Volumetrías ácido-base

Curso 2008-2009
Análisis Químico
VOLUMETRÍAS ÁCIDO-BASE
1. Se tienen 50 mL de una disolución 0,1 M en HCl y 0,08 M en HClO. Calcular el pH: a) Inicialmente; b)
después de la adición de 50 mL del NaOH 0,1 M; c) 75 mL de NaOH 0,1 M; d) 90 mL de NaOH 0,1 M y
e) 100 mL de NaOH 0,1 M. pKa (HClO) = 7,52.
Sol.: 1; 4,46; 7,74; 9,99; 12,48
2. Se tienen 25 mL de ácido maleico (H2A) 0,05 M. Calcular el pH: a) inicialmente; b) después de la adición
de 25 mL de NaOH 0,05 M; c) después de la adición de 40 mL de NaOH 0,05 M; d) después de la
-2
adición 50 mL de NaOH 0,05M; e) después de la adición de 75 mL de NaOH 0,05 M. Ka1 = 1,20·10 ; Ka2
-7.
= 5,96·10
Sol.: 1,71; 4,07; 6,39; 9,22; 12,09
3. Una muestra de una sal amónica que pesa 1,009 g se calienta con KOH y el NH3 liberado se recoge
sobre 50 mL de una disolución ácida 0,5127 N. El exceso de ácido consume en la valoración por
retroceso 1,37 mL de álcali 0,5272 N. Calcular la pureza de la sal amónica expresada como porcentaje
en nitrógeno.
Sol.: 34,88 %
4. Una muestra que pesa 10,0 g contiene H2SO4 y HNO3, se neutraliza con NaOH 0,1 N y consume 40,0
mL, con fenolftaleína como indicador. Otra muestra de 10,0 g se analiza, previa reducción del HNO3 por
el método de Kjeldahl; el NH3 producido se recoge en 50 mL de HCl 0,10 N y el exceso de dicho HCl
consume 45,0 mL de NaOH 0,1 N. Calcular los porcentajes de H2SO4 y HNO3 en la muestra.
Sol.: 1,71% y 0,31%
5. Se sabe que una muestra contiene NaOH, Na2CO3, NaHCO3, o mezclas compatibles de estas
sustancias, junto con sustancias inertes. Una muestra de 1,200 g consume 42,20 mL de HCl 0,500 N,
utilizando naranja de metilo como indicador. El mismo peso de muestra consume 36,3 mL del ácido en
presencia de fenolftaleína. Calcular los porcentajes de las sustancias presentes en la muestra y de
sustancias inertes.
Sol.: 50,66%, 26,05% y 23,27%
6. Una muestra de vinagre que pesa 10,52 g se valora con NaOH. El punto final se sobrepasa y el exceso
se determina con HCl. Calcular la acidez del vinagre, expresada como porcentaje de ácido acético, a
partir de los siguientes datos: volumen de NaOH consumido: 19,03 mL; volumen de HCl consumido:
1,50 mL; 1,000 mL de HCl ≡ 0,02500 g de Na2CO3 (verde de bromocresol como indicador); 1,000 mL de
NaOH ≡ 0,06050 g de ácido benzoico (C6H5COOH).
Sol.: 4,98%
7. El número de saponificación de una grasa o un aceite se define como el número de mg de KOH sólido
requerido para saponificar 1,000 g de la grasa o el aceite. A una muestra de mantequilla que pesa
2,1010 g se agregan 25,00 mL de disolución de KOH 0,4900 N. Después de que la saponificación se
haya completado, se encuentra que se requieren 8,13 mL de HCl 0,500 N, para neutralizar el exceso de
ácido. ¿Cuál es el número de saponificación de la mantequilla? K = 39,1.
Sol.: 218,16 mg KOH/g
8. El porcentaje de proteínas en productos de la carne se determina multiplicando el porcentaje de
nitrógeno, determinado por el método de Kjeldahl, por el factor 6,25. Una muestra de carne procesada,
que pesa 2,000 g, se digiere con H2SO4 concentrado y Hg como catalizador, hasta que el nitrógeno
presente ha sido convertido en NH4HSO4. Este es tratado con NaOH, y el NH3 liberado se atrapa con
50,0 mL de H2SO4 (1,000 mL ≡ 0,03180 g de Na2CO3, naranja de metilo como indicador). El ácido en
exceso requiere 28,80 mL de NaOH (1,000 mL ≡ 0,1266 g de ftalato ácido de potasio, KHC8O4H4).
Calcular el porcentaje de proteína en la muestra de carne.
Sol.: 53,05%
9. Se entregan a un químico diversas muestras para su análisis, advirtiéndole que contienen NaOH,
Na2CO3, NaHCO3 o mezclas compatibles de estas sustancias, junto con sustancias inertes. A partir de
los datos que se indican a continuación, identificar las sustancias y calcular el porcentaje de cada una
de ellas. En todos los casos se emplean muestras de 1,000 g y HCl 0,2500 N.
Muestra 1.- Con fenolftaleína como indicador, se consumen 24,32 mL. Una segunda muestra requirió
48,64 mL, con naranja de metilo como indicador.
Muestra 2.- Agregando fenolftaleína no se produjo cambio de color. Con naranja de metilo se
consumieron 38,47 mL de ácido.
Muestra 3.- Fue necesario agregar 15,29 mL de ácido para que se produjera el viraje de la fenolftaleína,
y hubo que añadir 33,19 mL más para completar la neutralización.
Muestra 4.- Se valoró con ácido hasta la desaparición del color violeta de la fenoltaleína; en este
proceso se consumieron 39,96 mL. Agregando un exceso de ácido, hirviendo, y valorando por retroceso
con álcali, se comprobó que el álcali era exactamente equivalente al exceso de ácido que se añadió.
Equilibrios ácido-base
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Análisis Químico
Sol.: Muestra 1: 64,45%; Muestra 2: 80,79%; Muestra 3: 40,52% y 37,14%; Muestra 4: 39,96%
10. La caliza está compuesta principalmente por mineral de calcita (CaCO3). El contenido en carbonato de
una muestra de 0,5413 g de caliza en polvo se determinó suspendiendo el polvo en agua, añadiendo
10,00 mL de HCl 1,396 M, y calentando para disolver el sólido y expulsar el CO2. El exceso de ácido
consumió 39,96 mL de NaOH 0,1004 M en su valoración con fenolftaleína. Calcular el porcentaje de
calcita en la caliza.
Sol.: 91,89 %
11. Se hierven 0,50 g de cloruro de amonio impuro con hidróxido de sodio, recogiendo el amonio
desprendido en 100,0 mL de HCl 0,10 N. Para neutralizar el exceso de ácido se necesitan 7,00 mL de
NaOH 0,20 N. Calcular el porcentaje de NH4Cl contenido en el producto ensayado.
Sol.: 92,02 %
12. Una muestra de 1,200 g de una mezcla de hidróxido de sodio y de carbonato de sodio que contiene
impurezas inertes se valora con HCl 0,500 N. Con fenolftaleína se necesitan 30,00 mL de ácido, y 5,00
mL más para virar el naranja de metilo añadido. ¿Cuál es el tanto por ciento de cada componente en la
muestra?
Sol.: 41,7 % NaOH; 22,1 % Na2CO3
13. 50,00 mL de una disolución conteniendo Na2CO3 y NaHCO3 se valoran con HCl 0,1020 M. El punto final
con la fenolftaleína se alcanza al añadir 10,00 mL de ácido. Con una nueva muestra de disolución, el
punto final del naranja de metilo se alcanza al añadir 35,05 mL de ácido. Calcular las concentraciones
de carbonato e hidrógeno carbonato en la muestra.
Sol.: 0,0204 M y 0,0307 M
14. Una muestra puede contener Na3PO4, NaH2PO4, Na2HPO4 o posibles mezclas de éstos junto con
materia inerte, tiene una masa de 2,00 g. Cuando esta mezcla se valora con HCl 0,500 N se requieren
32,00 mL utilizando naranja de metilo como indicador. La misma masa de muestra empleando
fenolftaleína requiere 12,00 mL de HCl 0,500 N. Determinar las especies que hay presentes y su
composición.
Sol.: 49,2 % Na3PO4 y 28,4 % NaH2PO4
15. Una muestra de 50,00 mL de vino blanco de mesa requiere 21,48 mL de NaOH 0,03776 M para lograr
un punto final con fenolftaleína. Expresar la acidez del vino en gramos de ácido tartárico (H2C4H4O6) por
100 mL. (Suponer que se valoran los dos protones ácidos del compuesto).
Sol.: 0,122 g/100 mL
16. Una alícuota de 25,0 mL de vinagre se diluye a 250 mL en un matraz aforado. La valoración de
alícuotas de 50,0 mL de la disolución diluida requiere una media de 34,88 mL de NaOH 0,09600 M.
Expresar la acidez del vinagre como porcentaje (p/v) de ácido acético.
Sol.: 4,02 %
17. El ingrediente activo del Antabuse, un medicamento usado en el tratamiento del alcoholismo crónico, es
el bisulfuro de tetraetiltiurano (disulfiramo): C10H20N2S4. El azufre en una muestra de 0,4329 g de un
preparado de este medicamento se oxida a SO2, que se absorbe en H2O2 para obtener H2SO4. El ácido
se valora con 22,13 mL de base 0,03736 M. Calcular el porcentaje de ingrediente activo en el
preparado.
Sol.: 7,08 %
18. Una muestra de 25,00 mL de una disolución de limpieza para el hogar se diluye a 250,0 mL en un
matraz aforado. Una alícuota de 50,00 mL de esta disolución requiere 40,38 mL de HCl 0,2506 M para
llegar el punto final con verde de bromocresol. Calcular el porcentaje (p/v) de NH3 en la muestra.
(Suponer que toda la alcalinidad es debida al amoniaco).
Sol.: 3,44 %
19. La neohetramina, C16H21ON4, es un antihistamínico de uso común. Una muestra de 0,1532 g que
contiene este compuesto se analiza con el método de Kjeldahl. El amoniaco producido se recoge en
H3BO3; el H2BO3 resultante se valora con 36,65 mL de HCl 0,01522 M. Calcular el porcentaje de
neohetramina en la muestra.
Sol.: 25,94 %
Equilibrios ácido-base