Estudio teórico de analisis de una muestra de hidrazina.docx

Estudio teórico de la estandarización. Reacción de la estandarización:  

HAsO42-

I3-

E (V)

-0.721V 0.545V

HAsO3

I-

Por lo tanto, esta reacción es posible. Su constante de equilibrio también lo demuestra: E Ox−E (¿) k eq= n 0 . 06

k eq=

(0.54−(−0.721)) 2 0 .06

42 .1 K eq= 10

Tabla de variación de concentraciones: HAsO323 I- +

+ 2 H+ As (III)

X= 0 Agreg o A.P.E P.E D.P.E

I3-

+

I3-

3

2

----------

XCo

3XCo

---------

~~0 (1 – x)Co

-------------------

Co Co

3Co 3Co

-----------------

= -0.721 V = 0.545 V I3- / I+ I3-

As (V)

~~0

HasO42- / HAsO32-

2e-

<------>

XCo

Datos: E° E°

HAsO42- +

<--------->

H2O -----------------

Co Co (1x) ~~0 ~~0

H2O

3I-

I

-

+

H -----------------

2OH- + HAsO32-

HAsO42-+ 2H2O + 2e-

HAsO32- + I3-

HAsO42- + 3 I- + 2H2O

Ecuaciones de Nernst. −¿

I I −¿ 3 ¿ Eeq= 0.545 + ¿ 0.06 log ¿ 2 HASO 32−¿ HAsO 42−¿ ¿ Eeq= -0.721+ ¿ 0.06 log ¿ 2

Variación del potencial durante la titulación: X=0

Equilibrio Indeterminad o

Ecuación --------------

APE Eeq=−0.721+ Ecuación X 0.5

0.06 x log( ) 2 (1−x )

E (V) -0.721 P. E Eeq=

Ecuación X=1

((2)(−0.721)+(0.545)(2)) 4

-0.88 V D.P.E Eeq=0.545+

Ecuación X

0.06 x−1 log 2 3

( )

E (v) 2

0.545

Error del indicador: 4 % 1 Determinación de la concentración de hidrazina en el lote del producto. Preparación y valoración. Se toma 5 mL de la muestra con una pipeta y se transfiere a un matraz aforado de 1000 mL, se ajusta el pH entre 8 y 9 con buffer de carbonatos, y se enrasa a la marca con agua destilada. Se toma una alícuota de 10 mL y se transfiere a un matraz Erlenmeyer de 250 mL, agregar 3 mL del indicador de almidón y aproximadamente 200 mL de buffers de carbonatos; titula con la disolución de yodo. (Se repite 3 veces)

a) Reacción de la valoración: N2H4 + 2 I3- --------- > 6 I- +

N2 (g) +

2 H2 (g)

Datos: Masa molar

N2H4

Masa molar

N2H4-H2O

E°

N2/N2H4

= 32.045 g/mol = 50.06 g/mol

= -1.16 V

b) Estudio teórico de la titulación. N2 -1.16 N2H4 Esta reacción si es posible.

c) Constante de equilibrio.

I30.545 I-

E (V)

E Ox−E (¿) k eq= n 0 . 06 k eq=

( 0.545− (−1.16 )) 0 .06

(2)(4 )

227.33 Keq= 10

d) Planteamiento de la ecuación. 2e+ I3-

ß---------------à

4OH- + N2H4 N2H4 + 2 I3-

3I-

ß---------------à

ß---------------à

N2 + 4H2O + 4e N2 +6I- +4H+

e) Ecuaciones de Nernst: I −¿ I −¿ 3 ¿ Eeq=0.545+ ¿ 0.06 log ¿ 2 N2 0.06 log Eeq=-1.16+ 4 N2 H4

(

)

f) Tabla de variación de concentraciones. N2H4 Co

2 I3

X=0 Agreg o A.P. E Co (1-x/2) P. E E D.P. E E

ß----------à

xCo E E Co(x-2)

N2

6 I-

x/2Co Co Co

3xCo 6Co 6Co

g) Variación del potencial durante la titulación. X=0

Equilibrio Indeterminado

Ecuación ---------------

A.P.E Eeq=-1.16+ 0.06 log 4 Ecuació n X E (v) 0.5

x 2

( ) 1−

x 2

-1.167156819 P. E

Ecaució n X=2

E eq = (4(-1.16) +(0,545)2) /6 -0.591666667 V D.P. E Eeq=0.545+

0.06 x−2 log 2 6

Ecuació n X E (v) 3 3.5 4

( ) 0.521655462 0.5269382 0.530686362

Error del indicador: 2.35 x10-36 %

Resultados: Valoración del estándar. Mues tra 1 2 4

Masa de As2O3 (g) 0.189 0.174 0.189

mL de I3consumidos 38.2 35.2 38.2

L de I3consumidos 0.0382 0.0352 0.0382

Valoración de la muestra. Mues tra 1 2

Volumen de N2H4 (mL) 10 10

mL de I3consumidos 21.6 21.5

L de I3consumidos 0.0216 0.0215

3

10

21.6

0.0216

a) Cálculos de la muestra que se requieren para llevar a cabo el análisis: 1 Cantidad de hidrazina 35 ml

de N 2 H 4 50.045 N 2 H 4 100 gimpuros 1 ml ( 0.05 moles )( 1 mol N 2 H 4 )( 35 gpuros )( 1.019 )=1.052de N 2 H 4 1000 ml

Se ocupa una pipeta volumétrica de 1 ml 2 Calcular la masa de As2O3 para consumir 35 ml de I3 0.05 M HAsO3- + I3- + H20 HAsO42- + 3I- + 2H+ As2O3 + 4OH2HAsO32- + H2O 0.05 moles de I 3−

¿ 1000 ml

¿ ¿ 1 mol I 3−¿ 1mol HAsO 4 2− ¿ ¿ 1 mol As 2O 3 197.891 g ¿ =0.1731 g 2 mol HAsO 3 2 1mol As 2 O3 35 ml ¿

(

)(

)

b) Resultados del análisis de la muestra Hidracina: 1.

Concentración del I3- : 0.0499

2. Concentración de H2O4 = 33.93% ± la incertidumbre del material el componente es puro no es monohidratado.