Entrenamiento Olimpiada Nacional de Qumica - Delegacin Jalisco

Q.I. Hctor A. Bacilio Beltrn

Qumica Analtica

(Prctica)

Estos son los datos obtenidos:

En buenas prctica de laboratorio para disminuir el error se recomienda que la desviacin estndar de los datos

obtenidos sea igual o menor que 2. Si esta condicin no se cumple se descartan los valores extremos.

Usen 4 decimales para los clculos de las prcticas y redondean por exceso y defecto segn proceda, y en

las masas molares usen 2decimales.

Sin complejoCon complejo

Bertha 10.7 30.2 1.2 37.1

Eduardo 10.8 30.3 1.2 39.0

Saul 11.4 31.4 1.2 25.7

Sergio 10.9 17.6 1.3 0.8

Tapia 10.7 30.2 1.1 25.4

Xochitl 11.2 31.3 1.2 36.2

Media 11.0 28.5 1.2 13.0 17.3

Desviacin

estandar0.3 4.9 0.1 1.2 11.7

Sin complejoCon complejo

Media 11.0 30.7 1.2 37.4 25.6

Desviacin

estandar0.3 0.5 0.1 1.2 0.2

Sin considerar valores extremos (en rojo)

ClomplejosOlimpicoAcido-Base Precipitacin Oxidacin-Reduccin

Volumetria:

Acido-Base Precipitacin Oxidacin-ReduccinClomplejos

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Volumetra cido-Base

Un estudiante de ciencias qumicas del CUCEI prepar una solucin de cido clorhdrico para una prctica

de gases de la materia qumica general I; l desea conocer cul es la concentracin Normal de la solucin,

por lo que la lleva a valorar con los alumnos de la preseleccin de la Olimpiada Nacional de Qumica.

Si los olmpicos gastan una media de 11.0ml de NaOH decinormal en la titulacin de 10 ml de muestra con

indicador de fenolftalena:

a) Escriba la ecuacin qumica molecular balanceada

b) Diga cul es el vire que esperara observar

c) Calcule la concentracin normal y molar de la solucin

d) Cul es el pH+ de la solucin?

e) Qu pH+ tendr la solucin cuando 99.99991% de la reaccin se efecte? Considerando solo el cido

f) Con 6 decimales: Qu porcentaje del reactivo permease cuando sucede el vire? (El vire de la

fenolftalena es a un pH de 8.3)

g) Qu cantidad de esta solucin debe hacer reaccionar con exceso de Aluminio metlico para liberar

750ml de H2 (g) si el laboratorio se encuentra a 15C y la presin promedio es de 610mmHg. El

rendimiento de la reaccin es del 85%.

h) Si el estudiante desea preparar 250ml de una nueva solucin decinormal de HCl a partir de la

solucin que prepar anteriormente Qu volumen de agua debe agregar al matraz para aforar?

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Volumetra por formacin de complejos

El jefe de laboratorio de una compaa anodizado de Aluminio desea conocer si la solucin de una de sus

cubas electroqumicas est en condiciones operativas pues ha estado presentando algunos problemas en el

proceso. La solucin acuosa es una mezcla de H2SO4 y Al2(SO4)3 completamente ionizados y es operativa si la

concentracin del H2SO4 es superior a 0.3N y la de Al2(SO4)3 es menor a 10g/l.

El jefe de laboratorio manda una muestra de la solucin de la cuba al CUCEI para su anlisis y los olmpicos

deliberan para decidir que tcnica utilizar. De terminan que han de utilizar una tcnica complejomtrica para

la valoracin de la solucin. La tcnica consiste en dos pasos:

1.- Se titulan 10 ml de muestra con NaOH 0.1N y con indicador de fenolftalena. En este paso el NaOH

reacciona con el cido sulfrico en una reaccin de neutralizacin, y con el sulfato de Aluminio en una

reaccin de mettesis.

2.- A otra alcuota de 10ml se le agrega KF(s) en exceso y fenolftalena, se agita vigorosamente y

posteriormente se titula con NaOH 0.1N. En este paso al agregar el KF(s) se forma el anin complejo

hexafluoroaluminato (III) [AlF6]-3 que es muy estable y no reacciona con el NaOH, por lo que en este paso el

NaOH solo reacciona con el cido sulfrico en una reaccin de neutralizacin.

Los olmpicos obtuvieron las siguientes medias del gasto de NaOH necesario para el vire, paso 1= 37.4mL y

paso 2= 25.6mL.

a) Escriba las ecuaciones qumicas balanceadas

b) Diga cul es el vire que esperara observar

c) Determine si la solucin de la cuba electroqumica est en condiciones operativas. Por qu?

d) Para preparar 250mL de una solucin equimolar en Al2(SO4)3, se agregaron 3.4551g de un Al2(SO4)3

hidratado y que tiene un 95% de pureza. Determine la frmula de la sal utilizada.

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Volumetra Oxidacin-Reduccin (Redox)

Permanganometra

El frasco de un reactivo del laboratorio de qumica analtica del CUCEI, tiene daada parte de su etiqueta en

la que slo se aprecia a distinguir que se trata de un oxalato al 96.54% de pureza. El jefe del laboratorio

solicita a los olmpicos que le determinen de que oxalato se trata y Hctor les sugiere que usen

Permanganometra y propiedades coligativas para tal caso.

Se prepararon 100mL de una solucin que contiene 0.1033g del oxalato, y se titularon 10mL de esta solucin

con KMnO4 decinormal con una media del gasto necesario para el vire de 1.2mL. Por otra parte se determin

que la solucin preparada ejerce una presin osmtica de 0.4330atm a 20C y 1atm.

Se sabe del compuesto que:

Es anhidro.

Es un electrolito fuerte que disocia al 100%.

Cada molcula aporta solo un anin oxalato.

Que solo posee una especie qumica como catin.

Vista la flama al espectroscopio en un ensayo pirognstico, se aprecia una banda muy marcada a

los 404.4nm de longitud de onda.

a) Escriba la ecuacin qumica balanceada por mtodo redox y algebraico

b) Diga cul es el vire que esperara observar

c) Determine la identidad del catin

d) Escriba la frmula del compuesto

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Volumetra por precipitacin

Argentometra: mtodo de Mohr

Durante el proceso de produccin de un lote de un producto qumico que consiste en una mezcla de solo

NaCl-CdCl2, el personal de aseguramiento de calidad sospecha un error en la adicin del CdCl2 por otro

cloruro X el cual estaba surtido en cuetes mal identificados. Para descartar una contaminacin cruzada, el

gerente de calidad solicita analizar el lote a tres instituciones, entre ellas manda muestras al CUCEI. Las

muestras consisten en 2.8124g de la mezcla en cuestin y 10g del cloruro X.

Con el total de la muestra de la mezcla se preparan 100mL de solucin acuosa. A 10mL esta solucin los

olmpicos le determinan el contenido de Cl- por el mtodo de Mohr; usando un titulante de AgNO3 0.1EQ/L

y un indicador de K2CrO4, del que obtuvieron una media en el gasto de titulante de 30.7mL. Por otra parte el

M en C Gabriel Palacios determin que los componentes ionizan al 100% y adems mediante un anlisis

flamomtrico encontr que esta solucin antes preparada contiene 3.9340mg/mL de Na+.

Al unsono Hctor trabaj con la otra muestra y calcul mediante termogravimetra que el cloruro X posee

40.55% de agua de hidratacin, y que una solucin preparada con 1.0776g de sal X anhidra en que 100 ml de

agua ejerce una presin osmtica de 5.0245atm a 27C y 1atm.

a) Escriba las ecuaciones qumicas balanceadas y de qu tipo se tratan

b) Diga cul es el vire que esperara observar

c) Cul es la identidad del cloruro desconocido? Escriba su frmula

d) Existe contaminacin cruzada en el lote?

e) De lo visto en el entrenamiento Qu otros mtodos sugieres para la identificacin del cloruro

desconocido?