Práctica: Determinación de la estequiometría de una reacción química por análisis gravimétrico cita: (Arquez,Chilito,Ramirez,Sarria,2017,p.1)Descripción completa
investigaciónDescripción completa
Descripción: investigación
palneacion financiera
investigación
Descripción: palneacion financiera
Descripción completa
Descripción: Análisis cualitativos y cuantitativos
Descripción completa
DETERMINACIÓN GRAVIMÉTRICA DE COBRE EN UNA SAL SOLUBLEDescripción completa
un analisis general de los circuitosDescripción completa
MATES 5ºDescripción completa
,,ldlldFull description
Alexander Santamaría
UNIDAD 5: ANALISIS GRAVIMETRICO
Es un tipo de análisis en el cual la medida final es el peso de una sustancia de composición química definida que se relaciona relaciona directa o indirectamente con la cantidad de analito presente en la muestra. El análisis gravimétrico puede ser: 1) Por precipitación: En este caso el analito se separa en forma de precipitados de baja solubilidad. a) Método directo: Aquí solo se analiza un componente de la muestra precipitándolo como un compuesto compuesto de baja solubilidad. b) Método Indirecto: En este se analiza simultáneamente más de dos componentes de la muestra precipitándolos como una mezcla luego mediante reacciones características, se van separando entre sí. 2) Por Volatilización: En este caso se determinan los componentes de una muestra y también pueden ser: a) Método directo: se determina la diferencia en peso entre la muestra inicial y la muestra final de calentar a 105-110ºC hasta peso constante. b) Método indirecto: Se determina la diferencia en peso entre la muestra inicial y la muestra final después de realizar un tratamiento térmico (puede ser una calcinación) hasta peso constante. Cálculos gravimétricos.
En todo análisis gravimétrico debe tenerse en cuenta el peso inicial de la muestra y el peso de la sustancia obtenida al final del análisis (precipitado o un calcinado) el cual esta relacionado directamente con el analito. Los resultados del análisis se reportan en %P/P. %(P/P) Analito = Masa del analito
Masa ⋅ del ⋅ analito Masa ⋅ dela ⋅ muestra
x100
= [masa de la muestra pesada al final del proceso x FG]
Donde FG: Factor químico o gravimétrico. FG =
µ analito µ Final
*
a b
µanalito = masa molar molar del analito o sustancia buscada buscada µfinal = masa molar de la sustancia pesada al final del análisis a y b: coeficientes estequiométricos del átomo enlazante en la sustancia pesada pesada y en la sustancia buscada o analito.(átomo común o que relaciona una sustancia con la otra). Cuando no existe átomo común o enlazante enlazante entre la sustancia buscada y la pesada al final del proceso, es necesario seguir la transformación hasta encontrar el factor gravimétrico.
Alexander Santamaría
Ejemplo: exprese el factor gravimétrico entre la sustancia pesada y buscada descritas en
la tabla Sustancia buscada a)
Fe
Sustancia pesada
Átomo enlazante
Relación
Fe2O3
Fe
Directa
Factor gravimétrico µ Fe
FG =
*
2 1
*
2 3
*
2 3
µ Fe
2O3
b)
Fe3O4
Fe2O3
Fe
µ Fe O
FG =
Directa
3 4
µ Fe
2O3
c) K 3PO4
CoO4
No existe
Indirecta
FG =
µ K PO 3
4
µ CoO
4
d) (P4H2)3 PbMoO4
No existe
Indirecta
FG =
µ ( P H ) 4 2 3
*
µ
PbMoO4
e) Cr 3Si2
AgCl
No existe
Indirecta
FG =
µ Cr Si 3
2
1 144 1 6
*
µ AgCl
Nota: El factor gravimétrico para los que tienen relación indirecta se debe calcular a través de una transformación química. En c) podemos suponer los siguientes intermedios que participan en la transformación K 3PO4
K +
→
K 2Co(NO2)6
→
CoO4
→
Intermedios de la transformación FG =
µ K PO 3
4
µ
K +
1 * * 3
K +
µ K Co ( NO ) 2 2 6
2 * * 1
K 2Co ( NO2 )6
µ CoO
4
*
1 1
FG =
→
µ K PO 3
4
*
µ CoO
4
2 3
En d) podemos suponer los siguientes intermedios que participan en la transformación. (P4H2)3
En e) podemos suponer los siguientes intermedios que participan en la transformación Cr 3Si 2 → H 2 CrO 4 → Ag 2 CrO 3 → Ag + → AgCl
Alexander Santamaría
FG =
µ Cr Si 3
µ H CrO 2
1 µ 1 µ 1 µ 1 * * H 2CrO4 * * Ag 2CrO3 * * Ag * 3 µ Ag 2CrO3 1 µ Ag 2 µ AgCl 1 +
2 4
+
→
FG =
µ Cr Si 3
2
µ AgCl
*
1 6
Ejercicio: una muestra de 0.4103 g del compuesto puro KIO x se redujo a KI y el yoduro
se precipito como AgI(s) usando AgNO 3. El peso final del AgI precipitado fue 0.4488g. Determinar el valor de X. g KIOx = g KIO x→AgI 0.4103g KIO x=0.4488 g AgI*
µ KIO
X
µ AgI
0.4103 =
1 ⎞ * ⎛ ⎜ ⎟ ⎝ 1 ⎠
0.4488(39.10 + 126.9 + 16.0 X ) (107.9 + 126.9)
96.34 = 17.55+56.95+7.20X X=
21.84 =3 7.20
KIO3 Ejercicio
Una muestra de 0.8112 g de feldespato se disolvió en medio ácido, luego el P se separó en forma de un precipitado amarillo el cual se redisolvio y se transformo en NH4MgPO4, el cual por calcinación produjo Mg 2P2O7 que peso 0.2550 g. calcular el % P/P de P2O5 en la muestra P→ NH4MgPO4→ Mg2P2O7→ P2O5 %(P/P) P2O5 = 0.2550 g Mg 2P2O7*
P2O5
µ P O
2 7
%(P/P) P2O5 =0.2550g 1 molMg *Mg2P2O7*
µ Mg
Ejercicio:
2
P2 O 7
2 P2 O 7
*
100 ⎞ * ⎛ ⎜ ⎟ ⎝ 0.8112 ⎠
1molP 1molMg 2 P2 O7
*
µ P O 1molP2 O5 100 2 5 * * 2molP 1molP2O5 0.8112g
Alexander Santamaría
En el análisis de una muestra de feldespato de 0.7537 g se obtuvo 0.2200 g de Na y de K. Estas sales se disolvieron en una mezcla alcohol-agua y se trató con ácido hexacloroplatínico(H2PtCl6) produciendo un precipitado de hexacloroplatinato de potasio K 2PtCl6, el cual se quemó en una atmosfera de hidrógeno generando 0.0953g de Pt, calcular el % (P/P) de K 2O y Na2O en la muestra. gNa +gK = 0.2200g Indirecto. gK = 0.0953 Pt*
En este caso se determina los componentes volátiles de una muestra. Cuando es por el método directo se tiene en cuenta la humedad relativa. Condiciones iníciales son: mi = masa inicial de la muestra. Hi = masa de humedad inicial. Ai = masa de los constituyentes de la muestra. % Hi =
H i
% Ai =
mi Ai mi
*100
Hi =
% H i mi (1) 100
*100
Ai =
% Ai mi (2) 100
Mf = masa final de la muestra. Hf = masa de humedad final. Af = masa de los constituyentes finales de la muestra.
Alexander Santamaría
% Hf =
H f
% Af =
m f A f m f
*100
Hf =
% H f m f (3) 100
* 100
Af =
% A f m f (4) 100
Cuando A no cambia durante el proceso Ai = Af % Ai mi % A f m f = 100 100
% Ai m f = (5) % A f mi Pero mf =mi - Hv =mi- (Hi – Hf ) mf =mi-(
% H i mi % H f m f ) 100 100
100%mf =100% mi- %Himi + %Hf mf mf (100% -%Hf ) = mi (100% - %Hi) m f mi
=
100 − % H i (6) 100 − % H f
(6) en (3) % Ai 100 − % H i = % A f 100 − % H f ⎛ 100 − % H i ⎞ ⎟ ⎟ − 100 % H f ⎠ ⎝
% Ai = % A f ⎜⎜
Método indirecto, A cambia durante el proceso.
Af = K i*Ai Donde K i es un factor gravimétrico que transformaAi en Af . % Ai mi = % A f m f %Af =
K i % Ai mi m f
Alexander Santamaría
m % Ai = f (1) % A f K i mi
mf =mi- Hv -(Ai-Af )
mf =mi- Hv -Av =mi- (Hi- Hf ) -(Ai- Af ) ⎛ % H i mi
=mi- ⎜⎜
⎝ 100
−
% H f m f ⎞ ⎛ % Ai mi % A f m f ⎞ ⎟-⎜ ⎟ − 100 ⎠⎟ 100 ⎠⎟ ⎜⎝ 100
Multiplico por 100% 100%mf =100% mi- %Himi + %Hf mf -%Aimi+ %Af mf 100%mf - %Hf mf - %Af mf =100% mi- %Himi -%Aimi mf (100% - %Hf - %Af ) = mi (100% - %Hi -%Ai) % Ai 100% − % H i − % Ai = % A f K i (100% − % H f − % A f ) Ejercicio:
Una muestra de cal se analiza como sigue CaCO3 = 86.98%, MgCO3=3.18%, Fe2O3 =3.10%, Al2O3 =0.87%, SiO2 =5.27%, H2O =0.30%. El análisis del material calcinado no muestra agua pero si un 1.30% de CO 2. Calcular el %P/P de los óxidos en la muestra.
Alexander Santamaría
Condiciones iníciales, Base de calculo=100 cal. g CaO(i) = 86.98 g CaCO3*
µ CaO µ CaCO
3
=86.98 g CaCO3*
⎛ 1 ⎞ *⎜ ⎟ ⎝ 1 ⎠
56 gCaO = 48.70 g 100 gCaCO3
g MgO(i) = 3.18 g MgCO3*
MgO
µ MgCO
3
1 ⎞ * ⎛ ⎜ ⎟ ⎝ 1 ⎠
40 g MgO = 1.51g =3.18 g MgCO3* 84 g MgCO3 g Fe2O3(i) =3.10g g Al2O3(i) = 0.87g g SiO2(i) = 5.27g Hi =
0.30
Humedad
+
gCO2
Total, proviene MgCO3 y CaCO3
g CO2(MgCO3) = 3.18 g MgCO3*
CO2
µ MgCO
3
1 ⎞ * ⎛ ⎜ ⎟ ⎝ 1 ⎠
44 gCO2 ⎛ 1 ⎞ * ⎜ ⎟ = 1.67 g =3.18 g MgCO3* 84 MgCO3 ⎝ 1 ⎠ 44 g CO2 = 38.27 g CO2(CaCO3) = 86.98 g CaCO3* 100 gCaCO3 g CO2 total =38.27+1.67 =39.94 g Hi =0.30 +39.94 =40.24 g Condiciones finales (después de calcinar)
Alexander Santamaría
Hf =1.30 g corresponde solo al CO2,no hay agua. ⎛ 100 − 1.30 ⎞ ⎟ ⎝ 100 − 40.24 ⎠
%SiO2(f) = %SiO2(i)* ⎜ BC 100 g de muestra. g CaO = 24.72 g MgO = 11.93 g FeO = 10.39 g SiO2 = 53.01
Si suponemos que la formula del silicato es: (CaO)x (MgO)y(FeO)z(SiO2)m Debemos calcular la mínima relación en moles de los compuestos para hallar x,y,z,m. CaO= 24.72 g CaO*
