guía de problemas - Departamento de Química Orgánica

Fundamentos de Metodología Analítica
Año 2012
Departamento de Química Orgánica
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales - UBA
GUÍA DE PROBLEMAS
LICENCIATURA EN CIENCIA Y
TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES
2012
Fundamentos de Metodología Analítica
Año 2012
Departamento de Química Orgánica
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales - UBA
SERIE 1
a) Expresiones de concentración. Diluciones.
1. Defina:
a) porcentaje en peso (%p/p)
b) porcentaje peso/volumen (% p/v)
c) "partes por millón" (ppm)
d) molaridad.
2. Calcule las concentraciones finales si 10 mL de una solución de HCl 5M se llevan a:
a) 20 mL. b) 50 mL. c) 100 mL. d) 1000 mL.
Qué dilución se practicó en cada caso?
Rta.: (a) 2,5 M (b) 1,0 M (c) 0,5 M (d) 0,05 M
-3
3. Se tiene una solución 5x10 M en NaOH. Calcule la concentración final si se practican las
siguientes diluciones:
a)1:2 b) 1+1 c) 1:5 d) 1+9.
Rta.: (a) 2, 5 · 10−3 M (b) 2, 5 · 10−3 M (c) 1, 0 · 10−3 M (d) 5, 0 · 10−4 M
4. ¿Qué volumen de una solución 0,600 M en HCl debe tomar para preparar 100 mL de una
solución 0,150 M? ¿Qué dilución ha practicado?.
Rta: Vo = 25 mL, dilución 1:4
5. ¿Cuál será la concentración de la solución resultante de mezclar 3,60 mL de NaCl 0,100 M
con 5,50 mL de NaCl 0,160 M? (Admita que los volúmenes son aditivos).
Rta: 0.136 M
6. Se disuelven 0,5 moles de CuSO ; 0,5 moles de Na SO y un mol de K SO en 2 L de agua.
4
2
4
2
4
Calcule la concentración molar de cada uno de los iones en la solución, suponiendo
disociación completa.
Rta: [Cu2+] = 0,25 M [Na+] = 0,5 M [K+] = 1 M [SO2 –4 ] = 1 M
7. ¿Cuántos mL de HCl (densidad 1,19 g/ml y 38% p/p) se requieren para hacer 20 L de una
solución 0,160 M?.
Dato: Mr HCl = 36,5.
Rta: 258,3 mL
8. La densidad de una solución 99,5 % p/p en ácido acético es 1,057 g/ml. ¿Cuál es su
molaridad?
Dato: Mr. HAcO = 60.
Rta: [HAc] = 17,5 M
2
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9. La concentración de plomo en un desagüe de residuos industriales es de 0,28 ppm. ¿Cuál es
su concentración molar?
Rta: 1.4 x 10-6
10. La concentración del ácido clorhídrico comercial concentrado es de 37,0% p/p de HCl. Su
densidad es de 1,18 g/rnL. Con esta información, calcúlese (a) la molaridad del HCl
concentrado y (b) la masa y el volumen (en mililitros) de una disolución que contenga 0,315
mol de HCl.
Rta: (a) 12 M, (b) 31.1 g, 26.3 ml
11. La densidad del amoniaco concentrado, que es NH3 al 28,0% p/p, es de 0,899 g/ml. ¿Qué
volumen de este reactivo hay que diluir a 1,0 x 10-3 rnL para obtener una disolución 0,036
M de NH3?
Rta.: 2,4 ml
12. Una disolución acuosa de 250,0 rnL contiene 45,1 μg de pesticida. Exprese la concentración
de pesticida en porcentaje de peso, partes por millón y partes por billón.
Rta.: 1.80 x 10-5 % p/v; 0.180ppm; 1.80x102 ppb
13. Calcule la molaridad de una solución de dicromato de potasio preparada poniendo 9,67g de
K2Cr207 en un matraz volumétrico de 100 rnl, disolviendo y diluyendo hasta la marca de
calibración.
Rta: 0.329 M K2Cr2O7
14. Explique cómo prepararía usted 1,0 L de una disolución con K+ = 0,10 M a partir de cada
uno de los siguientes compuestos. Repita para concentraciones de 1,0 x 102 ppm de K+ y
para 1,0% p/v de K+.
a. KCI
b. K2S04
c. K3Fe(CN)6
Rta: K+ 0.10 M: a) 7.5 g b) 8,7 g c) 11 g
K+ 1,0 x 102 ppm: a) 0.19 g b) 0.22 g c) 0.28 g
K+ 1,0% p/v: a) 19 g b) 22 g c) 28 g
15. Hay que preparar una serie de disoluciones diluidas de NaCl a partir de una disolución
original inicial de NaCI 0,100 M. La solución A se prepara pipeteando 10 rnL de la
disolución original en un matraz volumétrico de 250 mL y diluyendo hasta enrasar. La
disolución B se prepara pipeteando 25 mL de la disolución A en un matraz volumétrico de
100 rnL y diluyendo hasta enrasar. La disolución C se prepara pipeteando 20 rnL de la
disolución B en un matraz volumétrico de 500 rnL Y diluyendo hasta enrasar. ¿Cuál será la
concentración molar de NaCI en las disoluciones A, B Y C?
Rta: Disolución A: 4.00 x 10-3 M; Disolución B: 1.00 x 10-3 M; Disolución C: 4.00 x 10-5 M
16. Calcule la concentración molar de NaCl, con el número correcto de cifras significativas,
obtenida colocando 1,917 g de NaCl en un vaso y disolviendo en 50 mL de agua medida con
una probeta graduada. La disolución de transfiere cuantitativamente a un matraz
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volumétrico de 250 mL y se diluye hasta enrasar. Calcule la concentración de esta segunda
disolución con el número correcto de cifras significativas.
Rta: Disolución 1: 0.66 M NaCl; Disolución 2: 0.1312 M NaCl
17. Para determinar la concentración de etanol en el coñac se diluye una muestra de 5,00 mL de
coñac a 0,500 L. El análisis del coñac diluido indica una concentración de etanol 0,0844 M.
¿Cuál es la concentración molar de etanol en el coñac original?
Rta: 8.44 M etanol
b) Balance de masa. Condición de electroneutralidad.
18. Escriba los balances de carga y masa para una solución de NaHCO3 0.1 M
Rta: 0.10 M = [H2CO3] + [HCO3-] + [CO3-2]; 0.10 M = [Na+];
[Na ] + [H3O+] = [HCO3-] + 2 [CO3-2] + [OH-]
+
19. Exprese la condición de electroneutralidad en cada una de las siguientes soluciones, en
términos de las concentraciones molares de los iones, sin tener en cuenta las posibles
hidrólisis.
a) 0,1 M en NaCl
b) 0,5 M en NaNO
c) 0,35 M en BaCl .
d) 0,01 M en Na SO
e) 0,05 M en NaOH
f) HF 0,1 M
2
3
4
g) 0,01 M en HNO y 0,1 M en KNO
3
2
h) 0,1 M en Al (SO )
3
2
-3
i) 0,45 M en NaClO y 0,3M en HClO4
j) 10 M en H PO
4
3
4 3
4
20. a) Un litro de HCl 3,3 M se agita con ácido benzoico, disolviéndose 0,0152 moles del ácido.
Exprese el balance de masa para la solución.
b) 0,1 milimoles de KH PO se agregan a una cantidad de agua suficiente como para obtener
2
4
4 mL de solución. Exprese los balances de masa y la condición de electroneutralidad para la
solución.
c) Se prepara una solución disolviendo 0,1 moles de H SO en una cantidad tal que se
2
4
obtienen 250 mL de solución. Exprese el balance de masa y el balance de carga para la
solución obtenida.
21. Exprese el balance de masa y la condición de electroneutralidad para una solución que
resulta de mezclar 500 ml de AgNO 0,01 M con 500 mL de Na S 0 0,02 M, admitiendo
3
2 2 3
+
+
2-
que no aparece precipitado. (Las especies presentes en solución son: Ag ,Na , S O ,
3-
+
-
-
-
-
2
3
Ag(S O ) , H , OH , AgS O , HS O y NO )
2
3 2
2
3
2
3
3
4
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c) Cálculos en gravimetrías.
22. 0,50 g de un sulfato soluble dieron 0,65 g de BaSO . ¿Cuál es el % S en la muestra?
Datos: Mr S = 32. Mr O = 16. Mr Ba = 137.
4
23. 500 mL de agua corriente dieron un residuo de 0,10 g de CaO. Calcular el contenido de
calcio en agua expresado en ppm de CaCO .
Datos: Mr O = 16. Mr C = 12. Mr Ca = 40.
3
24. 1,00 g de una muestra que contiene aluminio dieron 0,50 g de Al O . Calcular el porcentaje
2
de aluminio en la muestra.
Datos: Mr Al = 27. Mr O = 16.
3
25. Indique los factores gravimétricos para convertir:
a) Mg2P2O7 en MgO
b) Fe O en Fe O
3
4
c) U O en U
2
3
6
2
3
2
4 2
4
3
d) B O en Na B O . 10 H O
4
7
e) (NH ) PtCl en NH
2
3
f) Mn2P2O7 en Mn2O3
g) CaCO3 en Ca(HCO3)2
26. Una muestra de 0,9172 g de oxalato de calcio anhidro se calentó para descomponerla en
CaO y CO . El residuo pesó 0,4650 g. ¿Se descompuso totalmente? ¿Por qué?
2
Datos: Mr Ca = 40,08 Mr C = 12,011 Mr O = 15,999
Rta.: No se descompone totalmente; peso esperado = 0,4015 g
27. Se precipitó una muestra de ácido oxálico de 1,000 g con exceso de cloruro de calcio y se
calcinó el precipitado lavado, hasta óxido de calcio. El residuo pesó 0,4402 g. Calcular el
porcentaje de H C O en la muestra.
2
2
4
Datos: Mr Ca = 40,08 Mr C = 12,011 Mr O = 15,999 Mr H = 1,008
Rta.: 70.8 %
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SERIE 2
1. Indique cuantas cifras significativas tiene cada uno de los números siguientes.
a. 903
b. 0,903
c. 1,0903
d. 0,0903 e. 0,09030
f. 9,03 x 102
Rta: (a) 3; (b) 3; (c) 5; (d) 3; (e) 4; (f) 3
2. Redondee a tres cifras significativas cada uno de los números siguientes.
a. 0,89377
b. 0,89328
c. 0,89350
d. 0,8997
e. 0,08907
Rta: (a) 3; (b) 3; (c) 5; (d) 3; (e) 4; (f) 3
3. Informe los resultados de los siguientes cálculos con la cantidad correcta de cifras
significativas.
a. 4,591 + 0,2309 + 67,1 =
b. 313 - 273,15 =
c. 712 x 8,6 =
d. 1,43/0,026 =
e. (8,314 x 298)/96485 =
f. log(6,53 x 10-5) =
g. 10-7,14 =
h. (6,51 x 10-5) (8,14 x 10-9) =
Rta: (a) 71.9; (b) 39.8; (c) 6.1 x 103; (d) 55; (e) 2.57 x 10-2; (f) -4.185; (g) 7.2 x 10-8; (h) 5.30 x 10-13
4. Especificar el número de cifras significativas y las indeterminaciones absolutas y relativas
de los siguientes números:
Número
672,25 g
6,7225 g
0,0004 m
0,0004000 m
2,3x10-4
0,23x10-5
2,30x10-5
Cifras Signif.
Ind. Absoluta
Ind. Relativa
5. Cuál es el volumen mínimo a medir en una bureta con una indeterminación absoluta de 0.02
ml, si se desea que las indeterminaciones en los resultados no superen el 0.1%?
Rta: 20 ml
+
6. ¿A qué actividad de H corresponden los siguientes pH?
a) pH = 7,5
b) pH = 7,50
c) pH = 1,50
Rta.: a) 3.10-8 b) 3,2.10-8 c) 3,2.10-2
7. En una dada valoración de cloruros por el método de Charpentier -Volhard se llega a una
expresión del resultado final que es:
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-
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+
+
-
-
g Cl % mL = (VAg xNAg -VSCN xNSCN ) x Mr(Cl) 100
1000 x Vm
Calcular el resultado, expresándolo con el número correcto de cifras significativas, para los
datos siguientes:
+
+
-
-
VAg = 15,26 mL; NAg = 0,1002 eq/L; Vscn = 4,27 mL; Nscn = 0,1980 eq/L;
Mr (Cl) = 35,453 g/mol;Vm=25,00 mL
Rta.: g Cl- % ml = 0.0969
8. La masa de 12 monedas distintas de 25 centavos fue:
5,683 5,620 5,551
5,549 5,536 5,552
5,548 5,539 5,554
5,552 5,684 5,632
Halle la media, la mediana, el rango, la desviación estándar y la varianza de estos datos.
Rta.: media = 5,583 g, mediana = 5,552 g, rango = 0,148 g,
desviación estándar = 0,056 g , varianza = 3,1 x 10-3
9. Se preparó una disolución de referencia de Mn2+ disolviendo 0,250 g de Mn en 10 mL de
HN03 concentrado (medidos con una probeta graduada). La disolución resultante se
transfirió cuantitativamente a un matraz volumétrico de 100 mL y se enrasó con agua
destilada. Se pipetearon alícuotas de 10 mL de la disolución a matraces volumétricos de 500
mL y se enrasaron. (a) Exprese la concentración de Mn en partes por millón y calcule la
incertidumbre mediante la propagación de la incertidumbre. (b) ¿Podría mejorar la
incertidumbre de la disolución si se utilizara una pipeta para medir el HN03, en lugar de una
probeta graduada?
Rta.: (a) 50.0 ppm (b) no
10. A menudo, los materiales higroscópicos se miden con la técnica de peso por diferencia. En
esta técnica, el material se coloca en un envase sellado y se pesa. Se retira una parte del
material y se vuelve a pesar el envase con el material restante. La diferencia entre las dos
masas corresponde a la cantidad de material que se muestrea. Se preparó una disolución de
un material higroscópico con un peso fórmula expresado en gramos de 121,34 (±0,01) de la
forma siguiente: la masa de la muestra del compuesto y su envase fue de 23,5811 g. Una
parte del compuesto se transfirió a un matraz volumétrico de 100 ml y se enrasó. Tras la
transferencia, la masa conjunta del compuesto y del envase fue 22,1559 g. Calcule la
molaridad de la disolución y su incertidumbre mediante el cálculo de la propagación de la
incertidumbre.
Rta.: (a) 0.1175 M ± 0.0001 M
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11. Para calibrar una pipeta de 10 rnL, se transfirió un volumen medido de agua a un matraz
aforado y se pesó, obteniéndose una masa de 9,9814 g. Calcule el volumen de agua aportado
por la pipeta. Se admite que la densidad del agua es 0,99707 g/cm3.
Rta.: 10.011 ml
12. Un vaso de precipitados vacío pesa 10.313g. Después de añadir al agua contenida en una
pipeta aforada de 25 mL la masa pasa a ser 35.225g. Si la temperatura en el laboratorio es de
27ºC, hallar el volumen de agua trasvasada desde la pipeta.
Rta. 25.024 mL a 20 ºC
13. Describa el uso de una dilución en serie para preparar 100 ml de cada patrón de una serie
con concentraciones de 1,000 x 10-5, 1,000 x 10-4, 1,000 x 10-3 y 1,000 x 10-2 M a partir de
una disolución madre 0,1000 M. Calcule la incertidumbre de cada disolución usando una
propagación de incertidumbre y compare las incertidumbres cuando cada disolución se
prepara a partir de una sola dilución de la disolución madre. Se admite que la incertidumbre
de la molaridad de la disolución madre es de ± 0.0002.
Tolerancias de los distintos tipos de material de vidrio volumétrico y de las pipetas
automáticas:
Material de Vidrio
Pipeta aforada
Matraz aforado
Buretas
Tips de la
pipeta
10-100 μl
200-1000 μl
1-10 ml
Volumen (ml)
1
2
5
10
20
25
50
5
10
25
50
100
250
500
1000
2000
10
25
50
Volumen (ml o
μl)
10
50
100
200
1000
1
5
10
Vidrio clase A (±ml)
0.006
0.006
0.01
0.02
0.03
0.03
0.05
0.02
0.02
0.03
0.05
0.08
0.12
0.20
0.30
0.50
0.02
0.03
0.05
Vidrio clase B (±ml)
0.012
0.012
0.02
0.04
0.06
0.06
0.10
0.04
0.04
0.06
0.10
0.16
0.24
0.40
0.60
1.0
0.04
0.06
0.10
Error de medida
(±%)
1.0
0.6
0.6
1.5
0.8
0.6
0.4
0.3
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Rta.:
Molaridad
1.00 x 10-2
1.00 x 10-3
1.00 x 10-4
1.00 x 10-5
Incertidumbre de la dilución en serie
2.94 x 10-5
3.64 x 10-6
4.23 x 10-7
4.75 x 10-8
Incertidumbre dilución única
2.94 x 10-5
6.37 x 10-6
6.37 x 10-7
1.02 x 10-7
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SERIE 3
EQUILIBRIO ÁCIDO BASE - SISTEMAS REGULADORES
CURVAS DE TITULACIÓN
a) Equilibrio ácido-base.
-
+
1. Calcule la (OH ) y la (H ) de las siguientes soluciones acuosas de KOH:
-3
-8
a)5 x10 M. b) 9,9 x10 M. c) 10
-10
-14
M.
Dato: Kw = 10
Rta.: a) [H+] = 2, 0 · 10−12 M. pH= 11, 7
b) [H+] = 6, 2 · 10−8 M. pH= 7, 2
c) [H+] = 1, 0 · 10−7 M. pH= 7, 0
-
+
2. Calcule la (OH ) y la (H ) de las siguientes soluciones de HCl
-8
-9
-3
a) 5,05 x 10 M b) 2,00 x 10 M c) 3,86 x 10 M
Rta.: a) [H+] = 1, 3 · 10−7 M. pH= 6, 9
b) [H+] = 1, 0 · 10−7 M. pH= 7, 0
c) [H+] = 3, 9 · 10−3 M. pH= 2, 4
-4
3. La constante de ionización del ácido láctico es 1,4 x 10 . Calcule el pH de las siguientes
soluciones:
b) 1,00 M
b) 0,01 M
Rta.: a) pH = 1, 94 b) pH = 2, 93
4. Calcule el pH de una solución de NH3 0.050 M (Kb = 1.75 x 10-5)
Rta.: a) pH = 1, 94 b) pH = 2, 93
-2
5. ¿Cuál es el pH de una solución acuosa de H SO 10 M?
Dato: Ka H SO = 2,0·10
2
2
2
-2
4
4
Rta.: pH = 10.97
6. Calcule el pH de una solución 0,05 M de H S.
-7
Datos: Ka’s H S = 1,0·10
2
-15
;
2
1,2·10
Rta.: [H+] = 7, 07 · 10−5 M pH = 4, 15
7. Calcule las concentraciones de todas las especies presentes en:
a) Una solución 0,1 M en H PO
3
-3
4
-8
-13
Datos: Ka’s H PO : 7,1·10 ; 6,3·10 ; 4,4·10
3
4
Rta.: [[H+] = 2, 33 · 10−2 M. pH = 1, 63
H3PO4 0, 077 M; H2PO– 0, 023 M; HPO2– 6, 30 · 10−8; PO3 – 1, 19 · 10−18
-4
8. Calcular las concentraciones de todas las especies presentes en una solución 10 M en
Na CO .
2
3
10
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-11
Datos: Ka’s H CO = 4,0·10 ; 5,0·10
2
3
Rta: [H+] = 1, 38 · 10−10. pH = 9, 86
H2CO3 2,53 · 10-8 ; HCO3– 7,34 · 10-5; CO32 – 2,66 · 10-5
b) Sistemas Reguladores.
9. Calcule el pH de una solución que es 0.020 M en NH3 y 0.030 M en NH4Cl.
Rta: 9.06
10. Calcule el pH de los siguientes tampones ácido-base:
a. 100 mL de ácido fórmico 0,025 M y formiato sódico 0.015 M
b. 50,00 ml de NH3 0,12 M y 3,50 ml de HCl 0,1 M
c. 5,00 g de Na2C03 y 5,00 g de NaHC03 en 0,100 L
Rta: a) 3,52 b) 9,10 c) 10,23
11. Calcule qué variación de pH ocurre cuando se añade 1,00 ml de NaOH 0.10 M a 0.10 L de
la solución reguladora del problema 9.
Rta: 9.10
12. Calcule el pH de los tampones del Problema 10 después de añadir 5,0 x 10-4 moles de HCl.
Rta: a) 3,27 b) 8.94 c) 10.22
13. Calcule el pH de los tampones del Problema 10 después de añadir 5,0 x 10-4 moles de
NaOH.
Rta: a) 3,74 b) 9.24 c) 10.24
c) Curvas de titulación.
14. Calcule el pH resultante cuando a 25 mL de una solución de HCl 0,1 M se le agregan:
a) 10 mL de NaOH 0,1 M
b) 15 mL de NaOH 0,1 M.
c) 25 mL de NaOH 0,1 M.
d) 30 mL de NaOH 0,1 M.
e) 39 mL de NaOH 0,1 M.
15. Calcule el pH resultante cuando 50,0 mL de Ácido Acético 0,100 M son titulados con:
a) 25 mL de NaOH 0,1 M
b) 50 mL de NaOH 0,1 M
c) 75 mL de NaOH 0,1 M
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Dato: Ka = 1,8*10-5
16. Calcule el pH resultante de añadir porciones sucesivas de 5 mL de HCl 0,1 M a 25 mL de
NH 0,1 M hasta un volumen total de 50 mL de ácido.
3
-5
Dato: Kb = 1,8*10
b) Equivalente ácido-base.
17. Calcule el equivalente gramo de las siguientes sustancias, suponiendo neutralización
completa:
a) KHSO b) CrO c) ZnO d) NH
4
3
3
Rta.: a) 136.172 g b) 49.997 g c) 40.685 g d) 17.081 g
18. Qué cantidad en gramos debe pesarse de cada una de las siguientes sustancias patrón, para
valorar una solución 0,1 N de NaOH o HCl, y gastar 20,0 mL?
a)HgO b) Bórax c) KIO d) Na CO e) Ácido benzoico f) Biftalato de potasio
3
2
3
Rta.: a) 0,2166 g b) 0,3814 g c) 0,7800 g d) 0,1060 g e) 0,2440 g f) 0,4080 g
19. Para que una muestra de 50,00 ml de una bebida cítrica alcance el punto final de la
fenolftaleína, se precisan 17.62 ml de NaOH 0.04166 M. Exprese la acidez de la muestra en
términos de gramos de ácido cítrico, C6H8O7, por 100 ml.
Datos: pKa’s ácido cítrico: 3.13; 4.76; 6.40
Rta.: 0.09402 g / 100 ml
20. Una muestra de 2,020 g de ZnO impuro se pone en digestión con 100,0 mL de H SO
2
4
0,5000 N, y el exceso de ácido se neutraliza con 2,96 mL de NaOH 0,1372N. Calcular el %
de pureza de la muestra, suponiendo que sólo contiene impurezas inertes.
Dato: Mr ZnO = 81,37.
Rta.: 99.9 %
21. El NH3 proveniente de la digestión de 2,00 g de una muestra de proteínas (método de
Kjeldahl) se absorbe en 50,00 ml de H2S04 0,3000 N. La titulación del exceso de ácido
requiere 10,35 ml de NaOH 0,2500 N. Calcular el % de N en la muestra.
Rta.: 8.69 % p/p de proteínas
22. En una muestra de 1,2846 g de un cereal de avena se determinan las proteínas mediante el
procedimiento de Kjeldahl para el nitrógeno orgánico. La muestra se digiere con H2S04; la
disolución resultante se hace básica con NaOH y el NH3 destilado se recoge en 10,00 mL de
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HCl 0,09552 M. A continuación, se hace una valoración por retroceso del exceso de HCl,
usando 37,84 mL de NaOH 0,05992 M. Dado que en este tipo de cereales las proteínas
suponen por término medio 17,54% p/p del N, indique el porcentaje en peso de proteínas
presentes en la muestra analizada.
Rta.: 15.59 % p/p de proteínas
SERIE 4
SISTEMAS REDOX
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1. a) Calcule la curva de potencial vs volumen agregado cuando a 50 mL de Fe(II) se los titula
con solución de Ce(IV) 0,10 M en H S0 1,0 M.
2
4
0
b) Calcule el potencial en el punto de equivalencia. Compárelo con los E .
0
3+
2+
0
4+
3+
Datos: E Fe /Fe =0,77 V E Ce /Ce =1,44 V.
2. Calcule la curva de potencial vs volumen agregado cuando a 50 mL de Fe(II) 0,10 M se los
titula con solución de Cr O
2
0
Datos: E Cr O
2
2-
7
27
+
0,10 M en H SO 1,0 M. (Admita (H )=1M=constante)
2
0
3+
3+
4
2+
//Cr = 1,33 V . E Fe /Fe = 0,77 V.
3. Calcule el peso equivalente de los siguientes reductores:
a) H C O .2 H O
2
2
4
2
b) FeSO .7 H O
4
c) H
2
2
d) H S (oxidado a sulfato)
2
=
e) Na S O (oxidado a S O )
2 2
3
4
6
2+
f) K Fe(CN) (como reductor y como precipitante de Cd )
4
6
4. Calcule el peso equivalente de los siguientes oxidantes:
a) KMnO (a Mn+2 y a MnO )
4
b) K Cr O
2
2
c) KIO
2
7
3
d) As O (a As+3)
2
e) H O
2
5
2
f) K BrO (a Br-)
3
g) Na S 0 (a sulfato)
2 2 8
5. Dada una solución de KMnO4 tal que 1,000 ml equivale a 1,000 ml de solución de KHC2O4 ,
ésta equivale a 1,000 ml de NaOH y esta última equivale a 0,1000 milimoles de KHC8H4O4
(biftalato de potasio).
a) ¿Cuántos gramos de óxido férrico son equivalentes a 1,00 ml de la solución de KMnO4
empleada en la titulación de Fe +2?
b) ¿Cuántas ppm contiene la solución de KMnO4?
6. Un acero que contiene 0,90 % de Mn se analiza por los tres métodos que se citan a
continuación. En todos los casos se parte de una muestra de 2,50 g y de solución 0,0833 N
de permanganato de potasio (valorado en medio ácido) y 0,100 N de FeSO4. Calcular en
cada caso el volumen de permanganato que se consume.
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a) El Mn+2 se oxida a MnO4- con bismutato y después de reducirlo con 25 mL de FeSO4 patrón,
se valora el exceso de Fe(II) con una solución (patrón secundario) de KMnO4.
b) El Mn+2 se oxida a MnO2 con perclorlato de potasio, se filtra y disuelve en 25 mL de FeSO4
patrón. El exceso de Fe(II) se valora con KMnO4 en medio ácido.
c) El Mn+2 se valora directamente con KMnO4 en una solución que se mantiene neutra con
ZnO.
Dato: Mr Mn=54,938
Rta.: a) 5,40 mL b) 20,16 mL c) 16,39 mL
7. Se toman 10,00 mL de una solución de agua oxigenada y se llevan a 100,0 mL con agua
desti1ada. Una alícuota de 20,00 mL se trata con exceso de KI y H2SO4. El iodo liberado se
titula con 30,00 mL de tiosulfato de sodio 0,100 N. Calcular el % (p/v) de H2O2 y los
volúmenes de la misma en la solución original .
Dato: Mr H O =34,000
2
2
Rta.: 8.4 volúmenes
8. La cantidad de Fe existente en una muestra de 0.4891 g procedente de una mena se
determinó mediante una valoración redox con K2Cr2O7. La muestra se disolvió en HCl y el
hierro se llevó al estado de oxidación +2 con un reductor adecuado. La valoración hasta el
punto final de difenilamina del ácido sulfónico precisó 36.92 ml de K2Cr2O7 0.02153 M.
Indique el contenido de hierro en la mena en porcentaje en peso.
Rta.: 77.86 % p/p
9. Una muestra de 25.00 ml de lavandina comercial se diluyó a 1000 ml, en un matraz aforado.
Una porción de 25 ml de la muestra diluida se colocó en un erlenmeyer y se trató con exceo
de KI, oxidando OCl- a Cl- y produciendo I2. El I2 liberado se valoró con solución de
Na2S2O3 0.09892 M, alcanzando el punto final del indicador almidón luego del agregado de
8.96 ml. Indique el porcentaje en peso de NaOCl presente en la muestra.
Rta.: 0.132 % p/p
10. La cantidad de ácido ascórbico, C6H8O6, de un jugo de naranja se determinó oxidándolo a
ácido dehidroascórbico, C6H6O6, con un exceso conocido de I2 y efectuando una
valoración por retroceso con Na2S2O3. Una muestra de 5,00 ml de jugo filtrado se trató con
50,00 ml de exceso de solución de I2 0.01023 M. Una vez completada la oxidación, se
necesitaron 13.82 ml de Na2S2O3 0.07203 M para alcanzar el punto final del indicador de
almidón. Indique la concentración de ácido ascórbico en mg por 100 ml.
Rta.: 48.6 mg / 100 ml
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