Guia De Quimica Analitica E Instrumental 2018

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MORENO

Química Analítica e Instrumental Guía de Problemas

Andrea Bruttomesso Pablo Barrios Mariana Ucedo Cecile Du Mortier

2 CUATRIMESTRE 2018

Serie 1 - CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS

CÁLCULOS DE MASA/MOL 1- Calcular las masas moleculares de las siguientes sustancias: a) BaCl2.2H2O; b) KHC2O4; c) H2C2O4; d) Ag2Cr2O7; e) Ca3(PO4)2. 2- ¿Cuál es el % m/v del soluto en cada una de las siguientes soluciones? 52.3 g/L Na2SO4; b) 275 g KBr en 500 mL; c) 3.65 g SO2 en 200 mL. 3- Calcular el número de milimoles contenidos en 500 mg de cada una de las siguientes sustancias: a) BaCrO4, b) CHCl3, c) KIO3 4- Calcular la masa (g) de sustancia que se necesita para preparar las siguientes soluciones: a) 250 mL de NaNO3 5% m/v; b) 500 mL de NH4NO3 1% m/v; c) 1000 mL de AgNO3 10.0% m/v. 5- Calcular la masa (g) de cada una de las sustancias del problema 1 que tendrían que disolverse y diluir a 100 mL para preparar una solución 0.200 M. 6- Calcular la masa (mg) de cada una de las siguientes sustancias que se tendrían que pesar para preparar las soluciones de la siguiente lista: a) 1.00 L de NaCl 1.00 M; b) 0.500 L de sacarosa (C12H22O11) 0.200 M; c) 10.0 mL de sacarosa 0.500 M; d) 0.0100 L de Na2SO4 0.200 M; e) 250 mL de KOH 0.500 M; f) 250 mL de NaCl al 0.900% (g/100 mL de solución). 7- El depósito del laboratorio cuenta con las siguientes soluciones: HCl 0.100 M, NaOH 0.0200 M, KOH 0.0500 M, HBr 10.0% m/v, y Na2CO3 5.00% m/v. ¿Qué volúmenes de estas soluciones contienen las siguientes cantidades de solutos? a) 0.0500 mol HCl, b) 0.0100 mol NaOH, c) 0.100 mol KOH, 5.00 g HBr, e) 4.00 g Na2CO3, f ) 1.00 mol HBr, g) 0.500 mol Na2CO3. CÁLCULOS DE MOLARIDAD 8- Calcular las concentraciones molares de todos los cationes y aniones en una solución preparada mezclando 10.0 mL de cada una de las siguientes soluciones: 0.100 M Mn(NO3)2, 0.100 M KNO3 y 0.100 M K2SO4. 9- Una solución que contiene 10.0 mmol de CaCl2 se diluye a 1 L. Calcular la concentración final, expresada como g/ml de CaCl2 · 2H2O . 10Calcular la molaridad de cada una de las siguientes soluciones: a) 10.0 g de H2SO4 en 250 mL de solución, b) 6.00 g de NaOH en 500 mL de solución; c) 25.0 g AgNO3 en 1.00 L de solución. 11- Calcular la masa (g) en 500 mL de cada una de las siguientes soluciones: 0.100 M Na2SO4, b) 0.250 M Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O, c) 0.667 M Ca(C9H6ON)2. 12- Calcular los gramos de cada sustancia que se requieren para preparar las siguientes soluciones: a) 250 mL de 0.100 M KOH, b) 1.00 L de 0.0275 M K2Cr2O7, c) 500 mL de 0.0500 M CuSO4.

13- ¿Qué volumen (ml) de HCl (c) (38% m/m, densidad 1.19 g/ml), se necesitan para preparar 1 L de sl 0.100 M? 14- Calcular la molaridad de cada una de las siguientes soluciones comerciales de ácidos y bases: a) HClO4 70.0% , densidad 1.668, b) HNO3 69.0%, densidad 1.409; c) H3PO4 85.0%, densidad 1.689; d) HC2H3O2 (ácido acético) al 99.5%, densidad 1.051; e) NH3 al 28%, densidad 0.898. (Todos % m/m y densidades en g/ml)

CÁLCULOS DE PPM 15- Una solución contiene 6.0 µmol de Na2SO4 en 250 mL. ¿Cuántas ppm de sodio contiene? ¿Y de sulfato? 16- Calcular las concentraciones molares de soluciones de 1.00 ppm de cada una de las siguientes especies: a) AgNO3, b) Al2(SO4)3, c) CO2, d ) (NH4)4Ce(SO4)4 · 2H2O, e) HCl, f ) HClO4. 17- ¿Qué masa (g) de NaCl se debe pesar para preparar 1 L de una solución de 100 ppm de: a) Na+ y b) Cl-? 18- Se tiene una solución de 250 ppm de K+ como KCl. A partir de ésta, se quiere preparar una solución 0.00100 M de Cl-. ¿Cuántos mililitros se deben diluir a 1 L? 19- ¿Cuántos gramos de K+ contiene un litro de una solución de 500 ppm de KClO3?

CÁLCULOS DE DILUCIÓN

20- Una porción de 12.5 mL de una solución se diluyen a 500 mL y se determina que su molaridad es de 0.125. ¿Cuál es la molaridad de la solución original? 21- ¿Qué volumen de H2SO4 0.50 M se debe agregar a 65 mL de H2SO4 0.20 M para dar una solución final de 0.35 M? Supóngase que los volúmenes son aditivos. 22- ¿Cuántos mililitros de H2SO4 0.10 M se deben agregar a 50 mL de NaOH 0.10 M para dar una solución 0.050 M en H2SO4? Supóngase que los volúmenes son aditivos.

SERIE 2 GENERAL 1. ¿Qué es la química analítica? 2. Distinguir entre análisis cualitativo y cuantitativo. 3. Describir los pasos que comúnmente se siguen en un procedimiento analítico. Explicar

brevemente cada paso.

4. Distinguir entre analizar, determinar, muestra y analito. 5. ¿Qué es un blanco? 6. Enumerar algunas de las técnicas comunes de medición que se usan en química analítica. 7. Enumerar algunos procedimientos de separación que se utilizan en química analítica. 8. Definir el análisis instrumental. 9. ¿Qué es una curva de calibración? 10. Distinguir entre una reacción específica y una reacción selectiva. 11. Distinguir entre exactitud y precisión. 12. ¿Qué es un error determinado y uno indeterminado? 13. La siguiente es una lista de errores comunes que se encuentran en los laboratorios de

investigación. Clasificar cada error como determinado o indeterminado, y a su vez, cada uno de ellos como instrumentales, operativos o metódicos: a) una muestra incógnita que se está pesando es higroscópica; b) un componente de una mezcla que se analiza en forma cuantitativa por cromatografía de gases reacciona con el empaque de la columna; c) una muestra radiactiva se cuenta repetidamente sin ningún cambio en las condiciones, dando un conteo ligeramente diferente en cada ensayo; d) la punta de una pipeta que se usa en un análisis se rompe; e) al medir las mismas alturas de picos de un cromatograma, dos técnicos informan diferentes alturas cada uno.

MUESTREO 1. ¿Cuáles son las partes principales de una cadena de muestreo de aire? 2. ¿Cuáles son los usos principales de los burbujeadores? ¿De los depuradores? 3. ¿Qué precauciones deben tenerse para proteger las muestras de aire antes de analizarlas? 3. ¿Cuáles son algunas de las sustancias o parámetros que se analizan con frecuencia en muestras de agua?

4. ¿Cuáles son algunos parámetros de muestras de agua que se miden mejor en campo?

VALIDACIÓN DE MÉTODOS 1. ¿Cuáles son los dos aspectos de un proceso de validación? 2. ¿Cuál es el primer paso en el desarrollo de un método? 3. Distinguir entre una técnica, un método, un procedimiento y un protocolo. 4. ¿Cuáles son las características esenciales de la mayor parte de los procesos de validación de

métodos?

5. ¿Cuál es el factor de respuesta? 6. ¿Cuáles son las maneras de evaluar la linealidad de una calibración? 7. ¿Cuáles son los principales modos de evaluar la exactitud de un método? 8. ¿Cuántas mediciones se deben hacer para obtener una validación estadística razonable? 9. Distinguir entre repetibilidad, consistencia y reproducibilidad de un método. 10. ¿Cuáles son los requisitos principales para la validación de registros electrónicos y firmas

electrónicas?

CERTEZA DE CALIDAD 1. ¿Qué es certeza de calidad? ¿Y el control de calidad? 2. ¿Cuáles son algunos de los procedimientos típicos de control de calidad? 3. ¿Qué es una calificación z? 4. ¿Qué es la acreditación de laboratorios?

BUENAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO (GLP) 1. ¿Qué son las buenas prácticas de laboratorio? 2. ¿Cuáles son los elementos comunes en la práctica de las GLP? 3. ¿Qué son los SOP (Procedimientos Operativos Estándar)? 4. ¿Cuáles son las características de una unidad de certeza de calidad?

SERIE 2 - CIFRAS SIGNIFICATIVAS, PROPAGACIÓN DE ERRORES Y TRATAMIENTO ESTADÍSTICO DE RESULTADOS 1. a) b) c) d) e) f)

Redondee cada número a la cantidad de cifras significativas que se indica. 1,2367 (4) 1,2384 (4) 0,1352 (3) 2,051 (2) 2,0050 (3) 2,0150 (3) Respuesta: 1,237 ; 1,238 ; 0,135 ; 2,1 ; 2,00 ; 2,02 ; 2,01.

2.

Escriba cada respuesta con la cantidad correcta de cifras significativas.

a) b) c) d)

1,021 + 2,69 = 3,711 12,3 – 1,63 = 10,67 4,34 x 9,2 = 39,928 0,0602 / (2,113 x 104) = 2,84903 x 10-6 -6 Respuesta: 3,71 ; 10,7 ; 40 ; 2,85 x 10 .

3.

Empleando la cantidad correcta de cifras significativas, calcule la masa molar de:

a) b)

cloruro de bario C31H32O8N2

-1 -1 PA Ba = 137,327 g.mol PA H = 1,00794 g.mol -1 -1 PA Cl = 35,4527 g.mol PA O = 15,9994 g.mol PA C = 12,011 g.mol-1 PA N = 14,00674 g.mol-1

Respuesta: 208,232 ; 560,604.

Escriba de nuevo el número 3,12356 (± 0,16789 %) en la forma (a) número (± incertidumbre absoluta) y (b) número (± incertidumbre relativa porcentual). Emplee una cantidad razonable de cifras en cada expresión. 4.

Respuesta: 3,124 (± 0,005) ; 3,124 (± 0,2 %).

5. Cada blanco en la figura muestra dónde se clavó una serie de dardos. Asocie la letra que corresponde a cada blanco con las descripciones que siguen: a) b) c) d)

exacto y preciso exacto y no preciso preciso y no exacto ni preciso ni exacto

6. Halle la incertidumbre absoluta y la incertidumbre relativa porcentual para cada cálculo. Exprese los resultados con una cantidad razonable de cifras significativas. a) 6,2 (± 0,2) - 4,1 (± 0,1) = ? b) 9,43 (± 0,05) x 0,016 (± 0,001) = ? Respuesta: 2,1 (± 0,2) , 2,1 (± 11 %) ; 0,151 (± 0,009) , 0,151 (± 6 %).

7. a) b) c) d) e) f)

Escriba cada resultado con la cantidad correcta de cifras significativas: 1,0 + 2,1 + 3,4 + 5,8 = 12,3000 106,9 - 31,4 = 75,5000 2 3 107,868 - (2,113 x 10 ) + (5,623 x 10 ) = 5519,568 (26,14 / 37,62) x 4,38 = 3,043413 (26,14 / 37,62 x 108) x (4,38 x 10-2) = 3,043413 x 10-10 (26,14 / 3,38) + 4,2 = 11,9337

Respuesta: 12,3 ; 75,5 ; 5520 ; 3,04 ; 3,04 x 10-10 ; 11,9.

Determine la incertidumbre absoluta y la incertidumbre relativa porcentual para cada cálculo. Exprese los resultados con una cantidad razonable de cifras significativas. 8. a) b) c) d) e)

9,23 (± 0,03) + 4,21 (± 0,02) - 3,26 (± 0,06) = ? 91,3 (± 0,1) x 40,3 (± 0,2) / 21,1 (± 0,2) = ? [4,97 (± 0,05) - 1,86 (± 0,01)] / 21,1 (± 0,2) = ? 2,0164 (± 0,0008) + 1,233 (± 0,002) + 4,61 (± 0,01) = ? 2,0164 (± 0,0008) x 103 + 1,233 (± 0,002) x 102 + 4,61 (± 0,01) x 101 = ?

Respuesta: 10,18 (± 0,07) , 10,18 (± 0,7 %) ; 174 (± 2) , 174 (± 1 %) ; 0,147 (± 0,003) , 0,147 (± 2 %) ; 7,86 (± 0,01) , 7,86 (± 0,1 %) ; 2185,8 (± 0,8) , 2185,8 (± 0,04 %).

9.

a) Demuestre que la masa molar del cloruro de sodio es 58,4425 (± 0,0009) g.mol-1. b) Para preparar una disolución de cloruro de sodio, se tomó una masa de 2,634 (± 0,002) g y se disolvió en un matraz aforado de 100,00 (± 0,08) mL. Exprese la molaridad de la disolución resultante y su incertidumbre con la cantidad correcta de cifras significativas. PA (Na) = 22.989768 (± 0,000006) g.mol-1.

PA (Cl) = 35.4527 (± 0.0009) g.mol-1.

Respuesta: 0,4507 (± 0,0005) M ; 0,4507 (± 0,1 %) M.

10. Mediante el test Q, decida si el valor 216 debe descartarse del conjunto de resultados 192, 216, 202, 195, 204. Respuesta: No debe descartarse.

11. Empleando el método de mínimos cuadrados se calculó la ecuación de la mejor recta a

partir de los puntos: (3,0 ; -3,87 x104), (10,0 ; -12,99 x 104), (20,0 ; -25,93 x 104), (30,0 ; 38,89 x 104), (40,0 ; -51,96 x 104). Los resultados son: m = -1,29872 x104, b = 256,695, σm = 13,190, σb = 323,57. Exprese la pendiente y la ordenada en el origen y sus incertidumbres con la cantidad correcta de cifras significativas. Respuesta: y = [ - 12987 (± 13) ] x + 257 (± 324)

12. Empleando el test Q, determine el número n más grande que podría conservarse en el conjunto 63, 65, 68, 72, n. Respuesta: 88.

13. Aplique el método de mínimos cuadrados para calcular la ecuación de la mejor recta que pase por los puntos: (1 ; 3), (3 ; 2), (5 ; 0). Exprese su respuesta en la forma y = [m (± σm)]x + [b (± σb)], con la cantidad correcta de cifras significativas. Respuesta: y = [ - 0,8 (± 0,1) ] x + 3,9 (± 0,5)

Ejercicios Extra CIFRAS SIGNIFICATIVAS ¿Cuántas cifras significativas tiene cada uno de los números siguientes? a) 200.06, b) 6.030 X 10-4 y c) 7.80 X 1010. 2. ¿Cuántas cifras significativas tiene cada uno de los siguientes números? a) 0.02670; b) 328.0; c) 7 000.0, y d) 0.00200. 3. Calcular la masa molecular del LiNO3 con el número correcto de cifras significativas. 4. Calcular la masa molecular del PdCl2 con el número correcto de cifras significativas. 1.

Dar la respuesta del siguiente problema con el máximo número de cifras significativas: 50.00 X 27.8 X 0.1167.

5.

Dar la respuesta de lo siguiente con el máximo número de cifras significativas: (2.776 X 0.0050) – (6.7 X 10-3) + (0.036 X 0.0271). 6.

Un analista quiere analizar en forma espectrofotográfica el contenido de cobre de una muestra de bronce. Si la muestra pesa alrededor de 5 g y si la absorbencia (A) se va a leer a la más próxima 0.001 unidad de absorbencia, ¿con qué exactitud se debe pesar la muestra? Supóngase que el volumen de la solución medida se ajustará para obtener error mínimo en la absorbencia; es decir, de modo que 0.1 < A < 1.

7.

EXPRESIONES DE LOS RESULTADOS

Una muestra estándar de suero que contiene 102 meq/L de cloruro se analizó por titulación culombimétrica con ion de plata. Se obtuvieron resultados duplicados de 101 y 98 meq/L. Calcular: a) el valor medio; b) el error absoluto del valor medio, y c) el error relativo en porcentaje.

1.

2.

Una carga de pellets de combustible nuclear se pesó para determinar si caían

dentro de los lineamientos de control. Los pesos fueron 127.2, 128.4, 127.1, 129.0 y 128.1 g. Calcular: a) la media; b) la mediana, y c) el intervalo. Calcular el error absoluto y el relativo en porcentaje y en partes por 1012 en lo siguiente:

3.

A B

Valor medido 22.62 g

Valor aceptado

45.02 mL

22.57 g 45.31 mL

C

2.68%

2.71%

D

85.6 cm

85.0 cm

DESVIACIÓN ESTÁNDAR Se analizan los contenidos de estaño y zinc en una muestra de latón con los siguientes resultados: a) Zn: 33.27, 33.37 y 33.34%, y b) Sn: 0.022, 0.025 y 0.026%. Calcular la desviación estándar y el coeficiente de variación para cada análisis. 1.

Se analizan réplicas de muestras de agua para determinar su dureza, con los siguientes resultados: 102.2, 102.8, 103.1 y 102.3 ppm de CaCO3. Calcular: a) la desviación estándar; b) la desviación estándar relativa; c) la desviación estándar de la media, y la desviación estándar relativa de la media. 2.

Se analizan réplicas de muestras de una aleación de plata y se determina que contienen 95.67, 95.61, 95.71 y 95.60% de Ag. Calcular: a) la desviación estándar; b) la desviación estándar de la media, y c) la desviación estándar relativa de la media (por ciento) de los resultados individuales. 3.

CALIBRACIÓN 1.- En la determinación de una especie X por un método instrumental en el que la señal analítica se define como P = kCx, se obtuvieron los siguientes datos de calibración: Concentración de X, ppm

0

2

6

Señal analítica, P

0,031

0,173

0,422

10

14

18

0,702

0,956

1,248

Represente y calcule la ecuación de la curva de calibrado. Calcule la concentración molar de X en una muestra, si al medir la intensidad de la señal analítica se obtiene un valor de P = 0,532. c) Sabiendo que la desviación estándar absoluta del blanco es sb = 0.0079, calcule el límite de detección y de cuantificación del compuesto X usando éste método instrumental. d) Defina la sensibilidad del calibrado y calcule la sensibilidad analítica del método propuesto. a) b)

Dato: Pm (X) = 207.2 g mol-1 Solución: a) y = 0,0670x + 0.03001; b) 3.615x10-5 M; c)LOD = 0.353 y LOQ = 1.180; d) 0.067 y 0.143

2.- Se llevó a cabo la determinación de un metal M en vinos mediante una técnica óptica (absorción atómica). Para ello, en cinco matraces aforados de 50 mL se pusieron 10 mL de vino y se le añadieron a cada uno de ellos 0, 5, 10, 15 y 20 mL de una disolución patrón de M conteniendo una concentración de 10 mg L-1 de dicho metal. Seguidamente, los matraces se enrasaron con agua desionizada y se midió la absorbancia de cada una de ellas obteniendo los siguientes valores: 0.040, 0.062, 0.081, 0.102, 0.135. Realice un esquema del experimento propuesto y explique brevemente que tipo de método de calibración se ha usado para la determinación del M. Finalmente, calcule la ecuación de la recta de regresión y obtenga la concentración del M en el vino (mg L-1). Solución: 8.26 mg L-1 de M

3.- Un acero de alto grado se analizó para ver su contenido en Mn, usando para su determinación Fe como estándar interno. Se preparó una muestra estándar que contenía Fe y 5 mg L-1 de Mn cuya lectura de intensidades absolutas fueron 8.0 (2933 A) y 10.2 (2932 A) respectivamente. Una muestra desconocida de acero se trató de la misma forma, es decir, se le añadió la misma concentración de Fe y se midieron las intensidades absolutas a las longitudes de onda correspondientes para cada metal obteniéndose valores de 8.2 y 12.5 para Fe y Mn respectivamente. Explique brevemente en qué consiste el método de calibración usando patrón interno y calcule la concentración de Mn en la muestra de acero desconocida. Solución: 5.98 mg L-1 de Mn

4.- Un analista industrial desea comparar el método del estándar interno con el método de la adición estándar para el análisis de K. Previamente decidió usar Li como elemento de referencia en el método del estándar interno. A partir de los datos que se especifican a continuación calcular las concentraciones de K por ambos métodos. a) Estándar interno a partir de los datos que se presentan en la siguiente tabla: K (ppm) IK ILi

1.0 10.0 10.0

2.0 15.3 10.5

5.0 22.2 9.5

10.0 35.4 10.0

20.0 56.4 11.0

50.0 77.5 10.0

Problema 38.0 10.5

b) Adición estándar: Se preparan muestras estándar conteniendo 0, 1, 2, 5, 10, 20 y 50 ppm

de K. Se mezcla una alícuota de 10 mL de cada una de las disoluciones anteriores con 10 mL del problema y se obtienen las siguientes intensidades: 18.0, 19.5, 21.0, 25.5, 33.0, 48.0, 93.0. Solución: 15.31 ppm; 6 ppm

a) Método del patrón interno: hay que calcular la relación de señales para hacer la regresión: K (ppm) IK/ILi

1.0 1.0

2.0 1.457

5.0 2.337

10.0 3.540

20.0 5.127

50.0 7.75

Problema 3.619

5.- Tras las diluciones oportunas de una solución patrón, se obtuvieron soluciones de hierro cuyas concentraciones se muestran en la tabla mostrada a continuación. Posteriormente se obtuvo el complejo de hierro (II)-1,10-fenantrolina en alícuotas de 25.0 mL de estas soluciones, a continuación cada una de ellas se diluyó hasta 50 mL. Se obtuvieron las siguientes absorbancias, a 510 nm.

Concentración de Fe(II) en las disoluciones originales, ppm 2.00 5.00 8.00 12.00 16.00 20.00

Absorbancias, A (cubeta de 1.00 cm) 0.164 0.425 0.628 0.951 1.260 1.582

Construir una curva de calibrado a partir de estos datos. Por el método de los mínimos cuadrados, obtener una ecuación que relacione la absorbancia con la concentración de Fe(II). c) Calcular la desviación estándar de la regresión. d) Calcular la desviación estándar de la pendiente. e) El método desarrollado, antes expuesto, se aplicó en la determinación rutinaria de hierro en alícuotas de 25.0 mL de aguas naturales. Determinar la concentración (en ppm de Fe) de muestras que dieron los datos de absorbancia que siguen (en cubetas de 1.00 cm). Estimar las desviaciones estándar para las concentraciones calculadas. Repetir los cálculos considerando que los datos de absorbancia son la media de tres medidas: e.1) 0.107 e.2) 0.721 e.3) 1.538 a) b)

-2 Solución: b)FeA=0.0781c + 0.0148; c) s =1.24x ; d) s =8.1x10Fe-4; e.1) c =1.18c ppm, s c=0.20, s =0.15 y/x b (media de 3), e.2) cFe=9.04 ppm, sc=0.17, sc=0.11 (media de 3), e.3) cFe=19.50 ppm, sc=0.20, sc=0.15 (media de 3)

MÍNIMOS CUADRADOS

1. Se prepara una curva de calibración para determinación colorimétrica de fósforo en orina haciendo reaccionar soluciones estándar de fosfato con molibdeno (VI) y reduciendo el complejo de ácido fosfomolíbdico para producir el color azul característico. La absorbencia medida A se grafica contra la concentración de fósforo. A partir de los siguientes datos, determinar la curva lineal de mínimos cuadrados y calcular la concentración de fósforo en la muestra de orina:

ppm P

A

1.00

0.205

2.00

0.410

3.00

0.615

4.00 Muestra de orina

0.820 0.625

2. Calcular las incertidumbres en la pendiente y la intersección de la línea de mínimos cuadrados del problema anterior y la incertidumbre de la concentración de fósforo en la muestra de orina.

COEFICIENTE DE CORRELACIÓN A partir de los datos siguientes, determinar el coeficiente de correlación entre la cantidad de toxina producida por un hongo y el porcentaje de extracto de levadura en el medio de cultivo.

1.

Muestra

% Extracto de levadura

Toxina (mg)

a)

1.000

0.487

b)

0.200

0.260

c)

0.100

0.195

d) e)

0.010 0.001

0.007 0.002

Se está desarrollando un método nuevo para la determinación de colesterol en suero en el cual se mide la rapidez de agotamiento de oxígeno con un electrodo de oxígeno en la reacción del colesterol con oxígeno, catalizada por la enzima oxidasa de colesterol. Los resultados de varias muestras se comparan con los del método estándar colorimétrico de Lieberman. A partir de los siguientes datos, determinar por la prueba t si hay diferencia estadística significativa entre los dos métodos y calcular el coeficiente de correlación. Se supone que los dos métodos tienen precisiones similares.

2.

Muestra 1

Método enzimático (mg/dL) 305

Método colorimétrico (mg/dL) 300

2

385

392

3

193

185

4

162

152

5

478

480

6

455

461

7

238

232

8

298

290

9 10

408 323

401 315

LÍMITE DE DETECCIÓN 1. Se determina el aluminio en plantas mediante un procedimiento fluorométrico. Siete blancos preparados dan lecturas de fluorescencia de 0.12, 0.18, 0.25, 0.11, 0.16, 0.26 y 0.16 unidades. Una solución estándar de 1.0 de aluminio dio una lectura de 1.25. ¿Cuál es el límite de detección? ¿Cuál sería la lectura total a este nivel?

SERIE 3- ESPECTROFOTOMETRÍA 1. Una muestra en una celda de 1 cm transmite 80% de luz. La absortividad de la muestra es de 2,0 (Lmol-1cm-1). ¿Cuál es su concentración? 2.- Una solución conteniendo 1 mg de Fe+3 como Fe(SCN)3/100mL, transmite 70% de lo. -a. ¿Cuál es la absortividad molar de la solución? -b. ¿Cuál será la fracción de luz o radiación que no es transmitida por una solución de Fe+3 cuatro veces más concentrada que la anterior? 3.- Calcular velocidad, número de onda, y longitud de onda de la línea del sodio que tiene una longitud de onda de 5890 Å en los siguientes medios: -a. En el aire n= 1,00027 -b. En un medio x n= 1,275 4.- Un complejo Fe(SCN)3 presenta una absortividad molar de 7,00 x 103 a 580nm. Se pide calcular: -a. A, de una solución 3,77 x 10-4M y l = 0,75cm. -b. T, de una solución 2,85 x 10-4M y l = 0,75cm. -c. A, de una solución que tiene la mitad de la transmitancia que la indicada en a, teniendo el mismo paso óptico. 5.- Definiciones: a.- Longitud de onda y frecuencia. Qué relación hay entre ellas. b.- Espectro electromagnético. c.- Energía de radiación y absorción. d.- Fotón. e.- Onda. f.- Ley de Snell. g.- Reflexión. h.- Difracción. i.- Refracción. j.- Ley de Lambert-Beer. k.- Desviaciones de la ley de Lambert-Beer. l.- Cromóforo. m.-Efecto batocrómico y fotoeléctrico n.- Ancho de banda espectral. ñ.- Grupo Auxocromo. o.- Tubo fotomultiplicador. p.- Error fotométrico. 6.- Una muestra de 500 mg que contiene un compuesto coloreado X se disuelve y se diluye a 500ml. La absorbancia de una alícuota de esta solución medida a 400nm en una celda de 1,00cm es 0,900. 10 mg de X puro se disuelven en 1 (L) del mismo solvente y la absorbancia medida en una celda de 0,100 cm a la misma longitud de onda es de 0,300. ¿Cuál es el % de X en la muestra original? R= 0,3%. 7.- Una solución sulfúrica de CuSO4 es analizada para determinar el contenido de cobre, traspasando exactamente 5,00 mL a una celda de 1 cm. El % de transmitancia es de 75,3%, a la longitud de onda de máxima absorción. 1,00 mL estándar 0,0100 M de sulfato de cobre se le adiciona a la celda sobre los 5,00 mL de la solución anterior. La T es ahora de 62,5%. ¿Cuál es la concentración del ion cúprico en moles por litro en la solución original? R= 2,52 x 10-3. 8.- Las aminas (bases débiles) forman sales con ácido pícrico (trinitrofenol) y todos

aminopicratos exhiben un máximo de absorción a 539nm con un coeficiente de extinción de 1,25 x 104. Una muestra de 0,200g de anilina (C6H5NH2) se disuelve en 500mL de agua. Una alícuota de 25mL de esa solución se hace reaccionar con ácido picrico en un matraz volumétrico de 250m.L diluyendo hasta el aforo. Una alícuota de 10mL de esa solución es diluida a 100mL y la absorbancia leída es de 0,425. ¿Cuál es el % de pureza de la anilina? R: 79% 9.- A 1 mL de solución de Cu+2 se le adiciona una solución de NH3 2M y se le coloca en una celda de 1 cm de largo, la absorbancia obtenida a cierta longitud de onda es 0,60. Se adicionan entonces 1 mL de otra solución de Cu+2 0,0100M. La absorbancia es de 0,80. ¿Cuál es la concentración de la solución inicial de Cu+2? R: 0,015M. 10.- El coeficiente de extinción molar de un componente A es de 901 a una longitud de onda de 520 nm y de 2160 a 600 nm. Para un compuesto B los valores son de 220 a 520 nm y 1470 a 600 nm. Una solución desconocida conteniendo A y B es analizada por espectrofotometría en una celda de 1 cm. El % de transmitancia es 74,4% a 520 nm y de 35% a 600 nm. ¿Cuál es la concentración de A y B en la solución? R: A = 1,06 X 10-4 B = 1,57 X 10-4. 11- Se midieron las absorbancias de 3 soluciones conteniendo X y Z separadamente y a una mezcla de ambas (XZ). Se utiliza la misma celda en todos los casos. Calcule la concentración de X y Z en la mezcla, sabiéndose que: X tiene una concentración de 0,001 M Y la absorbancia observada a λ1 es de 0,90 y a λ2 es de 0,20, y que para Z la concentración es 0,01 M Y la absorbancia medida a λ1 es 0,15 y a λ2 es de 0,65. La mezcla presenta una absorbancia a λ1 es 1,65 ya λ2 es 1,61. 12. a. Indique el valor de absorbancia correspondiente a un valor de T = 45.0 %. b. Si una disolución de concentración 0.0100 M tiene una T = 45.0 % a una longitud de onda dada, ¿cuál será el valor de transmitancia que corresponde a una disolución 0.0200 M de la misma sustancia? Respuesta: a. 0,347. b. 20,25 %. 13. Se toman 15 mg de un compuesto cuya masa molar es 384.63 g.mol-1 para formar 5 mL de solución. Posteriormente, se toma una alícuota de 1.00 mL de dicha solución para diluirla en un matraz aforado de 10 mL hasta el enrase. a. Halle la concentración de la muestra en el matraz de 5 mL. b. Determine la concentración de la sustancia en el matraz de 10 mL. c. La muestra de 10 mL se coloca en una celda de b = 0.5000 cm obteniéndose una absorbancia de 0.634 a 495 nm. Determine el valor de la absortividad molar de la sustancia a dicha longitud de onda. Respuesta: a. 7,80 x 10-3 M. b. 7,80 x 10-4 M. c. 1625,64 M-1.cm-1. 14. Una cantidad de compuesto cuya masa molar es 292.16 g.mol-1 se disuelve en un matraz aforado de 5 mL. Se toma una alícuota de 1.00 mL de la disolución obtenida, diluyéndola hasta

10 mL. La absorbancia de esta última disolución medida en una celda de b = 1.00 cm a 340 nm es de 0.427. La absortividad molar del compuesto a esta longitud de onda es ε = 6130 M-1 cm-1. a. calcule la concentración de la solución colocada en la celda. b. ¿cuál es la concentración de la solución preparada inicialmente en el matraz de 5 mL? c. ¿cuántos miligramos de compuesto fueron empleados para preparar la solución de 5 mL? Respuesta: a. 6,97 x 10-5 M. b. 6,97 x 10-4 M. c. 1,02 mg. 15. Durante un experimento realizado para determinar la cantidad de tiamina (vitamina B1) en un preparado farmacéutico, se leyó inadvertidamente en la escala de transmitancia en lugar de hacerlo en la escala de absorbancia del espectrofotómetro. La primer muestra da una lectura de T1 = 82.2 % y la segunda T2 = 50.7 % a la longitud de onda de máxima absorbancia. ¿Cuál es la relación de concentraciones entre las concentraciones de tiamina en ambas muestras? Respuesta: 3,47. 16. El amoníaco puede ser determinado espectrofotométricamente mediante su reacción con fenol en presencia de hipoclorito, dando lugar a una sustancia de color azul que tiene su absorción máxima a 625 nm. Una muestra de 4.37 mg de proteína se digiere químicamente para convertir en amoníaco todo el nitrógeno presente, y al final del tratamiento el volumen de la muestra es de 100.00 mL. Una alícuota de 10.00 mL de esta solución se trata con 5.00 mL de fenol y 2 mL de hipoclorito de sodio, y la muestra se diluye a 50 mL, midiéndose su absorbancia a 625 nm en una celda de 1.00 cm de espesor después de 30 minutos. Se prepara también una disolución de referencia patrón con 1.00 x 10 -2 g de cloruro de amonio disueltos en un litro de agua; una alícuota de 10 mL de esta disolución patrón se trata de la misma manera que la disolución problema. El blanco se prepara usando agua destilada en lugar del problema. PM (NH4Cl) = 53.50 g.mol-1 PA (N) = 14.006 g.mol-1 Muestra A 625 nm blanco 0.140 referencia 0.308 problema 0.582 a. Calcule la absortividad molar del producto azul. b. Calcule el porcentaje en masa de nitrógeno en laproteína. Respuesta: a. 4494 M-1.cm-1. b. 15,76 %. 17. El ión cobre (I) forma un complejo coloreado con la neocupreína el cual presenta un máximo de absorbancia a 454 nm. Dicho complejo puede extraerse con alcohol isoamílico, el cual no es soluble en agua. Suponga que aplica el siguiente procedimiento: 1) una roca que contiene cobre se pulveriza y los metales se extraen con un ácido fuerte. La disolución ácida se neutraliza con una base, y la disolución resultante se lleva a 250 mL. 2) una alícuota de 10 mL de la misma se trata con 10 mL de agente reductor para pasar todo el cobre a ión cuproso,

agregándose 10 mL de buffer para mantener el pH en un valor adecuado para la formación del complejo. 3) Se toman 15 mL de esta disolución, se agregan 10 mL de neocupreína y 20 mL de alcohol isoamílico. Luego de agitar fuertemente, las dos fases se separan y el complejo de cobre está en su totalidad en la fase orgánica. Se mide la absorbancia de la fase orgánica a 454 nm en una celda de 1.00 cm. El blanco preparado presenta una absorbancia de 0.056. a. Si la muestra de roca tiene un miligramo de cobre, ¿cuál es la concentración del mismo presente en la fase orgánica? b. Si = 7.90 x 103 M-1.cm-1 para el complejo, ¿cuál será el valor de absorbancia medido? c. Si se analiza una roca diferente y se obtiene una absorbancia no corregida de 0.874 ¿Cuántos miligramos de cobre hay en la roca? PA (Cu) = 63.546 g.mol-1 Respuesta: a. 1,57 x 10-5 M. b. 0,180. c. 6,58 mg. 18. El ión nitrito se emplea como conservador para el tocino y otros alimentos, generándose una controversia con relación a su potencial efecto carcinogénico. En una determinación espectrofotométrica de nitrito, se llevan a cabo una serie de reacciones que concluyen con la formación de un producto coloreado con absorbancia máxima a 520 nm. El procedimiento seguido para desarrollar color puede abreviarse de la siguiente manera: 1) a 50.00 mL de la disolución problema que contiene nitrito, se le agrega 1.00 mL de disolución de ácido sulfamílico (reacción 1:1). 2) luego de 10 minutos, se agregan 2.00 mL de disolución de 1- aminonaftaleno (reacción 1:1) y 1.00 mL de disolución buffer. 3) 15 minutos más tarde, se lee la absorbancia a 520 nm en una celda de b = 5.00 cm. Con esta técnica se analizan 3 soluciones: Disolución Volumen y características A 50 mL de extracto de alimento con cantidad despreciable de nitritos B 50 mL de extracto de alimento del que se sospecha tiene nitrito C Idem que B, con el agregado de 10 µL de disolución de NaNO2 7.50 x 10-3 M

A 520 0.153 0.622 0.967

a. Calcule la absortividad molar del producto coloreado. b. ¿Cuántos microgramos de nitrito están presentes en los 50.0 mL del extracto de alimento B? PM (NO2-) = 46.004 g.mol-1 Respuesta: a. 49701,71 M-1.cm-1. b. 4,69 µg. 19. El análisis espectrofotométrico de fosfatos puede realizarse mediante el siguiente procedimiento: a) se coloca la toma de muestra en un matraz aforado de 5 mL y se agregan 0.500 mL de solución de molibdato de sodio y ácido sulfúrico y 0.200 mL de disolución de sulfato de

hidrazina, y se diluye casi hasta el enrase con agua destilada. b) la disolución diluida se calienta 10 minutos a 100 ºC, formándose un compuesto azul (ácido 1,2 molibdofosfórico). c) se enfría el matraz, se enrasa con agua destilada y se mide la absorbancia de la disolución resultante a 830 nm empleando una celda de 1.00 cm. Al analizar 0.140 mL de disolución patrón de fosfato - KH2PO4 (PM 136.09 g.mol-1) preparada por disolución de 81.37 mg del mismo en 500.00 mL de agua, se obtiene una absorbancia de 0.829. Un blanco preparado en forma idéntica tiene absorbancia 0.017. Halle la absortividad molar del producto coloreado. II. 0.300 mL de disolución de ferritina (proteína almacenadora de hierro que contiene fosfato) obtenidos por digestión de 1.35 mg de proteína en 1.00 mL de solvente se analiza con este procedimiento, obteniéndose una absorbancia de 0.836. El blanco da una absorbancia de 0.038. Halle el porcentaje en masa de fosfato en la ferritina. PM (PO43-) = 94.972 g.mol-1 I.

Respuesta: a. 24251 M-1.cm-1. b. 1,16 %. 20. Una toma de 25.00 mL de muestra problema que contiene hierro es analizada tratándola con ácido nítrico y haciéndola reaccionar con un exceso de cianuro de potasio para formar un complejo rojo. La disolución se diluye a 100.00 mL y una alícuota de la misma es colocada en una celda de camino óptico variable. Una muestra de referencia de 10.00 mL cuya [Fe3+] = 6.80 x 10-4 M se trata de la misma forma diluyéndose a 50.00 mL y colocándose una alícuota de la misma en una celda de 1.00 cm. La disolución problema da la misma absorbancia que la disolución de referencia cuando se coloca en una celda de 2.48 cm. ¿Cuál es la concentración de hierro en la muestra problema? Respuesta: 2,19 x 10-4 M. 21. La absorbancia de nitrato de cobalto (Co(NO3)2) y nitrato de cromo (Cr(NO3)3) son aditivas sobre el espectro visible. Se decide analizar una disolución que contiene ambos compuestos. Para ello se escoge dos longitudes de onda: 400 y 505 nm y se emplea una celda de 1 cm para el ensayo. Los resultados son los siguientes: A 400 = 1.167 A 505 = 0.674

Calcule las concentraciones de cromo y cobalto en la mezcla problema. Respuesta: [Cr3+] = 7,50 x 10-2 M ; [Co2+] = 5,01 x 10-2 M. 22. Se desea analizar una muestra que contiene los analitos A y B. En el laboratorio se dispone de disoluciones patrón de ambos analitos de concentraciones exactamente conocidas. Luego de un proceso de preparación para el análisis en que la muestra es diluida al décimo, 1 mL de la misma se mide a 425 nm y a 580 nm en una cubeta de 1.00 cm de camino óptico,

obteniéndose los datos de la tabla I. Los estándares de laboratorio se someten al mismo procedimiento. Los resultados obtenidos aparecen en la tabla II. Determine la concentración de A y B en la muestra. TABLA I (MUESTRA)

Longitud de onda 425 nm 580 nm

TABLA II (DISOLUCIONES PATRÓN) Analito Molaridad (M) A 0.0992 B

0.1023

Absorbancia 0.095 0.301

Longitud de onda 425 nm 580 nm 425 nm 580 nm

Absorbancia 0.545 0.125 0.227 0.823

Respuesta: [A] = 2,33 X 10-2 M ; [B] = 3,71 X 10-1 M. 23. La transferrina (PM 81000 g.mol-1) y la desferrioxamina B (PM 650 g.mol-1) son compuestos incoloros capaces de unirse al Fe3+ formando complejos coloreados en relación 1:2 y 1:1 con longitudes de onda máximas de absorción a 470 nm y 428 nm respectivamente. La absortividad molar de estos dos compuestos formando complejos con hierro viene dada a dos longitudes de onda diferentes: ε [M-1 cm-1]

λ (nm) 428 470

transferrina-2 Fe(III) 3540 4170

desferrioxaminaFe(III) 2730 2290

a. Una disolución de transferrina presenta absorbancia de 0.463 a 470 nm en una celda de 1.00 cm. Calcule la concentración de transferrina en mg.mL-1 y la de hierro en µg.mL-1. b. Poco tiempo después de agregar desferrioxamina (la cual diluye la muestra) la absorbancia a 470 nm es de 0.424 y a 428 nm es de 0.401. Calcule el porcentaje de hierro que se halla complejado con transferrina y desferrioxiamina. PA (Fe) = 55.847 g.mol-1 Respuesta: a. 8,99 mg.mL-1 ; 12,40 µg.mL-1. b. 73,65 % complejado con transferrina ; 26,35 % complejado con desferrioxamina. 24. Los espectros mostrados en la figura corresponden a soluciones de MnO4- 1.00 10-4 M, Cr2O7-2 1.00 10-4 M y una mezcla de ambos de composición desconocida.

En la tabla se muestran las absorbancias obtenidas a diferentes longitudes de onda, halle la concentración de cada especie en la mezcla. Respuesta: [Cr2O72-] = 1,78 x 10-4 M ; [MnO4-] = 8,14 x 10-5 M.

25. Los espectros infrarrojos (IR) suelen registrarse en términos de porcentaje de transmitancia de forma que tanto las bandas débiles como las fuertes caigan dentro de escala. En la siguiente figura se muestra el espectro IR de los compuestos A y B en una región próxima a los 2000 cm-1.

Note que la absorción corresponde a un pico hacia abajo en este caso. Los espectros fueron tomados usando celdas de 0.00500 cm de espesor y una solución 0.0100 M de cada compuesto. Una mezcla de A y B de composición desconocida produce una transmitancia de 34 % a 2022 cm-1 y de 38.3 % a 1993 cm-1 empleando la misma celda. Encuentre las concentraciones de A y B. λ (cm-1) 2022 1993 A pura 31.0 % T 79.7 % T B pura 97.4 % T 20.0 % T Respuesta: [A] = 9,11 x 10-3 M ; [B] = 4,67 x 10-3

SERIE 4 CROMATOGRAFÍA Cromatografía Plana 1) En la clasificación de métodos cromatográficos ubique a la cromatografía planar según la naturaleza del soporte utilizado, a la naturaleza de la fase estacionaria y al mecanismo de separación desarrollado. 2) a-En base al cuadro de los adsorbentes más comunes dado a continuación, discuta porque no está incluida celulosa. b- Justifique por qué en cromatografía de adsorción no usaría sacarosa como fase estacionaria sólida si tuviese que analizar una solución acuosa que contiene cationes sodio, potasio y magnesio.

Adsorbentes débiles

Adsorbentes medianos

Adsorbentes fuertes

sacarosa

carbonato de calcio

almidón

fosfato de calcio

alúmina activada

talco

fosfato de magnesio

carbón activado

hidróxido de calcio

sílica gel activada

carbonato de sodio

silicato de magnesio activado

3) Dado el Rf = 0.5 para una sustancia, cuál es la posición de la misma sobre la placa que se muestra a continuación?

4) Para la separación de dos analitos (una acetona alifática de un alcohol alifático) en silicagel, discuta el Rf del alcohol debería ser menor que el de la cetona. 5) Dos componentes A y B en una mezcla tienen un Rf muy similar de 0.02 y 0.03 en sílica gel con fase móvil de 2-cloropropano : pentano (8:92). Cuál de las siguientes fases móviles usaría para la separación de los componentes A y B: a- pentano c- acetonitrilo-pentano (20:80) b- metanol d- metanol-diclorometano (1.5:98.5). 6) La Fig. 1 muestra la separación de acetofenona y bifenilo. a- Calcule la resolución entre ambos compuestos, siendo la distancia entre los centros de las manchas 1,27 cm y los diámetros promedio del bifenilo y acetofenona 0,35 y 0,40 cm respectivamente. b- Discuta cómo se podría mejorar la resolución entre dos compuestos que tienen un valor de Rf aceptable pero que no están bien separados

7)

a- Discuta las siguientes aseveraciones:

a1- Cuando se visualizan aminoácidos rociando con un spray de ninhidrina se está usando una técnica química destructiva. a2- El agua podría actuar como agente destructivo en el caso de algunos ésteres. a3- Los compuestos inorgánicos no pueden detectarse utilizando ácido sulfúrico. a4- La radiación ultravioleta podría ser una técnica de visualización destructiva. b-En una cromatografía preparativa justifique qué método usaría para visualizar: destructivo o no destructivo?

CROMATOGRAFÍA en COLUMNA 1- Realice una clasificación general de los diferentes mecanismos de separación cromatográficos, indique la naturaleza del las fases y el tipo de interacción que tiene lugar en cada caso. Dé algunos ejemplos de los métodos comprendidos.

CROMATOGRAFÍA GASEOSA 2-

Describir los principios de la cromatografía de gases.

3-

¿Qué compuestos pueden determinarse por cromatografía de gases?

4-

¿Cuáles son los tipos principales de la cromatografía de gases?

5- a- Comparar las columnas empacadas y capilares en cuanto al número de platos. bComparar las columnas WCOT, SCOT y PLOT. 6- a- Dibuje un diagrama de bloques e identifique los componentes fundamentales de un cromatógrafo de gases. b- ¿En qué circunstancias es conveniente derivatizar un analito antes de realizar un análisis por CG? c- ¿Qué es un “gradiente” en CG ? d- ¿Qué ventajas tiene una fase estacionaria ligada en CG? e- ¿Porqué el detector de conductividad térmica responde a todos los analitos excepto al gas portador? f- Comparar las propiedades de una columna tubular abierta con las de una columna empaquetada.

7. a- Describir los principios de los siguientes detectores para cromatografía de gases: conductividad térmica, b) ionización de flama, c) captura de electrones. b- Comparar los detectores de la pregunta a en cuanto a sensibilidad y tipos de compuestos que se pueden detectar. 8-

¿Cómo la programación de temperatura mejora las separaciones?

9- Describir los principios de la cromatografía de gases-espectrometría de masas. ¿Cuáles son sus ventajas? ¿Qué es un ion molecular? ¿Cuál es la regla del nitrógeno? ¿Qué fuentes de iones se suelen usar para gases-masas? ¿Qué analizadores de masa se suelen usar para gases-masas? 10- Los siguientes datos fueron obtenidos por medio de un cromatograma gas líquido, en una columna de 1.50 m., cuya fase estacionaria es deescualeno. Compuesto no retenido benceno (PE 80 °C) hexano (PE 68 °C)

tr (min) 3 10 11

w (min) – 1.1 1.4

Calcular : a- El tiempo de retención corregido (tr') para cada compuesto. b- El número promedio de platos (N prom.). c- La resolución (R) entre ambos picos y decir si se logra la separación. d- En base a los datos obtenidos grafique un cromatograma, respetando las escalas. Considere que el hexano es el compuesto que está en mayorconcentración. e- ¿Cómo se puede mejorar la resolución entre dos picos próximos en CG? 11- Los siguientes tiempos de retención y ancho de picos fueron observados en una columna gas líquido de 1,50 m, rellena con FE muy polar, de composición química del tipo del etilenglicol.

Compuesto no retenido hexano (PE 68 °C) 1-metiletil metanoato (PE 68 °C) Calcular: El factor de capacidad (k') para cada sustrato. a- El factor de selectividad (α). b- La altura equivalente del plato teórico (AEPT o H).

tr (min) 0.40 4.60 5.00

w (min) 0.35 0.37

c- Qué modificaciones hubiese observado en los tr si la fase estacionaria hubiese sido no polar, por ejemplo escualeno? Y si la fase hubiese sido levemente polar, con una estructura del tipo de ftalato de didonilo?. 12- Para determinar la µop de una CGL, se procede a inyectar alícuotas iguales de una misma muestra, a distintas velocidades de flujo cada vez y se registra en cada caso el tiempo de retención (tr) y los anchos de pico (w) . Los datos obtenidos son los siguientes: Alícuota 1 2 3 4 5 6 7

tr (min) 5.53 8.58 11.33 11.64 11.92 12.16 6.9

w (min) 0.70 0.85 0.80 0.85 0.90 1.00 0.70

µ (cm/seg) 5 10 20 30 40 50 70

a- Con esta información dibuje la curva de Van Deemter, indicando en la gráfica la µop y la Hmin. La longitud de la columna es de 90cm. b- Si la muestra usada es un compuesto halogenado, sugiera el tipo de fase estacionaria. c- ¿Qué proceso considera cada uno de los términos de la ecuación de Van Deemter?. d- ¿Por qué la difusión longitudinal (término B) es un problema más serio en CG que en CL?.

13- Los cromatogramas de CG que se muestran a continuación se obtuvieron bajo las condiciones indicadas. a- ¿Cuáles cambios realizaría en cada caso para mejorarlos y lograr la separación de los compuestos en la mezcla? b- ¿Qué ventajas aporta la programación de temperatura en CG?

14- Se desea determinar la concentración de etanol en sangre por el método de patrón interno. Para ello se procesan (de la misma manera) una serie de soluciones acuosas patrón de etanol y una muestra de suero: una alícuota de 0.01 mL de cada solución se diluyen con 0.1 mL de una solución patrón de 2-propanol 0.1mg/mL. Se inyectan 0.1 µl de cada solución en un CG provisto de un detector FID (ionización de llama), un integrador y una columna PEG-400 (polietilenglicol) a 80 °C. Los resultados obtenidos fueron los siguientes:

Patrones de etanol (mg/mL) 0.5 0.75 1.0 1.25 1.5 Muestra de sangre

Medida del integrador Pico del etanol

Pico del propanol

5518 7563 10350 13935 15628 9862

12754 11893 12084 12870 12314 12604

a- Construir el gráfico de calibración correspondiente y usarlo para determinar la concentración de etanol en la muestra de sangre. b- ¿Qué ventajas tiene emplear las áreas integradas de los picos en vez de sus alturas para realizar la cuantificación?

CROMATOGRAFÍA LÍQUIDA 15- a- Dibuje un diagrama de bloques e identifique los componentes fundamentales de un cromatógrafo líquido de alto rendimiento b- Defina “gradiente de elución “en CL. c- ¿Es crítico el control de la temperatura en CL? ¿Qué comparación puede establecer respecto a CG? 16- Las siguientes aseveraciones se refieren a los distintos modos de HPLC. Indique si las mismas son verdadera (V) o falsas (F). a- En cromatografía de adsorción la fase móvil es no polar. b- Moléculas polares pueden ser fácilmente separadas por cromatografía de adsorción. c- El tiempo de retención de los solutos en cromatografía de exclusión puede ser alterado cambiando la polaridad de la fase móvil. d- La exclusión molecular se usa sólo para separar moléculas grandes. e- En cromatografía reversa la fase móvil es más polar que la fase estacionaria. f- La posición de las bandas en un cromatograma es función de las constantes termodinámicas g- La modificación de parámetros cinéticos impacta sobre el ancho de las bandas del cromatograma y no sobre la posición de las mismas 17- Discuta las siguientes situaciones: a) Un analista utiliza una fase móvil a la que no desgasificó suficientemente por lo tanto sigue teniendo burbujas. b) El analista inyecta una muestra de suero y no utiliza una precolumna o columna guarda . c) Un analista realiza una cromatografía usando como fase móvil metanol:buffer acetato de sodio/ácido acético pH=5. Cuando finaliza el trabajo procede a lavar la columna durante un hora con metanol . 18- Si el tiempo de retención de un componente A es mucho mayor que el de un componente B, qué indica esto acerca de los analitos en:

a- Una cromatografía de permeación en gel? b- Una cromatografía de fase reversa . 19- Una mezcla de cafeína y vitamina B6, como fosfato de piridoxal, que es su forma metabólicamente activa, se separa en una columna C18 con una fase móvil metanol: agua 30:70. En estas condiciones indique. a- En qué orden eluirán ? b- Si el tiempo de retención del analito más polar fuera muybajo afectando al factor de capacidad cómo haría para incrementarlo si dispone solamente de esa columna? c. A su criterio ¿qué término de Van Deemter incide más en la determinación del  óptimo en una cromatografía líquida de alto rendimiento con fase estacionaria ?

Cafeína

Fosfato de piridoxal

20- Una mezcla conocida de los compuestos C y D produce los siguientes resultados en HPLC:

Compuesto

Concentración (mg.mL-1) en la mezcla

Área del pico (cm2)

C

1.03

10.86

D

1.16

4.37

Se prepara una solución mezclando 12.49 mg de D más 10,00 mL de un problema que sólo contiene C y se diluye a 25,00 mL. La áreas de los picos son de 5.97 y 6.38 cm2 para C y D respectivamente. Hallar la concentración de C (mg.mL-1) en el problema. 21- Se desea determinar cafeína en una bebida energizante por HPLC. Dado que la bebida tiene una matriz compleja conteniendo alto contenido de azúcar y además vitamina B6, se decide recurrir al método de adición de patrón para corregir el efecto de matriz. Equipo: Cromatógrafo líquido equipado con: una bomba isocrática Waters modelo 515 de alta presión, un inyector Rheodyne con loop de 50 L, una columna C18 Zorbax SB (15 cm x 4.6 mm de diámetro interno (d.i.) y partículas de relleno de 5 m , detector UV-vis de longitud de onda variable y software cromatográfico. Parámetros de trabajo: Flujo: 1,0 mL/min Volumen de inyección: 0,3 mL; longitud de onda de lectura: 272 nm; fase móvil: AguaMetanol (70:30) Reactivos: Solución stock de cafeína 400 ppm; Bebida energizante.

Protocolo de trabajo Muestra

1 2 3 4 5 5 6

Volumen de Bebida energizante Volumen de Cafeína (dilución ¼ en FM) mL Patrón (400 ppm) mL 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00

0 0.375 0.500 0.625 0.750 0.875 1.250

Agua c.s.p.

Área registrada

mL 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00

0.33 0.80 1.06 1.28 1.59 1.74 2.29

Calcular la concentración de cafeína de la muestra expresada en ppm

22- Para cuáles de los siguientes casos HPLC será una buena opción de análisis: 1) Estudio de la composición del humo del cigarrillo 2) Determinación de ácido ascórbico (vitamina C) en tabletas 3) Determinación de cafeína en bebidas 4) Determinación de azúcares 23) a- Realice una clasificación de tipos de resinas de intercambio iónico, indicando grupo iónico fijo y contra ión (ión intercambiado). b- Indicar los efectos de aumentar el entrecruzamiento en las columnas de intercambio iónico. CROMATOGRAFÍA- RESOLUCION. 24- Las sustancias A y B tienen tiempos de retención de 16.40 y 17.63 min, respectivamente, en una columna de 30 cm. Una especie no retenida pasa a través de la columna en 1.30 min. Las anchuras máximas (en la base) de A y B son 1.11 y 1.21 min, respectivamente. Calcule: a) la resolución entre los compuestos A y B b) el número medio de platos de la columna c) la altura de plato d) la longitud de la columna necesaria para lograr una resolución de 1.5 e) el tiempo necesario para eluir la sustancia B en la columna que da un valor de RS de 1.5 25.- La figura muestra el cromatograma de una mezcla de dos componentes en una columna cromatográfica de líquidos empaquetada, de 25 cm. La velocidad de flujo fue de 0.40 mL min-1. a) Determina los factores de retención para los dos componentes b) Calcula la resolución de los dos picos c) Halla la altura media de plato d) ¿Qué longitud de la columna se necesitaria para alcanzar una resolución de 1.75?

e) Supongamos que la longitud de la columna se ha fijado a 25 cm y que el material de empaquetamiento está fijo. ¿Qué medidas podría usted tomar a fin de incrementar la resolución para lograr la separación en línea base? f)¿Hay alguna medida que usted pudiera usar para lograr una mejor separación en menos tiempo con la misma columna que en el apartado anterior?

26.- El aldehído cinámico es el compuesto del que depende el sabor de la canela. También es un antimicrobiano potente, que forma parte de ciertos aceites esenciales. La respuesta de la cromatografía de gases (CG) con una muestra artificial que contiene seis componentes de aceites esenciales y metilbenzoato como patrón interno se muestra en la siguiente figura:

La siguiente figura es una ampliación de la región cerca del pico del aldehído cinámico.

Calcula: a) el número de platos teóricos para el compuesto de estudio. b) La columna de sílice fundida tiene 0.25 mm x 30 cm de diámetro y longitud de columna respectivamente, y con un tamaño de partícula de 0.25 µm. Determina la altura de plato teórico. c) Se obtienen datos cuantitativos empleando metilbenzoato como patrón interno para los compuestos aldehído cinámico y timol tal y como se muestra en la siguiente tabla. Sabiendo que los valores de área relativas para cada compuesto se calculan dividiendo el área del pico del componente/área del patrón interno, calcula: el área relativa para los dos compuestos anteriormente mencionados, determine las ecuaciones de la curva de calibrado para cada componente y a partir de los datos del apartado anterior determina qué componente tiene mayor sensibilidad. Área de pico abosluta Concentració (µg mL0.50 0.75 1.30 2.50

n

Metil benzoato 18225 18523 17895 18329

Aldehíd o 12325 20140 35462 68090

Timol 20238 36890 69975 130215

SERIE 5 - EQUILIBRIO QUÍMICO Problema 1: Las sustancias A y B reaccionan para producir C y D. La constante de equilibrio K tiene un valor de 0.30. Supóngase que 0.20 mol de A y 0.50 mol de B se disuelven en 1.00 L, y que se lleva a cabo la reacción. Calcular las concentraciones de los reactivos y de los productos en el equilibrio. Problema 2: Las sustancias A y B reaccionan para producir C y D. La constante de equilibrio K tiene un valor de 2.0 1016. Supóngase que 0.20 mol de A y 0.50 mol de B se disuelven en 1.00 L, y que se lleva a cabo la reacción. Calcular las concentraciones de los reactivos y de los productos en el equilibrio. Problema 3: A y B reaccionan como sigue:

Se supone que 0.10 mol de A reaccionan con 0.20 mol de B en un volumen de 1.000 mL; K= 1.0 1010. ¿Cuáles son las concentraciones en el equilibrio de A, B y C? Problema 4: Calcular las concentraciones de equilibrio de A y B en una solución 0.10 M de un electrólito débil AB con una constante de equilibrio de 3.0 10-6. Problema 5: Calcular la concentración de A del Problema 4, suponiendo que la solución contiene también B 0.20 M. Problema 6: A y B reaccionan como sigue: A + B C + D. La constante de equilibrio es 3 20x10 . Si 0,30 mol de A y 0,80 mol de B se mezclan en 1 L, ¿cuáles serían las concentraciones de A, B, C y D una vez finalizada la reacción? Problema 7: A y B reaccionan como sigue: A + B 2C. La constante de equilibrio es 5,0 106. Si 0,40 mol de A y 0,70 mol de B se mezclan en 1 L, ¿cuáles serían las concentraciones de A, B y C una vez finalizada la reacción? Problema 8: La constante de disociación para el ácido cianhídrico HCN es 7,2 10-10. Calcular el porcentaje de disociación de una solución 1,0 10-3 M. Problema 9: Escribir las ecuaciones respecto del balance de masa para una solución 1.0 10-5 M de [Ag(NH3)2]Cl. Problema 10: Escribir la ecuación del balance de carga para una solución de H2S. Problema 11: Escribir una expresión de balance de carga para una solución que contiene KCl, Al2(SO4)3 y KNO3. Descartar la disociación del agua. Problema 12: Calcular las fuerzas iónicas de las siguientes soluciones: a) 0,30M NaCl; b) 0,30M Na2SO4; c) 0,30M NaCl y 0,20M K2SO4; d) 0,20M Al2(SO4)3 y 0,10M Na2SO4. Problema 13: Calcular las fuerzas iónicas de las siguientes soluciones: a) 0,20M ZnSO4; b) 0,40M MgCl2; c) 0,50M LaCl3; d) 1,0M K2Cr2O7; e) 1,0M Tl(NO3)3 + 1,0M Pb(NO3)2.

Problema 14: Calcular los coeficientes de actividad de los iones sodio y cloruro para una solución 0,00100M de NaCl. Problema 15: Calcular los coeficientes de actividad de cada ion en una solución que contiene Na2SO4 0,0020M y Al2(SO4)3 0,0010M. Problema 16: Calcular la actividad del ion NO3 - en una solución 0,0020M de KNO3 . Problema 17: Calcular la actividad del ion CrO4-2 en una solución 0,020M de Na2CrO4 . Problema 18: Escribir el balance de carga para una solución saturada de CdS. Problema 19: Escribir el balance de carga para el problema 6 Problema 20: Calcular la fuerza iónica de una solución 0,2 M de KNO3 y una solución 0,2 M de K2SO4. Problema 21: Calcular la fuerza iónica de una solución que consiste en NaCl 0,30 M y Na2SO4 0.20 M. Problema 22: Calcular los coeficientes de actividad para K+ y SO4-2 en una solución 0,0020 M de sulfato de potasio. Problema 23: Calcular los coeficientes de actividad para K+ y SO4-2 en una solución 0,020 M de sulfato de potasio. Sabiendo que α K+= 3 Å y α SO4-2=4.0 Å. Problema 24: Calcular las fuerzas iónicas de las siguientes soluciones: a) 0,30M NaCl; b) 0,30M Na2SO4; c) 0,30 M NaCl y 0,20 M K2SO4; d) 0,20M Al2(SO4)3 y 0,10M Na2SO4. Problema 25: Calcular las fuerzas iónicas de las siguientes soluciones: a) 0,20M ZnSO4; b) 0,40M MgCl2; c) 0.50 M LaCl3; d) 1.0 M K2Cr2O7; e) 1.0 M Tl(NO3)3 f) 1.0 M Pb(NO3)2. Problema 26: Calcular los coeficientes de actividad de los iones sodio y cloruro para una solución 0,00100 M de NaCl. Problema 27: Calcular los coeficientes de actividad de cada ion en una solución que contiene Na2SO4 0,0020M y Al2(SO4)3 0,0010M. Problema 28: Calcular la actividad del ion NO3- en una solución 0,0020M de KNO3. Problema 29: Calcular la actividad del ion CrO4-2 en una solución 0,020M de Na2CrO4.

SERIE 6 - ANÁLISIS GRAVIMÉTRICO Y EQUILIBRIO DE PRECIPITACIÓN Problema 1: Describir las operaciones unitarias que se emplean comúnmente en el análisis gravimétrico e indicar brevemente el propósito de cada una. Problema 2. ¿Cuál es la relación de von Weimarn? Definir los términos. ¿Qué información respecto de las condiciones óptimas de precipitación da la relación de von Weimarn? Problema 3. ¿Qué es la digestión de un precipitado y por qué es necesaria? Problema 4. Describir las condiciones óptimas para la precipitación que conducirían a un precipitado puro y filtrable. Problema 5. ¿Qué es la coprecipitación? Enumerar los diferentes tipos de coprecipitación e indicar cómo se pueden minimizar o tratar. Problema 6. ¿Por qué se debe lavar un precipitado filtrado? ¿Por qué un líquido de lavado por lo general debe contener un electrólito? ¿Cuáles son los requisitos para este electrólito? Problema 7. ¿Qué ventajas tienen los agentes precipitantes orgánicos? Problema 8. Calcular el peso del sodio presente en 50,0 g de Na2SO4. Si el Na2SO4 se analiza precipitando y pesando BaSO4, ¿qué peso de precipitado se obtendría? Problema 9. ¿Cuántos gramos de CuO daría 1,00 g de verde de París, Cu3(AsO3)2x2As2O3xCu(C2H3O2)2? ¿Y de As2O3? Problema 10. Una muestra de 0,396 g que contiene cloruro de bario dihidratado fue totalmente disuelta en un volumen total de 50,00 mL. Posteriormente todo el cloruro fue precipitado con una solución de nitrato de plata y se produjo 0,328 g de cloruro de plata. a. ¿Qué porcentaje de la muestra representa el cloruro de bario dihidratado? b. ¿Qué molaridad corresponde al ión bario en la disolución de partida? c. ¿Qué masa corresponde al agua en la molécula de la muestra original? PM(AgCl)=143,32 g.mol-1, PM(BaCl2.2H2O)=244,23 g.mol-1 PM(H2O)=18,01 g.mol-1 Problema 11. Una muestra de 0,886 g que contiene oxalato de calcio (CaC2O4) fue calcinada a alta temperatura hasta una masa constante que resultó ser de 0,614 g. Calcule qué porcentaje de CaC2O4 está presente en la muestra. Reacción gravimétrica: PM (CO) = 28.01 g.mol-1, PM (CO2) = 44.01 g.mol-1, PM (CaC2O4) = 128.10 g.mol-1 Problema 12. Al mentol le corresponde la fórmula molecular C10H20O. Una muestra de 0,1105 g que contiene mentol se analiza por combustión obteniéndose 0,2829 g de dióxido de carbono y 0,1159 g de agua. a. Determine la pureza del mentol en la muestra. b. Determine el porcentaje de oxígeno presente en la muestra. Reacción gravimétrica:

PM (CO2) = 44,01 g.mol-1, PM (H2O) = 18.01 g.mol-1, PM (C10H20O) = 156,27 g.mol-1 Problema 13. La sosa para lavar tiene la fórmula molecular Na2CO3.XH2O. Una muestra de 2,558g de sosa pura, de hidratación desconocida, se calienta a 125°C hasta obtener una masa constante de 0,948 g que corresponde al carbonato de sodio anhidro. Determine el valor de X. PM (Na2CO3) = 105,99 g.mol-1 Problema 14. Una muestra de 27,73 mg contiene solamente cloruro de hierro (II) y cloruro de potasio. Disuelta en agua, requirió 18,49 mL de solución de nitrato de plata 0,02237 M para la titulación completa de sus cloruros. Calcule la masa de cloruro de hierro (II) y el porcentaje en masa de hierro en la muestra. PM (Fe) = 55,85 g.mol-1, PM (FeCl2) = 126,75 g.mol-1, PM (KCl) = 74,55 g.mol-1 Problema 15. Se disuelve una muestra de 0,410 g de bromuro de potasio impuro en 25,00 mL de agua y se agregan a la solución 50,00 mL de nitrato de plata 0,0492 N en exceso para precipitar todo el ión bromuro presente en la muestra. De acuerdo al método de Volhard, se requieren 7,50 mL de tiocianato de potasio (KSCN) 0,0600 N para valorar el exceso de plata. Calcule el porcentaje de pureza de la muestra original. PM (KBr) = 119,01 g.mol-1

Problema 16. Una toma de 0,1719 g de una materia prima determinada que contiene clorato de magnesio se disuelve y todo el clorato se reduce a cloruro con un reductor adecuado; el cloruro resultante se titula con una solución de nitrato de plata 0,1020 M, gastándose 15,02 mL de dicha disolución. Calcule el porcentaje de magnesio en la materia prima analizada. PA (Mg2+) = 24,31 g.mol-1

Problema 17. Para determinar el contenido de cloruro de calcio y de cloruro de hierro (III) en una muestra se procede de la siguiente manera: 0,4000 g de muestra se disuelve en amoníaco diluido y se calienta a ebullición. El precipitado obtenido se calcina, obteniéndose una masa de óxido de hierro (III) de 0,1090 g. 0,6500 g de la misma muestra se disuelven en 100,00 mL, se toma una alícuota de 10.00 mL y se valora con 9,05 mL de nitrato de plata 0,1000 N, formándose cloruro de plata, precipitado de color blanco. Calcule el porcentaje de cloruro de calcio y de cloruro de hierro (III) en la muestra. Datos: PM (Fe2O3) = 159,70 g.mol-1, PM (CaCl2) = 110,99 g.mol-1, PM (FeCl3) = 162,22 g.mol-1 Problema 18. Una muestra de 523,1 mg de KBr impuro se trata con un exceso de AgNO3 y se obtienen 814,5 mg de AgBr. ¿Cuál es la pureza del KBr? Problema 19. ¿Qué peso de precipitado de Fe2O3 se obtendría de una muestra de 0,4823 g de alambre de hierro que es 99,89% puro?

Problema 20. El contenido de aluminio de una aleación se determina en forma gravimétrica precipitándolo con 8-hidroxiquinolina (oxina) para dar Al(C9H6ON)3. Si una muestra de 1,021g produjo 0,1862g de precipitado, ¿cuál es el porcentaje de aluminio en la aleación? Problema 21. Se va a analizar el hierro de una mena en forma gravimétrica pesando como Fe2O3. Se desea que los resultados se obtengan con cuatro cifras significativas. Si el contenido de hierro está entre 11 y 15%, ¿cuál es el tamaño mínimo de muestra que se debe tomar para obtener 100,0 mg de precipitado? Problema 22. El cloruro en una muestra de 0,12 g de MgCl2 al 95% de pureza se va a precipitar como AgCl. Calcular el volumen de una solución 0,100 M de AgNO3 que se necesitaría para precipitar al cloruro y dar un exceso de 10%. Problema 23. Los iones de amonio se pueden analizar precipitando con H2PtCl6 como (NH4)2PtCl6, y luego incinerando el precipitado hasta platino metálico, que se pesa [(NH4)2PtCl6 → Pt + 2NH4Cl↑ + 2Cl2↑]. Calcular el porcentaje de amoniaco en una muestra de 1,00 g que produce 0,100 g de Pt por este método. Problema 24. Se va a analizar una muestra para determinar su contenido de cloruro precipitando y pesando cloruro de plata. ¿Qué peso de muestra se hubiera tenido que tomar para que el peso del precipitado fuera igual al porcentaje de cloruro en la muestra? Problema 25. El mineral pirita (FeS2 impuro) se analizó convirtiendo el azufre en sulfato y precipitando BaSO4. ¿Qué peso de mineral se debe tomar para el análisis para que los gramos de precipitado sean iguales a 0,1000 veces el porcentaje de FeS2? Problema 26. Una mezcla que contiene sólo BaO y CaO pesa 2,00 g. Los óxidos se convierten en los sulfatos correspondientes mezclados, que pesan 4,00 g. Calcular el porcentaje de Ba y de Ca en la mezcla original. Problema 27. Una mezcla que contiene sólo BaSO4 y CaSO4 posee la mitad en peso de Ba2+ respecto de lo que contiene de Ca2+. ¿Cuál es el porcentaje de CaSO4 en la mezcla? Problema 28. Una mezcla que contiene sólo AgCl y AgBr pesa 2.000 g. Se reduce de manera cuantitativa a plata metálica, la cual pesa 1.300 g. Calcular el peso de AgCl y de AgBr en la muestra original. Problema 29. Escribir expresiones de productos de solubilidad para los siguientes compuestos: a) AgSCN, b) La(IO3)3, c) Hg2Br2, d) Ag[Ag(CN)2], e) Zn2Fe(CN)6, f)Bi2S3. Problema 30. El yoduro de bismuto, BiI3, tiene una solubilidad de 7,76 mg/L. ¿Cuál es su Kps? Problema 31. ¿Cuál es la concentración de Ag+ y CrO42- en una solución saturada de Ag2CrO4? Problema 32. Calcular la concentración de bario en una solución al equilibrio cuando se agregan 15,0 mL de K2CrO4 0,200 M a 25,0 mL de BaCl2 0,100 M.

SERIE 7 – VOLUMETRÍA ÁCIDO BASE 1- Halle el valor de pH y la concentración de ácido sulfuroso (Ka1=1,23x10-2, Ka2=6,60x10–8),

hidrógenosulfito ysulfito en cada una de las siguientes soluciones:

a.

Ácido sulfuroso 0,050 M

b.

Hidrógenosulfito de sodio 0,050 M

c.

Sulfito de sodio 0,050 M

2- Una muestra de 50,00 mL de vinagre se diluyó a 250,00 mL. Una alícuota de 25,00 mL de esta

solución se valoró con NaOH 0,1600 M hasta viraje de la fenolftaleína precisándose 28,10 mL de base. ¿Cuál es el % m/V de HAc de la muestra? PM HAc = 60,000

3- Una muestra sólida que contiene NaOH se titula del siguiente modo: 10,32 g de muestra se

disuelven hasta volumen final de 100,00 mL. Una alícuota de 25,00 mL de la solución se titula con H2SO4 0,05160 M gastándose 22,30 mL. Calcular el % m/m de NaOH. PM NaOH = 40,000

4- Una muestra de Ba(OH)2 se trata con 30,00 mL de solución de H2SO4 0,0450 M. El precipitado obtenido se filtra y el remanente se titula con NaOH 0,1200 M gastándose 7,00 mL. Si la masa de la muestra es de 180,0 mg, ¿cuál es la pureza de la misma? PM Ba(OH)2 = 171,000 5- Una muestra de tetraoxalato de potasio (C2O4HK.C2O4H2.2H2O) se valora con una solución de NaOH 0,1044 M. Si la muestra tiene 99,50 % de pureza y se gastaron 40,00 mL de NaOH, ¿cuál es el peso de la muestra valorada? PM Tetraoxalato de potasio (TOK) = 254,10 6- 20,0000 g de una muestra que contiene H2SO4 y Na2SO4 se valoran con NaOH 0,2000 M

gastándose 50,00 mL. La solución resultante se trata con exceso de BaCl2 dando 6,3000 g de BaSO4. Calcular el % de H2SO4 y de Na2SO4. PM H2SO4 = 98,000 PM BaSO4 = 233,340 PM Na2SO4 = 142,000 7- Ciertos polvos de limpieza se tratan de la siguiente manera: 10,0000 g se disuelven en H2O con

NaOH. El NH3 formado se destila y se recoge en 50,00 mL de H2SO4 0,2500 M. El exceso de ácido se valora con KOH 0,2500 M gastándose 25,00 mL. Calcule la composición del producto expresada en % m/m de NH3. PM NH3 = 17,000

8- Se necesitan 5,00 mL de solución de NaOH 0,0100 M para la titulación de 200,00 mL H2O

destilada usando fenolftaleína como indicador. ¿Cuál es el contenido de CO2 del agua en mg/L?. PM CO2=44 9- Dibuje en un mismo par de ejes las curvas de valoración de 5 ácidos monopróticos, cuyos

valores de pKa son 2, 4, 6, 8 y 10 respectivamente.

10- Dibuje en un mismo par de ejes las curvas de valoración de 5 ácidos monopróticos, cuyos

valores de concentración son 20 mM, 2 mM, 0.2 mM, 0.02 mM y 0.002 mM respectivamente.

11- Dibuje y describa la curva de valoración de un ácido triprótico. 12- En la determinación de la acidez total de un vino blanco de mesa (expresada como gramos de

ácido tartárico por 100 mL) se necesitó 21,48 mL de NaOH 0,03776 M para obtener el punto final con fenolftaleína, con el cual se titulan los dos H+ del ácido. Conociendo que la acidez es de aproximadamente 0,6 g/100 mL, calcular qué volumen de vino se debió tomar. PMH2C4H4O6 =150,09 13- Una mezcla de sustancias alcalinas se valora con H2SO4 0,1000 M. Se pesan 250,0 mg de la

muestra y se gastan 31,10 mL hasta el punto final de fenolftaleína y al añadir heliantina se

1

encuentra que ese indicador también señala el punto final. ¿Cuál es el álcali presente y cuál es su porcentaje en la muestra? 14- Una muestra de sustancias alcalinas de 2,000 g requiere 25,50 mL de HCl 0,5000 M hasta

viraje de fenolftaleína. Luego, se agrega heliantina y se requieren 20,00 mL más. Dar la composición cuali y cuantitativa de la muestra, expresando el contenido de las sustancias alcalinas en % m/m (como sales de sodio). 15- Calcule el valor de pH en el punto de equivalencia para las siguientes titulaciones ácido base y elija de la tabla anexa un indicador adecuado para cada una.

Ácido benzoico (pKa = 4.20) 0,01 M con hidróxido de sodio 0,2 M Aziridina (pKa = 8.04) 0,01 M con ácido clorhídrico 0,2 M Ácido nítrico 0,01 M con hidróxido de potasio 0,2 M Etilamina (pKa = 10.60) 0,01 M con ácido perclórico 0,2 M Indicador Rojo de cresol Anaranjado de metilo Anaranjado de etilo Rojo de metilo p-Nitrofenol Púrpura de cresol Azul de timol Nitramina

Intervalo de viraje 0.2 - 1.8 3.1 - 4.4 3.4 - 4.8 4.8 - 6.0 5.6 - 7.6 7.6 - 9.2 8.0 - 9.6 11.1 - 12.7

16- Para titular 10 mL de ácido succínico (H2Su) 0,0617M (Ka1 =6,46 x 10-5, Ka2 = 3,31 x 10-6) se tiene

en el laboratorio una disolución de hidróxido de sodio 0.0954 M y los indicadores del ejercicio anterior. ¿Qué indicador emplearía para la titulación? Justifique. 17- Se requieren 27,63 mL de una disolución de hidróxido de sodio 0,09381 M para alcanzar el punto equivalente de la titulación de 100,00 mL de una disolución de un ácido monoprótico muy débil. El pH alcanzado en este punto fue 10,99. Calcule el pKa de dicho ácido. 18- Dar la composición cuali y cuantitativa (en % m/m como compuestos de sodio) de una muestra, a partir de los siguientes datos: - Peso de la muestra: 1,500 g - Molaridad del ácido (HCl): 0,2020 M - Punto final de la fenolftaleína: 16,00mL - Punto final de la heliantina: 41,10 mL (sobre otra muestra de igual peso). 19- Calcule el valor de pH de 50,00 mL de una disolución de cianuro de sodio 0,100 M

(KaHCN=4,0x10-10).

20- La solución anterior se titula con ácido perclórico 0,438 M. Calcule el valor de pH del punto

equivalente.

21- Calcule el valor de pH de 50,00 mL de una solución de ácido nitroso 0,100 M después de

agregar 0,00; 25,00; 50,00 y 55,00 mL de hidróxido de sodio 0,100 M.

22- ¿Por qué en este caso el valor de pH de la disolución en el punto equivalente no es neutro? Para el ácido nitroso, Ka = 7.1 x 10-4. 23- Se tiene un ácido diprótico H2A con pKa1 = 4,6 y pKa2 = 9,2. Para titular 10 mL de una disolución

0,1 M de dicho ácido se emplea hidróxido de potasio 0,50 M.

2

¿Qué volumen de KOH se necesita para titular hasta el primer punto de equivalencia? ¿Qué volumen de KOH se necesita para titular hasta el segundo punto de equivalencia? Calcule el valor de pH en los siguientes volúmenes de KOH agregados VKOH (mL) pH

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

24- Si tanto el ácido H2A como el titulante KOH se diluyen 10 veces, los volúmenes empleados en

la titulación son iguales pero algunos pH cambian. Calcule los valores de pH para los siguientes volúmenes de KOH (0,05 M) en la titulación de 10 mL de H2A 0.01 M.

VKOH (mL) pH

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

25- ¿Cuántos mL de H2SO4 0,1250 M consumirá una muestra hasta viraje de fenolftaleína y de

heliantina (considerado desde el viraje de fenolftaleína). Considere que 0,4000 g de muestra está compuesta por: a) partes iguales de NaOH y Na2CO3, b) partes iguales de Na2CO3 y NaHCO3. PM Na2CO3 = 106,000 PM NaHCO3 = 84,000

3

SERIE 8 - VOLUMETRÍAS DE PRECIPITACIÓN 1- Una muestra de 0,5324 g de BaCl2 se disuelve en agua, y el cloruro se titula con AgNO3 0,0924 M consumiendo un volumen de 27,67 mL. Calcular el porcentaje de BaCl2 (PM = 208,246) en la muestra. 2- Se sabe que una mezcla contiene solamente NaCl (PM = 58,44) y KBr (PM = 119,0). En la titulación argentométrica de haluros totales de una muestra de 0,2500 g de esta mezcla, se consumen 27,64 mL de AgNO3 0,1000 M. Calcular la composición de la mezcla. 3- Se valora una muestra de cloruro de magnesio según el método de Volhard de acuerdo a la siguiente técnica: se pesan 0,2500 g de muestra, se disuelve en cantidad suficiente de agua y se agrega 50,00 mL de solución de AgNO3 0,1008 M. Se filtra el precipitado obtenido recogiendo el sobrenadante en un matraz aforado de 250,00 mL, llevando a volumen. Una alícuota de 25,00 mL de esta solución requiere 20,80 mL de solución de KSCN 0,01025 M para precipitar el ión plata presente. Calcular el % m/m de MgCl2 (PM = 95,3) de la muestra.

SERIE 8 - REACCIONES Y VOLUMETRÍAS COMPLEJOMÉTRICAS 4- Se analiza una muestra de CaCO3 del siguiente modo: se pesan 1,0002 g de muestra, se disuelve en HCl y se lleva a 250,00 mL. Una alícuota de 25,00 mL consumen 19,20 mL de EDTA 0,0510 M. Calcular el % P/P de CaCO3 (PM = 100,09) 5- Se valora una muestra de Na2SO4 (PM=142,00) midiendo 50,00 mL de muestra y tratándolo con 25,00 mL de BaCl2 0,1008 M. Se filtra el precipitado obtenido y se valora el exceso de Ba2+ con EDTA 0,0500 M gastándose 25,80 mL. Calcular los mg/mL de Na2SO4. 6- Una muestra de 0,1170 g de un pesticida que contiene como principio activo C12H8Cl6 fue tratada con sodio para liberar el cloro en forma de cloruro. El cloruro liberado se tituló con 24,02 mL de solución 0,04400 M de AgNO3. Hallar el % P/P de C12H8Cl6 en la muestra. (PM C12H8Cl6 = 365,00) 7- Una solución de FeCl3 se titula con Hg(NO3)2 0,04930 M consumiéndose 35,21 mL. ¿Cuántos mL de EDTA 0,03200 M se requerirán para titular el Fe3+ en una alícuota idéntica de esta solución? 8- El Ni presente en una muestra de 1,020 g de una cierta aleación se valora con una solución de KCN consumiéndose 28,40 mL. Si 25,00 mL de una solución que contenía exactamente 3,94 mg Ni2+/mL consumen 36,30 mL de la misma solución de CN- , calcular el % de Ni2+ en la aleación analizada (PANi = 58,70). 9- Se disolvió 0,3236 g de una mezcla de haluros de plata anhidros en 20,00 mL de KCN 0,1830 M. El exceso de CN- requirió 13,00 mL de solución de AgNO3 0,1011 M para su titulación por retorno. Determinar el contenido de Ag (PA=108,00) en la mezcla. 10- Una solución que contiene Ca2+ y Mg2+, se titula de la siguiente manera: una alícuota de 50,00 mL se lleva a pH 12 y se titula con EDTA 0,02000 M requiriéndose 20,00 mL para alcanzar el punto final. Otra alícuota de 50,00 mL se lleva a pH 10 requiriéndose 32,20 mL de la misma solución de EDTA. Hallar las concentraciones de Ca2+ y Mg2+ en la muestra y expresarlas como ppm de CaCO3 (PM = 100,09). 11- 50.0 mL de una disolución que contiene ión níquel (Ni+2) se trata con 25 mL de EDTA 0.050 M para complejar todo el Ni+2 y dejar un exceso de EDTA en la disolución. Dicho exceso se titula por retroceso y para ello se requieren 5.00 mL de ión zinc (Zn+2) 0.050 M. ¿Cuál es la concentración de

Ni+2 en la solución original? Respuesta: 0,02 M. 12- Para titular 50.0 mL de una disolución de 500 mL que contiene 0.450 g de sulfato de magnesio, se requieren 37.6 mL de una disolución de EDTA. ¿Cuántos miligramos de carbonato de calcio reaccionarán con 1.00 mL de la solución anterior? PM (MgSO4) = 120.376 g.mol-1 PM (CaCO3) = 100.088 g.mol-1 Respuesta: 0,9951mg. 13- Se desea determinar la concentración de una disolución de un metal M+2 para lo cual se dispone de una solución de amoníaco y de EDTA como posibles agentes valorantes. Explique qué debe considerar para seleccionar uno de ellos y elija el más adecuado. Constantes de formación [M(NH3)]+2 = 1 x 104 [M(NH3)2]+2 = 1 x 103 [M(NH3)3]+2 = 1 x 103 [M(NH3)4]+2= 1 x 102 [MEDTA]-2 = 1 x 1019 14- Se diluyeron 0.3265 g de una sal de fosfato de níquel en 100.00 mL de disolución. Se efectuó una valoración, colocándose en un matraz 10.00 mL de una disolución de EDTA, 5.00 mL de la disolución de níquel, 5.0 mL de disolución amortiguadora pH 10 y una punta de espátula de NET, obteniéndose un gasto de 2.06 mL de una disolución de sulfato de magnesio heptahidratado 0.01256 M. Una toma de 10.03 mL de la disolución de EDTA se estandarizó obteniéndose un gasto de 7.98 mL de la misma disolución de sulfato de magnesio heptahidratado. Determine la pureza de la sal de fosfato de níquel. PM (Ni3(PO4)2)= 366,068 g.mol-1 Respuesta: 55,35 %. 15- El ión potasio contenido en una muestra de 250.0 mL de agua mineral se precipitó con tetrafenilborato de sodio: K+ + B(C6H4)-4 → KB(C6H5)4 (s) El precipitado se filtró, se lavó y se redisolvió en un disolvente orgánico. Se añadió un exceso del quelato mercurio (II) - EDTA: 4 HgY-2 + B(C6H4)-4 + 4 H2O → H3BO3 + 4 C6H5Hg+ + 4 HY-3 + OH-

El EDTA liberado se tituló con 29.64 mL de Mg+2 0.05881 M. Calcule la concentración de K+ en partes por millón. PA (K) = 39.102 g.mol-1 Respuesta: 68,16 ppm de K+.

16- El cromel es una aleación formada por níquel, hierro y cromo. Una muestra de 0.6472 g se disolvió y se diluyó hasta 250.0 mL. Al mezclar una alícuota de 50.00 mL de EDTA 0.05182 M con 50.00 mL de muestra diluida, se quelaron los tres iones, necesitándose 5.11 mL de disolución de cobre (II) 0.06241 M en una titulación por retroceso. El cromo en una segunda alícuota de 50.00 mL se enmascaró con la adición de hexametilentetramina; la titulación del hierro y níquel requirió 36.28 mL de EDTA 0.05182 M. El hierro y el cromo se enmascaron con pirofosfato en una tercera alícuota de 50.00 mL, y el níquel se tituló con 25.91 mL de la disolución de EDTA. Calcule los porcentajes de los tres metales en la aleación. Respuesta: 59,09 % de Ni ; 23,65 % de Fe ; 17,26 % de Cr. 17- Una muestra de orina de 24 horas se diluyó hasta 2 L. Después de ajustar el pH de la

disolución a 10, se tituló una alícuota de 10.00 mL con 26.81 mL de una disolución de EDTA 0.003474 M. El calcio de una segunda alícuota de 10.00 mL se precipitó como oxalato de calcio (CaC2O4), se redisolvió en ácido y se tituló con 11.63 mL de la misma disolución de EDTA. Si se considera que en la orina de un paciente normal, los valores de calcio y magnesio están entre los 50 y 400 mg y entre los 15 y 300 mg respectivamente, ¿la muestra de orina corresponde a un paciente normal? PA (Mg) = 24.305 g.mol-1 PA (Ca) = 40.08 g.mol-1 Respuesta: 256,35 mg de Mg y 323,87 mg de Ca ⇒ paciente normal. 18- 50.0 mL de una disolución que contiene Ni+2 y Zn+2 se trata con 25 mL de EDTA 0.0452 M a fin de complejar todo el metal en disolución. El exceso de EDTA sin reaccionar requiere 12.4 mL de solución de Mg+2 0.0123 M para que reaccione completamente. A continuación, se añade un exceso de 2,3-dimercapto-1-propanol para desplazar el EDTA de su complejo con zinc. Se requiere un volumen adicional de 29.2 mL de la misma disolución de Mg+2 para reaccionar con el EDTA liberado. Calcule la molaridad de Ni+2 y Zn+2 en la disolución de partida. Respuesta: [Zn+2] = 7,18 mM ; [Ni+2] = 12,37 mM.

SERIE 8 - VOLUMETRÍAS DE ÓXIDO REDUCCIÓN 1- 100,0 mg de Cu0 se disolvieron en medio ácido; luego de eliminar el ácido remanente se adicionó un exceso de KI (1,00 g). El I2 liberado se tituló con una solución de Na2S2O3, utilizando como indicador almidón. Se consumieron 15,60 mL hasta decoloración del indicador. Calcular la molaridad de la solución de tiosulfato. 2- Una muestra pesada de CrO3 de 0,0921g fue disuelta y tratada con KI y HCl. El I2 generado se tituló con una solución de Na2S2O3 0,01354 g/mL. En la titulación se gastaron 23,75 mL de S O 2-. Calcular el % de CrO3 en la muestra. 3- Para determinar el contenido de ClO- en un polvo blanqueador se pesaron 3,3580 g de muestra, se disolvieron, y llevaron a volumen final en un matraz aforado de 250,00 mL. Para titular 25,00 mL de la solución resultante, después de la adición de HCl y de KI, se gastaron 17,54 mL de Na2S2O3 0,09882 M. Calcular el % de cloro activo en la muestra. 4- Una muestra de NaClO cuya concentración aproximada es 5 % (m/V) expresada como Cl2 activo, fue procesada de la siguiente manera: se tomaron 5,00 mL y diluyeron en matraz de 50,00. A una alícuota de esta dilución, luego del tratamiento adecuado, se la tituló con una solución de valorante (0,002053g de Na2S2O3 /mL). Indicar el volumen de la alícuota titulada si se utilizó una bureta de 25,00 mL. 5- Una muestra de Na2SO3 anhidro de 2,2590 g, parcialmente oxidado, se disolvió y se llevó a volumen final en un matraz de 200,00 mL. A una alícuota de 20,00 mL se le adicionaron 40,00 mL de I2 0,0599 M. El resto de I2 se tituló con 23,16 mL de Na2S2O3 0,08822 M. Calcular el % de Na2SO3 en la muestra. 6- Se valoró una solución de I2 con As2O3 utilizando un método iodimétrico. Para ello se colocaron en un erlenmeyer 25,00 mL de la solución de arsénico de 0,025 M; a continuación se agregaron 40 mL de agua, y unos pocos mililitros de solución de almidón. Desde una bureta de 50,00 mL se agregó la solución de I2 hasta aparición de color azul, consumiéndose en este proceso 26,26 mL. Indicar a) la concentración M de la solución de I2, b) cuántos gramos de I2 puro se pesaron para preparar 500 mL, y c) cuántos de As2O3 para preparar la solución 0,025 M. 7- Una muestra que contiene Fe, cuya masa es de 10,0000 g, se disolvió en H2SO4 y se completó a 500,00 mL con agua destilada. Al ser reducida mediante el reductor de Jones una porción de 10,00 mL requirió 19,00 mL de solución de K2Cr2O7 0,0150 M, en tanto que una muestra análoga sin sufrir tal reducción sólo necesitó 14,00 mL de la misma solución. Calcular el % de Fe2+, Fe total y Fe3+ 8- Una muestra de 1,1523 g que contiene Pb3O4 se disolvió, acidificó y trató de modo que todo el plomo presente precipitó cuantitativamente como PbCrO4. El precipitado se filtró, lavó y disolvió en un exceso de ácido. La solución obtenida se tituló con 15,34 mL de solución de FeSO4 0,1000 M. Calcular el % P/P de Pb3O4 en la muestra. 9- Una muestra conteniendo 0,6467 g de BaCl2.2H2O se disolvió y trató con un exceso de K2CrO4. El precipitado obtenido se filtró, se lavó y disolvió en HCl. A la solución resultante se le agregó un exceso de KI; el I2 liberado se tituló con 48,75 mL de Na2S2O3 0,1370 M. Expresar el resultado del análisis en términos de % P/P de BaO en la muestra.

10- 15,00 mL de una solución de H2O2 se diluyeron a 80,00 mL, se tomaron 10,00 mL de dicha dilución y se valoraron con KMnO4 0,00400 M gastándose 20,00 mL. Calcular a) el contenido de H2O2 en la muestra en % (P/V) y en Molaridad, b) qué volumen de O2 es capaz de desprender dicha muestra y c) expresarlo en volúmenes (volumen de O2 liberado por un volumen de solución de H2O2). 11- Se desea valorar una solución de H2O2 de aproximadamente 10 volúmenes. Si dispone de una solución normalizada de KMnO4 0,02000 M, ¿qué volumen de la solución de H2O2 debería tomar si se utiliza una bureta de 25,00 mL? 12- El Ca se puede determinar en sangre precipitándolo como CaC2O4, disolviendo el precipitado en ácido sulfúrico, y titulando el ácido oxálico con una solución valorada de KMnO4. Una muestra de 10,00 mL de sangre tomada de un paciente se diluyó a 50,00 mL en un matraz aforado. Una alícuota de 20,00 mL se trató con un exceso de C2O4 2- para precipitar el Ca C2O4 . El precipitado se disolvió en ácido y se tituló con 3,82 mL de KMnO4 0,00100 M. Calcular la concentración de calcio expresada en mg de Ca/dL de sangre. 13- Si 0,2114 g de Na2C2O4 requirieron 33,15 mL de solución de KMnO4 en medio ácido para oxidarse completamente, ¿cuántos mL de Na2S2O3 0,1024 M se requerirán en la titulación iodométrica de 25,00 mL de esta solución de KMnO4? 14- A 0,5000 g de un mineral que contiene KMnO4 se le agregó cierto volumen de solución de NaAsO2. Después que la reacción se completó, el remanente de AsO22 - se tituló en medio ácido con K2Cr2O7 0,01666 M, gastándose 30,00 mL. Si el contenido de KMnO4 en la muestra es de de 86,93 % m/m expresado como MnO2 ¿qué masa de As2O3 disuelto contenía la solución 2 AsO2 agregada? 15- Los grupos nitro (NO2) de la nitroglicerina, C3H5O3(NO2)3, son reducidos cuantitativamente en medio alcalino por una disolución titanosa dando como producto C3H5O3(NH2)3. Una muestra de 1.000 g de esta sustancia fue disuelta en metanol hasta un volumen de 100.00 mL. Una alícuota de 10.0 mL fue tratada entonces con 25.0 mL de disolución de cloruro de titanio (III) 0.0509 N. El exceso de ión titanoso fue valorado por retroceso con 10.6 mL de una disolución de hierro (III) 0.0906 N. Calcule el porcentaje en masa de nitroglicerina en la muestra. PM (C3H5O3(NO2)3) = 227.082 g.mol-1. El ión titanoso (Ti3+) se oxida a ión titánico (Ti4+). Respuesta: 3,94 %. 16- Se desea determinar la molaridad de una solución de peróxido de hidrógeno para lo cual se valora en medio ácido 10.00 mL de la misma con una solución de permanganato de potasio, obteniéndose un gasto de 8.32 mL. Anteriormente, una toma de 5.00 mL del agente titulante se valoró con ácido oxálico dihidratado, consumiéndose de este último la misma cantidad de equivalentes que neutralizan una alícuota de 10.00 mL de hidróxido de potasio 0.067 N. En medio ácido: 2+ MnO4 - + H2O2 → Mn + O2

Respuesta: 5,57 x 10-2 M.

17- Cuando se hacen pasar 25.00 mL de una disolución problema a través de un reductor de Jones, el molibdato (MoO42-) se convierte en el catión molibdeno (III). El filtrado requiere en medio ácido 16.43 mL de disolución de permanganato 0.01033 M para alcanzar el punto final. Halle la molaridad del molibdato en la disolución original. En medio ácido: +2 MnO4- + Mo3+ → Mn+2 + MoO 2

Respuesta: 1,13 x 10-2 M. 18- En una industria de jugos envasados, se desea conocer la concentración de 50 mL de una disolución de glucosa desconocida. El análisis de la misma (y de otros azúcares reductores) se llevó a cabo allí utilizando una titulación por retroceso con triyoduro. Se agregó a la disolución de glucosa un volumen en exceso de 75.00 mL de solución patrón de triyoduro 0.328 M en medio alcalino. La disolución resultante se acidificó y el exceso de triyoduro se tituló con 18.27 mL de solución de tiosulfato patrón 0.528 M. Calcule la molaridad de la disolución original. En medio alcalino: Glucosa (C6H12O6) / Gluconato ( C6H11O7 - ) , Triyoduro ( I3- ) / Ioduro ( I- ) En medio ácido: Tiosulfato (S2O3-2) / Tetrationato (S4O6-2) , Triyoduro ( I3- ) / Ioduro ( I- ) Respuesta: 3,96 x 10-1 M. 19. Una disolución acuosa de glicerol (C3H8O3) de 100.00 mg se hace reaccionar con 50.00 mL de ión cerio (IV) 0.0837 M en ácido perclórico 4 M a 60°C durante 15 minutos con el fin de oxidar el glicerol a ácido fórmico (HCOOH). Para alcanzar el punto final con la ferroína en la titulación del exceso de titulante, se requieren 12.11 mL de ión ferroso 0.0448 M. ¿Cuál es el porcentaje en masa de glicerol en la muestra problema? PM (C3H8O3) = 92.093 g.mol-1. En medio ácido: C3H8O3 + Ce+4 → HCOOH + Ce+3 Respuesta: 41,93 %. 20- Una muestra de 0.500 g de un meteorito se disuelve en ácido dando la siguiente reacción: Fe3O4 (magnetita) + 8 H+ → 4 H2O + 2 Fe+3 + Fe+2 La valoración de la disolución consume 15.00 mL de permanganato de potasio 0.1200 N. Calcule el porcentaje de magnetita (óxido mixto de hierro (II) y hierro (III)) en la muestra. PM (Fe3O4) = 231.537 g.mol-1. Respuesta: 83,35 %. 21- Una muestra de 0.1462 g de alambre de hierro puro fue disuelta en ácido de manera que todo el hierro fue convertido en hierro (II). La disolución resultante de ión ferroso requirió 30.62 mL de disolución de dicromato de potasio para su titulación. Calcule la molaridad de la disolución de dicromato de potasio. PA (Fe) = 55.847 g.mol-1. En medio ácido: Cr2O72- + Fe2+ → Cr3+ + Fe3+ Respuesta: 1,42 x 10-2 M.

22- Una muestra de 0.9500 g de mineral de vanadio (óxido de vanadio (V)) se disuelve en ácido y se pasa por un reductor de Jones. El vanadio reducido se recoge sobre alumbre férrico en exceso: V+2 + 2 Fe+3 + H2O → VO+2 + 2 Fe+2 + 2 H+ El VO2+ y el hierro (II) obtenidos se valoran con 27.10 mL de permanganato de potasio 0.09250 N. Calcule el porcentaje de óxido de vanadio (V) en el mineral. PM (V2O5) = 181.879 g.mol-1. En medio ácido: VO2+ → VO3-. Respuesta: 8 %.