junio primera semana 2012 (volumetría)

8/16/2019 Junio Primera Semana 2012 (Volumetría)

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Junio Primera Semana 2012

Cuestiones

1. Definir los siguientes conceptos:

a. Punto de equivalencia (p. eq): momento de la valoración en el

que se ha añadido la cantidad justa del reactivo B para que

reaccione con la totalidad de la sustancia A que se quiere valorar.

El punto de equivalencia corresponde a un valor teórico.

b. Punto de semiequivalencia: momento de la valoración en el que

se ha valorado la mitad de la concentración inicial del reactivo.

c. Punto final de la valoración: momento de la valoración en que

una propiedad cambia bruscamente en las proximidades del punto

de equivalencia, estando relacionada con las concentraciones. El

punto final corresponde a un valor experimental.

d. Cuantitatividad de una reacción: se dice que una reacción es

cuantitativamente en un n%, si la concentración de A en el punto

de equivalencia es el n% de la concentración inicial.

Si la concentración es rigurosamente cuantitativa, cuando se llegaal punto de equivalencia no quede nada de sustancia A sin

reaccionar, pero muchas de las reacciones que se usan son

incompletas, por lo que existe cierta cantidad de A sin reaccionar

en el punto de equivalencia.

En general, cuanto más cuantitativa sea una reacción con mayor

precisión s el me determinará el punto de equivalencia.


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2. Explicar el método de liebing para la determinación de cianuro

con nitrato de plata.

Cuando se valora una disolución de cianuro con nitrato de plata, se

forma el ión dicianoargentado (I):

2− ↔ − = 5 · 1 0 El valor elevado de su constante de formación indica que la reacción

es muy cuantitativa. Después de añadir la cantidad estequiométrica

de ión de plata, el primer exceso de ión de plata da lugar a una

turbidez permanente por formación de argentocianuro de plata

(Ag(CN)2)Ag (s), poco soluble:

− + ↔ = 5 , 0 · 1 0− ↔ 2 3. Explicar que son los indicadores redox generales y cuál es su

intervalo de transición del indicador.

Los indicadores redox sólo se pueden usar en valoraciones de

formación de complejos con ligandos polidentados, cuando el catión

que se quiere valorar, posee propiedades redox acusadas.

También puede poner de manifiesto el punto final de una valoración

cuando en el punto de equivalencia se produzca un salto brusco de

potencial de un sistema redox presente en la disolución.

4. Explicar cómo se puede normalizar una disolución de

permanganato potásico, utilizando oxalato sódico como patrón.

El oxalato sódico (Na2C2O4) sea considerado como patrón ideal para la

normalización de las disoluciones de MnO4-, puesto que se obtiene

una pureza del 99,95%, no posee agua de cristalización, ni hidratación y puede desecarse entre 105ºC y 110ºC sin descomponerse. La

reacción de descomposición correspondería a:

→2+↑2 El peso equivalente es la mitad de su peso en fórmula constituyendo

un peso equivalentemente aceptable y en su reducción con los

oxidantes se transforma en CO2 que pasa a la atmósfera.


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Este patrón presenta, algunos inconvenientes debidos a la

complejidad del mecanismo de la reacción con el MnO4-, ya que el

manganeso posee muchos estados de oxidación, por lo que su

reducción puede conducir a Mn(IV), Mn(II), Mn(V) y MN(VI) según las

condiciones experimentales.

La reacción que tiene lugar en medio ácido es la siguiente:

2− 5− 16+ ↔2+ 10 8 El mecanismo por el que transcurre esta reacción es

extraordinariamente complicado y sólo se obtienen resultados

analíticos reproducibles cuando se satisfacen ciertas condiciones

empíricas:

La temperatura desempeña un papel muy importante. La

reducción del − con MnO4- es lenta al principio, por lo que serecomienda alcanzar una temperatura de unas 80ºC a la que las

sales manganesas catalizan la reacción acelerándola.

Se produce un proceso autocatalítico en el cual uno de los

productos de la reacción funciona como catalizador, en este caso

el Mn(II), acelerando la reacción de modo que al principio se lleva

a cabo muy lentamente, para hacerse prácticamente instantánea.

Tan pronto como las primeras gotas de la disolución de

permanganato son reducidas a ion manganeso, éste reacciona

rápidamente con más permanganato, en presencia del oxalato, con

formación de complejos oxalatos de manganeso (III).

4+ − 15− 8+ ↔5− 4 Que se descomponen a continuación en varios pasos para formar

Mn2+ + CO2-.

2− → 2 + 2 5−


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Problemas

1. Se disuelven 0,610g de ácido benzoico en 500 mL de H2O.

Datos: ácido benzoico (HBz): Pm = 122 g/mol y pKHBz = 4.2

Calcular:

a. Constante de reacción de valoración.

ú = = 0,610 122

ú = · −

= ú ó = 5 · 1 0−0,5 =,

Al ser el ácido benzoico un ácido débil se deberá valorar con una

base fuerte como el NaOH:

− ↔ − = [−][] · [−] = = 10−.10− → = 1 0.

Como K tiene un valor muy elevado, la reacción es muy

cuantitativa, es decir, está muy desplazada hacia la derecha.


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b. pH de disolución al comienzo de la valoración.

Las especies que se encuentran en disolución son el HBz 0,01 M y

H2O, con lo cual la reacción que tiene lugar es:

↔ − + = 10−, El pH de la disolución corresponde al pH de un ácido débil.

= 12 12 = 12 · log10−, 12 ·log0,01 = ,

c. pH de disolución cuando se ha neutralizado el 50% del ácido.

− ↔ − = 1 0. Ci C0 C0 x

Cf C0(1-x) eq C0 x

Tampón HBz/Bz-: El pH de tampón es:

= log [−][] Como se ha neutralizado el 50%

= { [−] =2[]sin = 2 → = ,


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d. pH de disolución en el punto de equivalencia.

Las especies que se encuentran en disolución son Bz- 0,01 M y

H2O, con lo cual la reacción que se lleva a cabo es:

− ↔ − ℎ = 10−, En el equilibrio [HBz] = [OH-]

ℎ = [] ·[−][−] → 10−, = [−] → [−] = 10−, = 5 ,9

= 1 4 → = 1 4 = 1 4 5 , 9 → = , 2. Una muestra de 30,0 mL que contiene La3+ se hace reaccionar conoxalato sódico para precipitar ↓La2(C2O4)3, el cual se lava, sedisuelve en ácido y se valora con 18,04 mL de permanganato

potásico 0,006363 M. Calcular la concentración de La3+ en la

muestra. 2+ 3− ↔ ↓

2+ 3− ↓ 18,04 0,0063 = 48,04 Reacción de valoración:

− 8+ 5− ↔ + 4 2 − ↔ 2 2−5

2− 16+ 5− ↔2+ 10 8

[−]2 = [−]5 → [−] = 25 ·[−] − = 52 (0,006363 ·18,04·10− ) = , · −

+ = 23 · 2,87·10− = , · − [+] = 1,91·10− 3 0 · 1 0− → [+] = ,· −

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