QUIMICA ANALITICA. GRAVIMETRIAS. 1.

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.
1.- Calcular los factores gravimétricos para convertir:
b) Mg2P2O7 en MgO
c) Mg2P2O7 en P2O5
a) Fe3O4 en Fe
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
factor gravimétri co =
3 PatFe
3 * 55.85
=
= 0.7236
PmFe 3O4
231 .55
b) Mg2P2O7 en MgO
factor gravimétri co =
2 PmMgO
2 * 40.34
=
= 0.3623
PmMg 2 P2 O7
222 .58
c) Mg2P2O7 en P2O5
factor gravimétri co =
PmP2 O5
141 .95
=
= 0.6377
PmMg 2 P2 O7 222 .58
d)PbCrO4 en Cr2O3
factor gravimétri co =
PmCr2 O3
152 .0
=
= 0.2350
2 * PmPbCrO 4 2 * 161 .60
e)AgCl en KClO3
factor gravimétri co =
PmKClO 3 122 .55
=
= 0.8551
PmAgCl
143 .32
f) K2PtCl6 en KCl
factor gravimétri co =
2 PmKCl
2 * 74.55
=
= 0.3060
PmK 2 PtCl 6
485 .99
En el hexacloroplatinato de dipotasio encontramos como mucho 2 de cloruro potásico
2
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:
x
+
PatCl
PmKCl
+
x
+
y
= 0.2660
0.4759 x
+
0.1161 y
= 0.1418
x
y
y
PatCl
PmNaCl
= 0.2660
= 0.1418
x = 0.1499 g de KCl
y = 0.1161 g de NaCl
gramosK = gramosKCl
%K =
PatK
39.1
= 0.1499
= 0.07857
PmKCl
74.6
gramosK
0.07857
* 100 =
* 100 = 29.59%
gramos muestra
0.2660
gramosNa = gramosNaCl
% Na =
PatNa
22.99
= 0.1161
= 0.04561
PmNaCl
58.5
gramosNa
0.04561
* 100 =
* 100 = 17.15%
gramos muestra
0.2660
3
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
Pb
Fe
Zn
Cu
PbO2
Fe3+ Fe(OH)3 Fe2O3
Zn2+ ZnNH4PO4 Zn2P2O7
Salvo el cobre que se pesa como tal, el peso del resto de los metales se obtiene
utilizando el factor gravimétrico.
grCu = %Cu * grMuestra =
65.4
* 0.8060 = 0.5271gr
100
PmPbO 2
PmPbO 2
= % Pb * grMuestra *
PatPb
PatPb
0.24
239 .2
* 0.8060 *
grPbO 2 =
= 2.233 x10 −3 gr
100
207 .2
grPbO 2 = grPb *
PmFe 2 O3
PmFe 2 O3
= % Fe * grMuestra *
2 * PatFe
2 * PatFe
0.56
159.7
grFe 2 O3 =
* 0.8060 *
= 6.453 x10 −3 gr
100
111.7
grFe 2 O3 = grFe *
PmZn 2 P2 O7
PmZn 2 P2 O7
= % Zn * grMuestra *
2 * PatZn
2 * PatZn
33.8
304.68
grZn 2 P2 O7 =
* 0.8060 *
= 0.6349 gr
100
130 .74
grZn 2 P2 O7 = grZn *
4
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
+
x
x*
PmAgBr
PmNaBr
+
y*
x*
PmAgCl
PmNaBr
+
y*
x
+
+
y
z
= 0.6500
PmAgI
PmNaI
= 0.9390
PmAgCl
PmNaI
= 0.6566
+
y
z
= 0.6500
x*
187.58
102.91
+
y*
234.77
149.9
= 0.9390
x*
143.32
102.91
+
y*
143.32
149.9
= 0.6566
De donde:
x = 0.36155 gr;
y = 0.2042 gr;
% NaNO3 =
z= 0.08425 gr
grNaNO3
0.08425
*100 =
*100 = 12.96%
grMuestra
0.6500
5
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
x*
PmAgCl
PmNaCl
+
y
y*
PmAgCl
PmKCl
= 0.1208
= 0.2513
x = 0.0367 gr de NaCl;
x
x*
143.32
58.45
+
+
y
y*
143.32
74.55
= 0.1208
= 0.2513
y = 0.084 gr de KCl
% Na 2O =
grNa 2O
grNaCl
PmNa 2O
*100 =
*
*100
grMuestra
grMuestra 2 * PatNa
% Na 2O =
0.0367 62
* *100 = 3.77%
0.5034 46
%K 2O =
grK 2 O
PmK 2 O
grKCl
* 100 =
*
* 100
grMuestra
grMuestra 2 * PatK
%K 2O =
0.084 94.2
*
* 100 = 10.54%
0.5034 78.2
6
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.
masa (gr)
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000 1100
Temperatura ºC
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:
x
+
y
+ I
= 0.4200
x*
PmCaCO3
PmCaC2O4
+
y*
PmMgO
PmMgC2O4
= 0.2500
x*
PmCaO
PmCaC2O4
+
y*
PmMgO
PmMgC2O4
= 0.1584
7
+
x
x*
y
+ I
= 0.4200
100.09
128.1
+
y*
40.32
112.34
= 0.2500
56.08
128.1
+
y*
40.32
112.34
= 0.1584
x*
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:
%Ca =
grCaC 2 O 4
grCa
PatCa
* 100 =
*
* 100
grMuestra
grMuestra PmCaC 2 O 4
%Ca =
0.2694 40.08
*
* 100 = 20%
0.4200 128 .1
% Mg =
grMgC 2 O 4
grMg
PatMg
* 100 =
*
* 100
grMuestra
grMuestra PmMgC 2 O 4
% Mg =
0.1107 24.32
*
* 100 = 5.71%
0.4200 112 .34
%I =
grImpurezas
0.0399
* 100 =
* 100 = 9.5%
grMuestra
0.4200
8