1.000 ml .

N (NaOH) = 1.120 ml .

= 0.5875

= 0.5875 X 0.5875 = 0.5245

Entonces, reemplazando en la igualdad anterior: Meq. KHC4H4O6 + (1.27) (0.5875) = (25.87) (0.5245) Meq. KHC4H4O6 = 12.82

(1 solo protón activo)

Meq.KHC4H4O6 = 12.82 x 188.18 = 2413 % KHC4H4O6 = (2413/2527) X 100 = 95.50 Rpta.

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13.Para oxidar el Fe de 1.00 gr. De FeSO4 .(NH4) 2SO4 . 6H2O se requieren 5.00 ml. De una solución de HNO3:(3Fe++ + NO3 + 4H+ ……. 3Fe+++ + NO + H2 O) ¿Qué cantidad de agua hay que añadir a 500 ml. De este acido par que sea 0.100 N como acido? SOLUCIÓN La reacción de reducción es: NO3 + 4H+ + 3e+ 2H2O La reacción de oxidación es: Fe++ - eEq. Fe++ =

NO Fe+++

peso sal 1.00 gr = =0.00255 (2.55 meq.) p . eq . sal 392 gr . eq .

Meq. Fe++ = meq. NHO3 = VN N=

¿ meq. 2.55 mec . = =0.510( comooxidante) ¿ ml . 5.00 ml .

N (acido) = 1/3 N (oxidante) ver ecuación de reducción N (acido) = 1/3 x 0.5120 = 01.70 Sea X el volumen añadido de agua: (500 + X) 0.100 = 500 x 0.170 X = 350 ml. Rpta. 14.Un cierto volumen de una solución de KHC2O4.H2O se oxida en presencia de ácido por un volumen igual de KMnO4 0.01000 M. ¿Cuántos ml. De una sol. De Ba(OH)2 0.01000 M serían necesarios para neutralizar 20.00 ml. De bioxalato? SOLUCIÓN: Reducción

: MnO4 + SH+ + 5e-

Oxidación: C2O4 – 2e-

MN 2CO2

++

+ 4H2O

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Redox CO2 + 8H2O

: 2MnO4 + 5C2O4= + 16H

2Mn++

+

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1. Si un volumen de C2O4= reacciona con una mismo volumen de MnO4-, entonces sus normalidad son iguales, en virtud: V1N1 = V2N2; por lo tanto: N (Mno4) = 5(001000) 5e- en reducción N C2O4- = 0.05000 M C2O4= = ½ (0.05000) 2e- en oxidación Milimoles de bioxalato = VM 20.00 (0.02500) = 0.500 La ecuación de neutralización es: 2KH C2O4 + Ba(OH)2 K2 C2O4 + Ba C2O4 + 4H2O, de acuerdo a esto: Milimoles Ba(OH)2 = ½ (0.500) = 0.2500 VM = 0.2500; de donde: V=

0.2500 =25.00 ml . Rpta . 0.01000

15.Se mezclan KHC2O4 .H2C2O4 .2H2O y Na2C2O4 en forma sólida, en proporciones tales que la normalidad de la sol. Resultante es 2.150 veces mayor como reductor que como acido. ¿En qué proporción se realizó la mezcla? SOLUCIÓN Sea la mezcla en 1 lt. De solución: (C gr. Na2C2O4 + 254.2 KHC2O4 .H2C2O4 .2H2O

gr

(1

peso

Entonces: N(acido) = 3.000 N (reductor) = 2.150(3.000) = 6.450 Por lo tanto: eq. C2O4= (totales) = 6.450

formula)

de

8

ANALISIS VOLUMETRICO PRECIPITACION

PO

METODOS

POR

13.1. ¿Qué volumen de una solución de AgNO3 0.1233 N se requiere para precipitar el C1 de 0.2280 g. de BaC12.2H2O? Ag+ + C1- ==> AgC1 Peso C1 = 0.2280 g BaC12.2H2O x (2x35.46 g C1)/(244.3 g Ba〖C1〗_2.2H_2 O) = 0.06619 g meq.C1 = 66.19/35.46 meq. C1- = meq. Ag+ = V N de donde: V = (meq.C1)/N V = 1.867/0.1233 V = 15.14 ml 13.2. a) ?Que volumen de solución de 3aC13 0.08333 N se requiere para participar todo el sulfato de una solución que contiene 0.4770 g de K2SO4.A12 (SO4)3.24H2O? b) ¿Cuál es la molaridad de la solución de BaC12? c) Moles de la sal = 0.4770/948.8 = 0.0005027 liones SO4 = 4 (moles sal) = 0.002011 meq. SO4 = 2 x 2.011 = 4.022 sabemos: meq. SO4 = meq. Ba++ = V N V = (meq.〖SO〗_4)/N = 4.022/0.0833 V = 48.26 ml d) Molaridad = Hormalidad/2 13.3. Para precipitar como MgNH4PO4 el Mg de una muestra de 1.000 g de dolomita que contiene 14.01% de MgCO3, se emplea una solución de NaPO4 0.2000 N como sal. ¿Qué volumen teórico se requerirá? Mg++ + PO_4^= +NH_4^+ ===> MgNH4PO4 mg MgCO3 = 0.1401 (1000) = 140.1 meq MgCO3 = 140.1/(84.33/2) = 3.232 meq. PO_4^= = meq Mg++ + meq. NH_4^+ 3 2 1 (relacion en la que consta) Entonces: meq. FO_4^= = 3/2 meq Mg++ = V N V = (3 x 3.323)/(2 x 0.2000) V = 24.92 ml

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13.4. Para precipitar como BaCrO4, 0.5068 g de BaC12.2H2O se emplea una solución de K2Cr2O7 que es 0.1121 N como oxidante ¿Cuál es la normalidad de la solución de dicromato como agente precipitante en esta reacción? ¿Cuál es su normalidad como sal de K, y que volumen se requiere? OXIDANTE: Cr2O_7^= + 14 H+ + 6e- ===> 2 Cr+++ + 7 H2O PRECIPITANTE. Cr2O_7^= + 2 Ba++ + 2 OH- ===> 2 BaCrO4 + H2O M del K2Cr2O7 = (N (oxid))/6= 0.1121/6 = 0.01868 N como ppte = 0.01868 x 4 = 0.7473 (2 Ba++) N como sal K = 0.01868 x 2 = 0.002071 (2 K+) moles de BaC12. 2H2O = 0.5060/244.3 = 0.002071 meq. Ba++ = 2 x 2.07 = 4.142 meq Ba++ = meq K2CrO7 (ppte) = V N V = 4.142/0.7473 V = 55.43 ml ANALISIS VOLUMETRICO COMPLEJOS

POR

FORMACION

DE

14-1 ¿Cuántos ml. de AgNO3 0.1000 N se requieren para valorar, hasta aparición de una ligera turbidez, una solución que contiene 10.00 milimoles de KCN? Ag+ + 2CN------------------> Ag(CN)-2 si: peso equivalente de Ag+ = 107.88 g. entonces: peso equivalente de KCN = 2(65.12) = 130.24 g. por lo tanto: m equivalente KCN = 1/2 (milimoles KCN) ahora bien: meq. Ag+ = meq. KCN VN = 1/2 (milimoles KCN) V (0.1000) = 1/2 (10.00) V = 50.00 ml. Respuesta. 14-2 Una solución que contiene KCN y KCl consume 20.0 ml. de solución de AgNO3 0.100 N cuando se valora el KCN por el método de Liebig. Después de agregar 50.0 ml. más de AgNO3 y

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filtrar el precipitado formada, la solución filtrada requiere 16.0 ml. de KSCN 0.125 N hasta aparición de color con iones férricos. Calcular el número de milimoles de de KCN y KCl en la solución original. Liebig: Ag(CN)-2

Ag+

+

2CN-

------------------->

Ag+ + Ag(CN)-2 ---------------> Ag

[Ag(CN)2] Ag+ + Cl- ---------------------->

AgCl Ag+ (exceso) + SNCAgSCN Considerando: Entonces: (método Liebig)

-------

>

1 eq. Ag+ = 107.88 g Ag+ 2 mol KCN = 1 eq KCN

1 1 En el método de Liebig: meq Ag+ meq CNmeq CN-

mol KCl = 1 eq KCl mol KSCN = 1 eq KSCN = meq CN- = VN = (20.0) (0.100) = 2.00

milimoles CN- = 2(2.00) milimoles KCN

=

4.00

Resp. Después de transcurridas todas las reacciones tenemos: meq AgNO3 = meq CN- + meq Ag(CN)-2 + meq Cl- + meq SCN(20.0 + 50.0) (0.100) = 2.00 + 2.00 + meq Cl+ (16.0) (0.125) meq Cl- = 1.00 milimoles Cl- = 1.00 milimoles KCl = 1.00 Resp. 14-3 Se tiene una muestra constituida por 80.00 % de KCN, 15.00 % de KCl y 5.00 % de K2SO. a) ¿ Cuántos ml de AgNO3 0.100 M serán necesarios para valorar hasta turbidez permanente a 0.5000 gr. de muestra? b) si se agregan 80.00 ml. más de AgNO3 ¿ Cuántos ml. de KSCN 0.2000 M serían necesarios para completar la valoración?

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a) Ag(CN)-2

Liebig:

Ag+

+ 2CN- --------------->

Considerando: 1 eq Ag+ = 107.88 g. Ag+ Entonces: 1 eq KCN = 2(65.12 g) = 130.24 g. Tenemos: = 400.0 mg.

mg KCN = 0.8000 x 500.0 mg meq KCN = = 3.071 meq Ag+ = meq CN- = VN V (0.1000) = 3.071 V = 30.71 ml.

Resp. b) ------------------->

Ag(CN)-2

+

Ag+

+

SCN-

AgCl Ag+ (exceso)

----------->

Ag+

[Ag(CN)2] Cl-

--------------------->

+

AgSCN meq. Ag+ =

meq Ag(CN)-2

+ meq Cl- +

meq SCNmeq. Cl- =

meq KCl

=

=

1.006 Reemplazando tenemos: (80.00) (0.1000) = 3.071 + 1.006 + V (0.2000) V = 19.62 ml. Resp.