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Problemas de química analítica

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Volumetría por precipitación

1. Una mezcla de 8,000 gramos contiene sólo KCl y KI. Se disuelve en agua hasta 1000 ml de disolución. Se toma una alícuota de 25 ml y se valorá con nitrato de plata  0,1500N, gastándose 10,00 ml. Hallar el % de yoduro de potasio en la mezcla.
 
m1= masa de KI
m2= masa de KCl
MM(KCl) = 74,50 g/mol
MM(KI)= 116,0 g/mol
 
La primera ecuación es :   m1  +   m2  = 8,000 g    (1)
 
La segunda ecuación se plantea como un balance de nº de equivalentes de plata.
 
nº de equivalentes de plata= nº eq KCl   + nº eq KI
 
(1000/25) x V x N = m2/Peq2    +     m1/Peq1
 
El factor de alícuota es 1000/25, es decir 40 veces más si se hubiese valorado toda la muestra.
 
40 x 0,01L x 0,15eq/L = m2 / 74,5    +    m1 / 116       (2)
 
Resolviendo el sistema (1) y (2) hallamos m1 y m2.
 
% KI = m1/0,8  x 100
 
2. Una disolución que contiene  1,000 g  puro de un cloruro de metal trivalente(MCl3), se valora por el método de Mohr, siendo necesarios 35,84 ml de nitrato de plata 0,4000N. Halla la masa atómica del metal.
 
El punto final, utilizando el método de Mohr, se manifiesta por el color rojizo del cromato de plata formado(cromato de potasio como indicador).
 
Ag(+)   +   Cl(-) ===   AgCl   
Ag(+)   +  CrO4(-2)  ====  Ag2CrO4(rojo)
 
nº de eq cloruro = nº eq de ion plata
nº de eq de cloruro = 0,03584 x 0,4 eq/L = 0,014336
 
nº eq de MCl3 = m / Peq
 
0,0014336 = 1,0g / (Pm/3)
 
Pm(MCl3) = 209,26 uma
 
La masa atómica del metal será:
 
3x35,5 + M = 209,26
 
M = 102,76 uma
 
 
3. Una muestra de 0,5000 g sólo contiene cloruro de bario y carbonato sódico. La muestra se acidifica y se le añaden 40,30 ml de nitrato de plata 0,09156N.
El exceso de plata se valora con tiocianato 0,1040N gastándose 6,22 ml para alcanzar el punto final.
Hallar el % de cloruro de bario de la muestra.
 
Al acidificar la muestra los carbonatos liberan CO2, restando iones cloruros en disolución que reaccionarán con el ion Ag(I).
 
Cl(-)    +  Ag(+)  =====  AgCl
 
nº eq cloruro = nº eq total - nº eq exceso
 
nº eq Cl(-) = 0,0403Lx0,09156eq/l  
 -0,00622L x 0,1040eq/L
nº eq Cl(-) = 0,003043 eq
 
masa BaCl2= nº eq x Peq
masa BaCl2= 0,003043eqx (208,25/2)g/eq
masa BaCl2 = 0,3168 g
 
% peso = 0,3168/0,5  x 100 = 63,36%
 
 
4. Una muestra de masa 0,6000 g sólo contiene cloruro de potasio, perclorato de potasio y materia inerte. Se valora  con 16,10 ml de  nitrato de plata 0,01000N y cromato potásico como indicador.
Otra muestra de 0,2000 g se trata con un reductor y se valoran todos los cloruros con nitrato de plata 0,04000N gastándose 36,00 ml.
Halla el % de cada componente en la muestra.
 
A. muestra nº1= 0,6000g
 
Se valoran los cloruros del cloruro potásico por el método de Mohr:
 
masa de KCl = 0,0161L x 0,01eq/L x (74,6/1)g/eq = 0,01201 g KCl
 
% KCl = 0,01201/0,6   x 100 = 2,00 %
 
B. Muestra nº 2:  0, 2000 g
 
ClO4(-)  + Red ===  Cl(-) + Ox
 
Ahora la muestra solo contiene cloruros
nº eq Cl(-) = 0,036 L x 0,04 eq/L x (0,6/0,2) = 0,00432 eq cloruro
 
(0,6/0,2)= 3,  es el factor de alícuota, ya que la muestra A es el triple de la B.
 
masa de cloruros = 0,00432 eq x35,5g/eq=0,1534 g Cl(-)
 
Balance de masa(cloruro):
 
0,01201g KCl x 35,5 g Cl/74,6 g KCl +
m1 x 35,5 g Cl/138,6g KClO4 = 0,1534 g
 
m1 = 0,5764 g KClO4
 
% KClO4 = 0,5764/0,6 x 100 = 96,06 %
 
 
5. Una muestra de masa 4,258 g contiene fosfatos. Se le añade un exceso conocido de nitrato de plata, 50,00 ml de concentración 0,08200 N. El exceso de plata se llevó hasta un volumen de 250 ml. Se tomó una alícuota de 50 ml y se valoró con tiocianato potásico 0,0625N gastándose 4,64 ml. Hallar el % de fósforo en la muestra en forma de P2O5.
 
Ag(+) + PO4(-3) ===  Ag3PO4
 
Ag(+)exc + SCN(-) === AgSCN
 
Fe(+3) + SCN(-) ===  FeSCN(+2) indicador rojo
 
nº eq fosfatos = nº eq total - nº eq exceso
 
nº eq fosfatos=0,05Lx0,082eq/L -0,00464Lx 0,0625eq/L x(250/50)
 
El factor alícuota es (250/50)
 
nº eq fosfato= 0,00265 eq
 
m(P2O5)=0,00265x(PMfosfato/3)x 1PMóxido/2PMfosfato
m(P2O5)= 0,06272 g
 
% peso = 0,06272/4,258  x 100 = 1,47% P2O5
 
 
6. Una muestra de 0,3000 g contiene bromuro sódico, arseniato sódico e inertes. Se le añade un exceso conocido de nitrato de plata, 50,00 ml 0,1000N.
El precipitado formado se disuelve en ácido nítrico y se valora con tiocianato potásico 0,1150N , gastándose 15,00 ml.
La  plata que sobró de los 50 ml se valora con  tiocianato potásico 0,1150N, gastándose 20,00 ml.
Halla los % de cada componente en la muestra.
 
El precipitado  está formado por bromuro de plata y arseniato de plata.
Sólo el arseniato se disuelve en ácido nítrico y no el AgBr.
 
nº eq totales= nº eq Br(-) + nº eq AsO4(-3) + nº eq exceso
 
nº eq AsO4(-3)= 0,015Lx0,115eq/L = 1,725E-3 eq
 
nº eq exceso = 0,02Lx0,115eq/L = 2,3E-3 eq
 
nº eq totales = 0,05Lx 0,1eq/L = 0,005 eq
 
nº eq Br(-)=0,005-1,72E-3 - 2,3E-3 = 9,8E-4 eq
 
masa NaBr = 9,8E-4 eq x (103/1)g/eq = 0,10094 g
 
% peso NaBr = 0,10094/0,3  x 100 = 33,65 % NaBr
 
masa  Na3AsO4=1,725E-3 eq x(208/3)g/eq=0,1196 g
 
% Na3AsO4 = 0,1196/0,3 x 100 = 39,86% Na3AsO4