Ejercicicos_gravimetricos
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QUIMICA ANALITICA. GRAVIMETRIAS. 1.- Calcular los factores gravimétricos para convertir: a) Fe3O4 en Fe b) Mg2P2O7 en MgO c) Mg2P2O7 en P2O5 d)BaSO4 en SO3 e)AgCl en KClO3 f) K2PtCl6 en KCl Sol: 0.7236; 0.3623; 0.6377; 0.3431; 0.8551; 0.3068 2.- Una muestra que pesa 0.2660 g sólo contiene KCl y NaCl, siendo su contenido en Cl- 0.1418 g. Calcular el % de Na y K en la mezcla. Sol: Na 17.15, K= 29.54%. 3.-Una aleación contiene: 65.4% Cu, 0.24% Pb, 0.56% Fe y 33.8% Zn. Se disuelven 0.8060 g de la muestra en HNO3 y se electrolizan. Se deposita Cu en el cátodo y PbO2 en el ánodo. Cuando se añade NH3 a la solución residual precipita Fe(OH)3 que se calcina a Fe2O3. El Zn del filtrado se precipita como ZnNH4PO4 y el precipitado se calcina a Zn2P2O7. ¿Qué pesos se depositaron sobre los electrodos y cuáles fueron los pesos del resto de los precipitados? Sol: 0.5271 g Cu, 2.23 10-3 g PbO2, 6.45 10-3 g Fe2O3, 0.635 g de Zn2P2O7. 4.- Una mezcla de NaBr, NaI y NaNO3 pesa 0.6500 g. Al tratarla con AgNO3 se forma un precipitado de haluros que pesa 0.9390 g. Al calentar este precipitado en corriente de Cl2 se convierte en AgCl que pesa 0.6566 g. ¿Cuál es el porcentaje de NaNO3 en la muestra original? Sol: 12.96%. 5.- El sodio y potasio se determinaron en una muestra de feldespato de 0.5034 g primero aislando los metales en forma de cloruros combinados. La mezcla de NaCl y KCl pesó 0.1208 g. Esta mezcla se disolvió en agua y se trató con AgNO3, dando 0.2513 g de AgCl. Calcular los porcentajes de Na2O y K2O en el feldespato. Sol: Na2O 3.77% y K2O 10.54% 6.- Una muestra de 0.4200 g que contiene oxalatos de calcio y de magnesio e impurezas volátiles produce un residuo de 0.2500 y 0.1584 g cuando se calienta a 600 y 900 ºC, respectivamente. Teniendo en cuenta la curva termogravimétrica de CaC2O4 y MgC2O4, calcular el porcentaje de Ca, Mg e impurezas inertes en la muestra. Sol: 20% Ca y 5.71% Mg, 9.5% I.
2
7236.055.231
85.55*33
43
===OPmFe
PatFecogravimétrifactor
3623.058.222
34.40*22
722
===OPPmMg
PmMgOcogravimétrifactor
6377.058.222
95.141
722
52 ===OPPmMg
OPmPcogravimétrifactor
2350.060.161*2
0.152
*2 4
32 ===PmPbCrO
OPmCrcogravimétrifactor
8551.032.143
55.1223 ===PmAgCl
PmKClOcogravimétrifactor
3060.099.485
55.74*22
62
===PtClPmK
PmKClcogravimétrifactor
1.- Calcular los factores gravimétricos para convertir: a) Fe3O4 en Fe b) Mg2P2O7 en MgO c) Mg2P2O7 en P2O5 d)PbCrO4 en Cr2O3 e)AgCl en KClO3 f) K2PtCl6 en KCl Sol: 0.7236; 0.3623; 0.6377; 0.2350; 0.8551; 0.3068 a) Fe3O4 en Fe b) Mg2P2O7 en MgO c) Mg2P2O7 en P2O5 d)PbCrO4 en Cr2O3 e)AgCl en KClO3 f) K2PtCl6 en KCl En el hexacloroplatinato de dipotasio encontramos como mucho 2 de cloruro potásico
3
07857.06.74
1.391499.0 ===
PmKCl
PatKgramosKClgramosK
%59.29100*2660.0
07857.0100*% ===
muestragramos
gramosKK
04561.05.58
99.221161.0 ===
PmNaCl
PatNagramosNaClgramosNa
%15.17100*2660.0
04561.0100*% ===
muestragramos
gramosNaNa
2.- Una muestra que pesa 0.2660 g sólo contiene KCl y NaCl, siendo su contenido en Cl- 0.1418 g. Calcular el % de Na y K en la mezcla. Sol: Na 17.15, K= 29.54%. Sea: x = gramos de KCl y = gramos de NaCl Pat Cl = 35.45 PmKCl = 74.6 PmNaCl = 58.5 Pat K = 39.1 Pat Na = 22.99 Por tanto:
1418.01161.04759.0
2660.0
1418.0
2660.0
=+
=+
=+
=+
yx
yx
PmNaCl
PatCly
PmKCl
PatClx
yx
x = 0.1499 g de KCl y = 0.1161 g de NaCl
4
grgrMuestraCugrCu 5271.08060.0*100
4.65*% ===
grxgrPbO
PatPb
PmPbOgrMuestraPb
PatPb
PmPbOgrPbgrPbO
32
222
10233.22.207
2.239*8060.0*
100
24.0
**%*
−==
==
grxOgrFe
PatFe
OPmFegrMuestraFe
PatFe
OPmFegrFeOgrFe
332
323232
10453.67.111
7.159*8060.0*
100
56.0*2
**%*2
*
−==
==
grOPgrZn
PatZn
OPPmZngrMuestraZn
PatZn
OPPmZngrZnOPgrZn
6349.074.130
68.304*8060.0*
100
8.33*2
**%*2
*
722
722722722
==
==
3.-Una aleación contiene: 65.4% Cu, 0.24% Pb, 0.56% Fe y 33.8% Zn. Se disuelven 0.8060 g de la muestra en HNO3 y se electrolizan. Se deposita Cu en el cátodo y PbO2 en el ánodo. Cuando se añade NH3 a la solución residual precipita Fe(OH)3 que se calcina a Fe2O3. El Zn del filtrado se precipita como ZnNH4PO4 y el precipitado se calcina a Zn2P2O7. ¿Qué pesos se depositaron sobre los electrodos y cuáles fueron los pesos del resto de los precipitados? Sol: 0.5271 g Cu, 2.23 10-3 g PbO2, 6.45 10-3 g Fe2O3, 0.635 g de Zn2P2O7. Cu � Cu Pb � PbO2
Fe � Fe3+ � Fe(OH)3 � Fe2O3 Zn � Zn2+ � ZnNH4PO4 � Zn2P2O7 Salvo el cobre que se pesa como tal, el peso del resto de los metales se obtiene utilizando el factor gravimétrico.
5
6566.0**
9390.0**
6500.0
=+
=+
=++
PmNaI
PmAgCly
PmNaBr
PmAgClx
PmNaI
PmAgIy
PmNaBr
PmAgBrx
zyx
6566.09.149
32.143*
91.102
32.143*
9390.09.149
77.234*
91.102
58.187*
6500.0
=+
=+
=++
yx
yx
zyx
%96.12100*6500.0
08425.0100*% 3
3 ===grMuestra
grNaNONaNO
4.- Una mezcla de NaBr, NaI y NaNO3 pesa 0.6500 g. Al tratarla con AgNO3 se forma un precipitado de haluros que pesa 0.9390 g. Al calentar este precipitado en corriente de Cl2 se convierte en AgCl que pesa 0.6566 g. ¿Cuál es el porcentaje de NaNO3 en la muestra original? Sol: 12.96%. NaBr + Ag+ � AgBr↓ NaI + Ag+ � AgI↓ NaNO3+ Ag+ � No hay precipitación. AgBr↓ + Cl2 � AgCl↓ AgI↓ + Cl2 � AgCl↓ Si llamamos: x = gr NaBr; y = gr NaI; z = gr NaNO3 x + y + z = 0.6500 gr AgBr + gr AgI = 0.9390 gr AgCl(AgBr) + gr AgCl(AgI) = 0.6566 De donde: x = 0.36155 gr; y = 0.2042 gr; z= 0.08425 gr
6
2513.0**
1208.0
=+
=+
PmKCl
PmAgCly
PmNaCl
PmAgClx
yx
2513.055.74
32.143*
45.58
32.143*
1208.0
=+
=+
yx
yx
%77.3100*46
62*
5034.0
0367.0%
100**2
*100*%
2
222
==
==
ONa
PatNa
OPmNa
grMuestra
grNaCl
grMuestra
OgrNaONa
%54.10100*2.78
2.94*
5034.0
084.0%
100**2
*100*%
2
222
==
==
OK
PatK
OPmK
grMuestra
grKCl
grMuestra
OgrKOK
5.- El sodio y potasio se determinaron en una muestra de feldespato de 0.5034 g primero aislando los metales en forma de cloruros combinados. La mezcla de NaCl y KCl pesó 0.1208 g. Esta mezcla se disolvió en agua y se trató con AgNO3, dando 0.2513 g de AgCl. Calcular los porcentajes de Na2O y K2O en el feldespato. Sol: Na2O 3.77% y K2O 10.54% Si llamamos: x = gr NaCl; y= gr KCl x + y = 0.1208 gr AgCl(NaCl) + gr AgCl(KCl) = 0.2513 Utilizando los factores gravimétricos:
x = 0.0367 gr de NaCl; y = 0.084 gr de KCl
7
1584.0**
2500.0**
4200.0
4242
4242
3
=+
=+
=++
OPmMgC
PmMgOy
OPmCaC
PmCaOx
OPmMgC
PmMgOy
OPmCaC
PmCaCOx
Iyx
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100Temperatura ºC
0102030405060708090
100110120130140150
masa
(gr)
6.- Una muestra de 0.4200 g que contiene oxalatos de calcio y de magnesio e impurezas volátiles produce un residuo de 0.2500 y 0.1584 g cuando se calienta a 600 y 900 ºC, respectivamente. Teniendo en cuenta la curva termogravimétrica de CaC2O4 y MgC2O4, calcular el porcentaje de Ca, Mg e impurezas inertes en la muestra. Sol: 20% Ca y 5.71% Mg. Si llamamos: x = grCaC2O4; y = grMgC2O4; I = gr impurezas En la curva termogravimétrica se observa que: A 600 ºC el magnesio está totalmente calcinado (MgO) mientras que el calcio lo hace como carbonato (CaCO3). Luego: gr CaCO3 + gr MgO = 0.2500 A 900 ºC tanto el calcio como el magnesio se presentan como óxidos: gr CaO + gr Mg = 0.1584 Por tanto:
8
1584.034.112
32.40*
1.128
08.56*
2500.034.112
32.40*
1.128
09.100*
4200.0
=+
=+
=++
yx
yx
Iyx
%20100*1.128
08.40*
4200.0
2694.0%
100**100*%42
42
==
==
Ca
OPmCaC
PatCa
grMuestra
OgrCaC
grMuestra
grCaCa
%71.5100*34.112
32.24*
4200.0
1107.0%
100**100*%42
42
==
==
Mg
OPmMgC
PatMg
grMuestra
OgrMgC
grMuestra
grMgMg
%5.9100*4200.0
0399.0100*
Imp% ===
grMuestra
urezasgrI
De donde: x = 0.2694 gr CaC2O4; y= 0.1107 gr MgC2O4; I = 0.0399 gr Para obtener los porcentajes de Ca, Mg e I se han de calcular primero los gramos de Ca y Mg: