QUIMICA ANALITICA I

VOLUMETRIAS DE PRECIPITACION Y COMPLEJOS

2016

VOLUMETRÍA DE PRECIPITACIÓN Y COMPLEJOS - QA I 2016 Nota: A continuación de la resolución de estos problemas se enumeran los métodos más frecuentemente empleados en volumetría de precipitación y complejos junto con los equilibrios involucrados. PROBLEMAS 1- Una muestra de 0,5324 g de BaCl2 se disuelve en agua, y el cloruro se titula con AgNO3 0,0924 M consumiendo un volumen de 27,67 mL. Calcular el porcentaje de BaCl2 (PM = 208,246) en la muestra. 2- Se sabe que una mezcla contiene solamente NaCl (PM = 58,44) y KBr (PM = 119,0). En la titulación argentimétrica de haluros totales de una muestra de 0,2500 g de esta mezcla, se consumen 27,64 mL de AgNO3 0,1000 M. Calcular la composición de la mezcla. 3- Se valora una muestra de cloruro de magnesio según el método de Volhard de acuerdo a la siguiente técnica: se pesan 0,2500 g de muestra, se disuelve en cantidad suficiente de agua y se agrega 50,00 mL de solución de AgNO3 0,1008 M. Se filtra el precipitado obtenido recogiendo el sobrenadante en un matraz aforado de 250,00 mL, llevando a volumen. Una alícuota de 25,00 mL de esta solución requiere 20,80 mL de solución de KSCN 0,01025 M para precipitar el ión plata presente. Calcular el % P/P de MgCl2 (PM = 95,3) de la muestra. 4-Se analiza una muestra de CaCO3 del siguiente modo: se pesan 1,0002 g de muestra, se disuelve en HCl y se lleva a 250,00 mL. Una alícuota de 25,00 mL consumen 19,20 mL de EDTA 0,0510 M. Calcular el % P/P de CaCO3 (PM = 100,09) 5- Se valora una muestra de Na2SO4 (PM=142,00) midiendo 50,00 mL de muestra y tratándolo con 25,00 mL de BaCl2 0,1008 M. Se filtra el precipitado obtenido y se valora el exceso de Ba2+ con EDTA 0,0500 M gastándose 25,80 mL. Calcular los mg/mL de Na2SO4. 6- Una muestra de 0,1170 g de un pesticida que contiene como principio activo C12H8Cl6 fue tratada con sodio para liberar el cloro en forma de cloruro. El cloruro liberado se tituló con 24,02 mL de solución 0,04400 M de AgNO3. Hallar el % P/P de C12H8Cl6 en la muestra. (PM C12H8Cl6 = 365,00) 7- Una solución de FeCl3 se titula con Hg(NO3)2 0,04930 M consumiéndose 35,21 mL. ¿Cuántos mL de EDTA 0,03200 M se requerirán para titular el Fe3+ en una alícuota idéntica de esta solución? 8- El Ni presente en una muestra de 1,020 g de una cierta aleación se valora con una solución de KCN consumiéndose 28,40 mL. Si 25,00 mL de una solución que contenía exactamente 3,94 mg Ni2+/mL consumen 36,30 mL de la misma solución de CN- , calcular el % de Ni2+ en la aleación analizada (PANi = 58,70). 9- Se disolvió 0,3236 g de una mezcla de haluros de plata anhidros en 20,00 mL de KCN 0,1830 M. El exceso de CN- requirió 13,00 mL de solución de AgNO3 0,1011 M para su titulación por retorno. Determinar el contenido de Ag (PA=108,00) en la mezcla. 10- Una solución que contiene Ca2+ y Mg2+, se titula de la siguiente manera: una alícuota de 50,00 mL se lleva a pH 12 y se titula con EDTA 0,02000 M requiriéndose 20,00 mL para alcanzar el punto final. Otra alícuota de 50,00 mL se lleva a pH 10 requiriéndose 32,20 mL de

la misma solución de EDTA. Hallar las concentraciones de Ca2+ y Mg2+ en la muestra y expresarlas como ppm de CaCO3 (PM = 100,09).

RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS PROBLEMA 1 Reacción de titulación:



Ag+ + Cl-

AgCl- 

1000 mL ------- 0,0924 moles Ag+ 27,67 mL ------- x = 2,56 10-3 moles Ag+ = 2,56 10-3 moles de Cl2 mol Cl- ------- 1 mol BaCl2 2,56 10-3 moles Cl- ------- x = 1,28 10-3 moles BaCl2 1 mol BaCl2 --------- 208,246 g 1,28 10-3 moles BaCl2 --------- x = 0,2666 g

0,5324 g BaCl2 ------- 100 % 0,2666 g BaCl2 ------- x = 50,07 % 50,1 % de BaCl2

PROBLEMA 2 Reacción de titulación: Reacción de titulación:

Ag+ + ClAg+ + Br-

 

AgCl-  AgBr- 

1000 mL ------- 0,1000 moles Ag+ 27,64 mL ------- x = 2,764 10-3 moles Ag+ moles totales Ag+ = moles Cl- + moles Br2,764 10-3 moles = (g NaCl/58,44) + ( g KBr/119,0) g KBr + g NaCl = 0,2500 g Resolviendo el sistema de ecuaciones : g KBr = 0,1738 g ; g NaCl = 0,07615 g 0,2500 g muestra ------- 100% 0,1738 g KBr ------- x = 69,52 % 69,5 % BrK 0,2500 g muestra ------- 100% 0,07615 g NaCl ------- x = 30,46 % ClNa 30,5 % ClNa ___________________________________________________________________________ PROBLEMA 3 Disolución de la Muestra: Precipitación del Cl- :

MgCl2  Mg2+ + 2 ClAg+ + Cl AgCl (s)

Se titula el exceso de Ag+ según la siguiente reacción de titulación: Ag+ + SCN-  AgSCN (blanco) V. filtrado = 250,00 mL

V. alícuota = 25,00 mL

1000 mL ------- 0,1008 moles Ag+ 50,00 mL ------- x = 5,040 10-3 moles totales de Ag+ agregados 1000 mL ------- 0,01025 moles SCN20,80 mL ------- x = 2,132 10-4 moles SCN- = 2,132 10-4 moles Ag+ en exceso en la alícuota 2,132 10-4 moles Ag+ exceso -------- 25,00 mL (V alícuota) x = 2,132 10-3 moles Ag+ exceso -------- 250,00 mL (V filtrado) moles Ag+ que reaccionan = (5,040 10-3 - 2,132 10-3) moles de Ag+ = 2,908 10-3 moles de AgCl 2 moles de Ag+ -------- 1 mol de MgCl2 -3 2,908 10 moles Ag+ -------- x = 1,45 10 -3 moles de MgCl2 1 mol MgCl2 ------- 95,3 g 1,45 10-3 moles MgCl2 ------- x = 0,1386 g

0,2500 g MgCl2 ------- 100% 0,1386 g MgCl2 ------- x = 55,42%

55,4 % P/P MgCl2 ___________________________________________________________________________ PROBLEMA 4 Reacción de titulación:



Ca2+ + Y4-

1,0002 g  Vol. final = 250,00 mL

CaY2-

Vol. alícuota = 25,00 mL

1000 mL ------- 0,0510 moles de EDTA 19,20 mL ------- x = 9,792 10-4 moles EDTA = 9,792 10-4 moles Ca2+ 25,00 mL ------- 9,792 10-4 moles Ca2+ 250 mL ------- x = 9,79210-3 moles Ca2+ = 9,792 10-3 moles CaCO3 1 mol CaCO3 ------- 100,09 g 9,792 10-3 moles CaCO3 ------- x = 0,980 g

1,0002 g ------- 0,980 g 100 g ------- x = 97,81 g 98 % P/P CaCO3

PROBLEMA 5 Precipitación del SO42- de la muestra: Ba2+ + SO42-  BaSO4 (s) 2+ Se titula el exceso de Ba según la siguiente reacción de titulación: Ba2+ + Y4-  BaY21000 mL ------- 0,1008 moles BaCl2 25,00 mL ------- x = 2,52 10-3 moles Ba2+ totales 1000 mL ------- 0,0500 moles EDTA 25,80 mL ------- x = 1,29 10-3 moles EDTA = 1,29 10-3 moles Ba2+ en exceso moles de Ba2+ totales - moles de Ba2+ en exceso = moles de SO42- en la muestra. 2,52 10-3 moles Ba2+ - 1,29 10-3 moles Ba2+

= 1,23 10-3 moles SO42-

50,00 mL de muestra ------- 1,23 10-3 moles de SO42-

1000 mL de muestra ------- x = 0,0246 moles de SO42- = moles de Na2SO4 1 mol Na2SO4 ------- 142,00 g 0,0246 moles de Na2SO4 ------- x = 3,49 g

3,49 mg/mL Na2SO4

PROBLEMA 6 Ag+ + Cl- 

Reacción de titulación:

AgCl- 

1000 mL -------- 0,044 moles de AgNO3 24,02 mL -------- x = 1,056 10-3 moles de AgNO3 = 1,056 10-3 moles de Cl6 moles de Cl- --------- 1 mol de pesticida 1,056 x 10-3 moles de Cl- -------- x = 1,76 x 10-4 moles de pesticida 1 mol de pesticida -------- 365,00 g 1,76 x 10-4 moles de pesticida--------- x = 0,06429 g %

0,1170 g de muestra -------- 100 % 0,06429 g de pesticida-------- x = 54,9

54,9 % P/P ___________________________________________________________________________ PROBLEMA 7 

Hg2+ + 2 Cl-

Reacción de titulación I

HgCl2

2+

1000 mL --------0,04930 moles Hg 35,21 mL-------- x = 1,736 10-3 moles Hg2+ 1 mol Hg2+ ------- 2 moles Cl1,736 10-3 moles Hg2+------- x = 3,471 10-3 moles Cl3 moles Cl- ------- 1 mol Fe3+ 3,471 10-3 moles Cl--------- x = 1,157 10-3 moles Fe3+ Reacción de titulación II

Fe3+ + Y4-



FeY-

0,03200 moles EDTA ------- 1000 mL 1,157 10-3 moles EDTA = moles de Fe3+ ------- x = 36,20 mL 36,20 mL ___________________________________________________________________________ PROBLEMA 8 Reacción de titulación:

Ni2+ + 4 CN–



[Ni(CN)4]2–

58,70 g ------- 1 mol Ni2+ 3,94 10-3 g ------- x = 6.71 10-5 mol Ni2+ 1 mL -------- 6.71 10-5 mol Ni2+ 25,00 mL ------- x = 1,678 10-3 mol Ni2+ CN36,30 mL ------- 6,71 10-3 mol CN-

1 mol Ni2+ ------- 4 mol CN1,677 10-3 mol Ni2+ ------- x = 6,71 10-3 mol

1000 mL ------- x = 0,1849 mol CN- (molaridad de la solución titulante de CN-) 0,1849 moles de CN- ---------- 1000 mL x = 5,25 10-3 moles de CN- -----------28,40 mL mol Ni2+

4 mol CN- ------- 1 mol Ni2+ 5,25 10-3 mol CN-------- x = 1,31 10-3

1 mol Ni2+ -------- 58,70 g 1,31 10 mol Ni2+ -------- x = 0,0770 g

1,020 g muestra ------- 100 % 0,0770 g Ni 2+ ------- x = 7,55 %

-3

7,5% Ni2+ en la aleación ___________________________________________________________________________ PROBLEMA 9 Reacción de titulación:

Ag+ + 2 CN-



[Ag(CN)2]-

1000 mL ------- 0,1011 moles AgNO3 13,00 mL ------- x = 1,31 10-3 moles AgNO3 1 mol Ag+ -------- 2 moles CN1,31 10-3 moles Ag+ ------- x = 2,62 10-3 moles CN- en exceso 1000 mL ------- 0,1830 moles CN20,00 mL ------- x = 3,66 10-3 moles CN- total Moles de CN- reaccionantes = 3,66 10-3 moles - 2,62 10-3 moles = 1,04 10-3 moles 2 moles CN- ------- 1 mol Ag+ 1,04 10 moles CN- ------- x = 5,2 10-4 moles Ag+ -3

1 mol Ag+ ------- 108,00 g 0,3236 g muestra ------- 100 % 5,2 10-4 moles Ag+ ------- x= 0,056 g 0,056 g Ag+-------- x = 17,35 % 17,3 % ___________________________________________________________________________ PROBLEMA 10 Reacción de titulación (pH = 12):

Ca2+ + Y4-



CaY2-

1000 mL --------- 0,0200 moles EDTA 20,00 mL---------- x = 4,0 10-4 moles EDTA = moles Ca2+ ( el Mg2+ precipitó ) Reacción de titulación (pH = 10):

Ca2+ + Mg2+ + 2 Y4-  CaY2- + MgY2-

1000 mL -------- 0,02000 moles EDTA 32,20 mL-------- x = 6,44 10-4 moles EDTA = moles Mg2+ + Ca2+ moles de Mg2+ = 6,44 10-4 moles - 4,00 10-4 moles = 2,44 10 -4 moles Mg2+ 50,00 mL ------- 2,44 10-4 moles Mg2+ = 2,44 10-4 moles CaCO3 1000 mL ------- x = 4,88 10-3 moles CaCO3 1 mol CaCO3 ------- 100,09 g 4,88 10-3 moles CaCO3 ------- x = 0,4884 g = 488,4 mg

488 ppm

50,00 mL ------- 4,00 10-4 moles Ca2+ = 4,00 10-4 moles CaCO3 1000 mL ------- x = 8,00 10-3 moles CaCO3 1 mol CaCO3 ------- 100,09 g CaCO3 8,00 10-3 moles CaCO3 ------- x = 0,800 g = 800 mg 800 ppm ___________________________________________________________________________ Resumen de los métodos empleados frecuentemente en volumetría de precipitación y complejos. LIEBIG Ag+ + 2 CN-  Ag(CN)2Punto final: Ag(CN)2- + Ag+  2 AgCN (blanco)

VOLHARD

 AgSCN (blanco)

Ag+ + SCN-

Punto final: Fe3+ + SCN-



Fe(SCN)2+ (rojo)

SCHALES-SCHALES Hg2+ + 2 Cl-



Punto final:

Hg 2+ + DFC

HgCl2 (complejo soluble) 

(complejo azul) 

Hg 2+ + [Fe(CN)6]3-

(ppdo. blanco)

MOHR Ag+ + Cl-

 AgCl  (blanco) 2 Ag+ + CrO42-

Punto final:



Ag2CrO4 (rojo)

FAJANS Ag+ + ClPunto final:



AgCl  (blanco) AgCl + Ag+exc + Fl-



[(AgCl)Ag]+ Fl-