Escuela Profesional de Ingeniería Metalúrgica. - UNSA. -2017 Análisis Químico e Instrumental. - Practica calificada 01
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1.
El Ca(OH)2 (PM = 74,1), cal apagada, es la base más barata y se emplea en las operaciones metalúrgicas tal como en la cianuración de oro que necesitan concentraciones de OH-. El Ca(OH)2(s) es poco soluble en agua, sólo 0,16 gr/100 ml a 25ºC. ¿Cuál será el pH de una disolución saturada de Ca(OH)2(aq) a 25ºC?. Solución: a. Escriba la reacción de equilibrio de la sustancia poco soluble
b. Calculo de la solubilidad de la sustancia poco soluble en gr/litro
X= c. Calculo de la solubilidad en concentración molar.
X= d. Con esta información, complete el siguiente cuadro [Ca2+] M
2.
[OH-] M
[H+] M
pH
Una pieza de Al metálico que pesa 2,70 gr. se trata con 75 ml de H2SO4 (g.e 1,18 de 24,7% de H2SO4 en peso). Después que el metal se disuelve, la solución se diluye hasta tener 400 ml. Calcular
(a) La normalidad de la solución resultante en H2SO4 libre, (b) El volumen total de NH4OH 6N que se requiere para neutralizar al ácido y precipitar todo el Al como Al(OH)3 a partir de 50 ml de la solución. DATOS. Peso molecular del ácido sulfúrico = 98.00; peso molecular del sulfato de aluminio = 342 gr. Solución: (a) Calculo de la normalidad de la solución resultante en H2SO4 libre,
Calculo de los gramos de H2SO4 en los 75 ml. Para esto sabemos que su densidad es 1.18 gr/ ml.
X= Calculo del ácido sulfúrico puro en los 75 ml de la solución:
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X = ………………………….. H2SO4 puro en la solución Calculo del ácido sulfúrico que reacciona con el aluminio: Esto se calcula de acuerdo a la estequiometria de la reacción química.
X = …………………………… gr. de H2SO4
Ácido sulfúrico (libre) que no ha reaccionado:
Calculo del equivalente químico en los 7.2 gr. de acido sulf.
X = ………………………….. equiv. Quim. H2SO4
Calculo de la normalidad de la solución resultante:
X = …………………………… N. Rpta de (a) (b ) El volumen total de NH4OH 6N que se requiere para neutralizar al ácido libre y precipitar todo el Al como Al(OH)3 a partir de 50 ml de la solución,
Calculo de los equivalentes químicos en los 7.2 gr de ácido sulfúrico libre:
X = ………………………………. equiv. Quim. H2SO4/ 400 ml. de la sol. Que son los que reaccionan con una cantidad equivalente de NH4OH
Calculo de los equivalentes químicos de NH4OH en los 50 ml.
X = ……………………………. equiv. Quim. De H2SO4 Los 0.018375 equiv. Quim. de H2SO4 libre en los 50 ml requieren 0.018375 equiv. Quim. de NH4OH para neutralizar.
Volumen de NH4OH 6N que se requiere para neutralizar al ácido libre. Para lo cual sabemos que.
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X = ……………………………. ml de NH4OH se requieren para neutralizar el acido sulfúrico libre Calculo de los equivalentes químicos de aluminio en los 50 ml. de la solución. Sabemos que hay 0.3 equiv. Quim. en los 400 ml de solución, pero de acuerdo a la condición del problema los cálculos hay que realizarlos solo para 50 ml. de solución.
X = ……………………. equiv. Quim. de Al/50 ml. Calculo de los ml. utilizados de NH4OH para precipitar el Al como Al(OH)3. 0.0375 equiv. Quim. de Al requieren 0.0375 equiv. Quim. De NH4OH.
X = ………………….. ml. De NH4OH
Volumen total de NH4(OH) utilizado. ml. Resp. (c)
3. Un camión cisterna cargado de ácido sulfúrico para la planta metalúrgica de BH Tintaya vía la ciudad de Arequipa choca con otro vehículo produciéndose un derrame de 10 m3 de este ácido concentrado (pureza: 97% en peso H2SO4; densidad: 1.83 gr/ml.). ¿Es necesario neutralizar su acción corrosiva y toxica con CaO (cal viva), cuantos kg de este reactivo será necesario utilizar? Datos: P.M. H2SO4 = 98.08; P.M. CaO = 56.08. Solución
Calculo de 10m 3 en peso de H2SO4
X = ………………. kg de H2SO4 impuro
Calculo de los kg. De H 2SO4 puro
X = …………………. kg de H2SO4 puro
Calculo de los equiv- Quím. ; del calculo del paso anterior de H 2SO4:
X = ……………….. equiv.- quim. de H2SO4 Sabemos que las reacciones químicas ocurren de equiv. Quím. a equiv. Químico: por lo tanto afirmamos que hay 36.227 Equiv, Quím. de CaO. Calculo del peso de cal viva para neutralizar el ácido sulfúrico derramado:
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X = ………………. kg
4. Una solución 0.1N de acido oxálico tiene un pH de 1.6.. Resuelva analíticamente en la parte final y complete el siguiente cuadro con lo que se le solicita). M = molaridad Rpta: Reacción iónica de equilibrio
Calcular
[H+]
Concent. M
Concent. [(CO2)2=]
5. Variación del pH de diferentes soluciones de ácidos y bases con su concentración. (Resuelva analíticamente en la parte final y complete el siguiente cuadro con lo que se le solicita)
Conc. mol/lit.
HAc 1.8x10-5
HCl
pH Teórico H2SO4 NH4OH -2 1.20x10
NaOH
CaO
1 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 6. Completa la siguiente tabla para disoluciones acuosas de ácido sulfúrico. (Resuelva analíticamente en la parte final y complete el siguiente cuadro con lo que se le solicita)
7.
Densidad g/mL
Molaridad M
1.24 1.3 1.6 1.15
4.08
Normalidad N
% en masa del ácido sulfúrico
% en masa del agua
39.19 53.65 79.18
Complete el siguiente cuadro. Incluya los cálculos realizados. Soluto
H2SO4 HCl NaOH KOH H2CO3 H3PO4 Ca(OH)2 HBr
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Masa del soluto (gr)
Vol. de disolución (ml)
250 50 350
30 25 45
75
Molaridad M
Normalidad N
0.5 0.1 0.01 0.75
2500 350 1000
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8. En la valoración del hidróxido de sodio contenido en 0.2 gs. de una muestra comercial. Se ha gastado 32.3 ml. de solución 0.2474 M. de ácido sulfúrico. ¿Cuál es el porcentaje de riqueza expresada en NaOH?. Solución: a. Calculo de los equivalentes químicos en 32.3 ml. de ácido sulfúrico
X = ……………………………. equiv. Quim. H2SO4 b.
Calculo de los gramos de NaOH.
c.
Calculo del porcentaje de NaOH
X = ……………………….. gs de NaOH
X = ………………….. % NaOH
9.
Se mezclan 5 ml. De una solución 1M de una sustancia A, 3 ml. De disolución 2M de una sustancia B, y 2 ml. De una disolución 4M de una sustancia C. Calcular la concentración de cada sustancia después de la mezcla. (Resuelva analíticamente)
10. Se disuelven 203,5 gs. De hidróxido de aluminio en 430 gs. De agua. La densidad de la solución resultante es 2,356 gs/ml. Calcular la concentración de esta solución en porcentaje, molaridad, normalidad. (Resuelva analíticamente) 11. Calcular el peso de las disoluciones de H 2SO4 al 75% y al 25% que deben tomarse para preparar 1200 gs de disolución al 45%. (Resuelva analíticamente)
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