TEORÍA DE QUÍMICA ANALÍTICA II (Q): Serie 02 (A). PERIODO 2014-I GRUPO 1501
Prof. J. Franco Pérez Arévalo
Fecha: 9-octubre-2013
Nombre del estudiante: estudiante: _________________________________ __________________________________________________ _________________Número Número de lista_____________ lista_____________ Para identificar, y determinar el porcentaje, de carbonato en una “materia prima”, prima” , se realiza el siguiente procedimiento: procedimiento: primero, se pesan 150 mg de la materia prima y se disuelven en agua destilada hasta un aforo de 25 mL, luego, 15 mL de la solución original se valoran con una solución de ácido clorhídrico 0.245 M obteniéndose la HCl curva pH=f(V ) que se muestra más adelante.
pH vs V de la valoración de una disolución que contiene carbonato con ácido clorhídrico
pH 12 11 10 9 8
7 6 5 4 3 2 1 0 0
2
4
6
8
10
12
14
Mililitros de HCl, 0.245 M
DATOS: La masa molar del ion carbonato CO32 es: 60 g/mol. El ácido clorhídrico se comporta en agua como un
ácido fuerte. Los pKa pKa teóricos del ácido carbónico carbónico son: pKa1= 6.352, pKa2= pKa2= 10.329, pKw (exp) = 13.8.
Dr. J. Franco Pérez A.
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1.
Con base en un análisis de la forma de la curva de valoración explicar en detalle lo siguiente ( 0.8 pts.): Ocurren dos reacciones sucesivas de valoración porque: ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________. Para la determinación del porcentaje de carbonato en la muestra es mejor utilizar el 2ndo PE porque: ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________. Es posible determinar en forma precisa los dos pKa experimentales de los pares involucrados porque: _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________. Para determinar en forma gráfica los dos pKa experimentales se realiza el siguiente procedimiento:________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____.
2.
Utilizar el método de las “tangentes” y determinar los valores de (0.5 pts.):
V2HCl ndoPE 3.
mL
pH2 ndoPE
Determinar gráficamente los valores experimentales de los pKa señalando el par conjugado al que están relacionados respectivamente ( 1 pto.).
pK A
par conjugado :
pK A
par conjugado :
Se puede concluir que la materia prima contiene carbonato porque: ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ 4.
Determinar el porcentaje en peso de carbonato (o % de pureza) en la materia prima ( 1 pto.).
%P
CO
2
3
=
Utilizando los resultados obtenidos hasta el momento: 5.
Mediante una escala de pH escribir las ecuaciones químicas de las dos reacciones de valoración señalando la constante experimental asociada a cada reacción, considerar que: pKw (exp) = 13.8 ( 1 pto.).
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Ecuación Química (1aRV):
Kr=
Ecuación Química (2aRV):
Kr=
6.
Realizar un análisis del comportamiento químico de la valoración utilizando el modelo de perturbaciones aditivas (MPA), utilizar las GIREQUE a las concentraciones más cercanas y llenar la siguiente tabla ( 2 pts.):
VOH (mL) Inicio, V=
Aproximaciones Válidas (región) GIREQUE Co = (
A1erPE,
M
,
Estabilidad de CO32 :
Ecuaciones de mayor importancia relativa
HCO3 :
)
CO32 :
V
HCO3 :
1erPE, V=
GIREQUE ( ,
HCO3 :
)
CO32 :
Inicio, V’=
%Q1erPE = A2ndoPE,
2ndoPE,
V’
H 2CO3 :
V
HCO3 :
V’
GIREQUE Co* =
V
(
,
)
M
H 2CO3 : HCO3 :
%Q2ndoPE = D2ndoPE,
V’
V
Dr. J. Franco Pérez A.
H 2CO3 :
3
V
7.
Elaborar la Tabla particular de la variación de las concentraciones en molaridad (TPVCM) ( 2 pts.)
8.
Calcular los valores de pH para los siguientes valores de V
(mL)
0
1.5
3.0
4.5
OH
5.5
(1 pto.) 9.0
10.5
12
pH
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9.
Mediante la hoja de cálculo de la valoración de “una dibase con un ácido fuerte”, s imular la curva pH=f(V de la valoración analizada y pegar la gráfica en esta página. ( 0.7 pts.)
