QUIMICA ANALITICA-EQUILIBRIO DE PRECIPITACION

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1 QUIMICA ANALITICA-EQUILIBRIO DE PRECIPITACION.- Clculr l olubilidd en g/l de l iguiente le: ) MgN b) AO 0 - c) Pb ( ) e tienen 50 ml de un diolución de NI, NBr, NCl 0.0 M en cd l. e ñde got got NO. Clculr: ) orden de precipitción b) I - cundo empiez precipitr Br - c) Br - cundo comienz precipitr Cl -.- Cuánto grmo de NO hy que ñdir 50 ml de un diolución que contiene Br y I en concentrción 0.0 M en cd l pr que precipite totlmente el I pero no el Br?.- Encontrr un expreión generl pr l olubilidd del en función de. 5.- Clculr l neceri pr diolver en un litro de gu lo iguiente precipitdo: ) 0.0 mol de rf b) 0.0 mol de Mn 6.- Clculr l olubilidd en mol/l del Pb ( ) ( 0 - ) cundo p. 7.- Clculr l concentrción de N neceri pr impedir l precipitción del Mg(O) en un diolución que e 0.5 M en Mg y 0.5 M en N. 8.- Tenemo que Al Fe 0. M. Clculr: Al que qued in precipitr p 6 p l que comienz precipitr el Al(O) Intervlo de p que permit l eprción cuntittiv. 9.- A 00 ml de diolución 0.5 M de O e le ñden 00 ml de B(O) 0.5 M. Clculr l concentrción finl de ulfto y brio í como le p de l diolución reultnte. 0.- i tenemo un diolución formd por ml de NCl 0.0 M, 0 ml de (CN) M y ml de NI 0.0 M, e formrá lgún precipitdo?.- Un diolución e 0.0 M en C, M en EDTA y 0. M en oxlto. Precipitrá el oxlto cálcico?.-clculr l olubilidd del Br en mm en N M..- Qué concentrción de N en exceo e neceit pr diolver el I reultnte de l mezcl de 50 ml de NO 0. M con 50 ml de I 0. M?.- Clculr lo mole de N Cl que hy que ñdir un litro de un diolución de Co 0.0 M pr que éte no precipite l turrl con (l concentrción de permnece contnte e igul 0. M) p 6.5. p b N.75; p (Co).0x0-5 ; ( ).x0-7 ; ( )0 -. f (Co(N ) 6 ) Repetir el problem p 7.5.

2 .- Clculr l olubilidd en g/l de l iguiente le: ) MgN b) AO 0 - c) Pb ( ) 0 - MgN Mg N 5.5x0 6.x0 mol / L Multiplicndo por el peo moleculr del fofto mónico mgnéico reult l olubilidd en g/l: 6.x0-5 mol/l * 7.8 g/mol 8.65x0 - g/l AO AO 0 () * * 6.8x0 mol / L 7 7.8x0-6 mol/l * 6.5 g/mol 6.x0 - g/l Pb ( ) Pb () 5 9 * () * * 5.56x0 * 0 08 mol / L.56x0-9 mol/l * 8.5 g/mol.7x0-6 g/l

3 .- e tienen 50 ml de un diolución de NI, NBr, NCl 0.0 M en cd l. e ñde got got NO. Clculr: ) orden de precipitción b) I - cundo empiez precipitr Br - c) Br - cundo comienz precipitr Cl - I ( I ) I 0 6. Br ( Br) Br 0.9 Cl ( Cl) Cl 0 9. Pr clculr el orden de precipitción e debe clculr l cntidd de gente precipitnte que requiere cd uno de lo hluro. Como l etequiometrí de lo equilibrio e l mim en todo lo co y tmbién lo on l concentrcione inicile, bt con obervr lo producto de olubilidd, de tl form que el primero que precipit e el má inoluble. En el co que no ocup, primero precipit I, depué Br y finlmente Cl. No obtnte, clculmo l concentrción de plt que exite en el momento de inicire l precipitción de cd uno de lo hluro. En ete precio momento, l concentrción de hluro e l inicil. I ( I ) I ( I ) I o 0 x x0 5 Br ( Br) Br ( Br) Br o 0 x x0 Cl ( Cl) Cl ( Cl) Cl o 0 x0 9..5x0 8

4 Obervmo que el que meno plt neceit pr precipitr e el I -, luego Br - y el finlmente Cl -. Pr clculr l I - cundo empiez precipitr Br -, tenemo en cuent que en ee momento l concentrción de plt e.5x0-8, vlor que llevmo l producto de olubilidd del Br pr obtener l concentrción de Br - : I 6. ( I ) 0.6x0 cundo precipit Br 6.9x0 5 e oberv que l concentrción de I- h diminuido m que u miléim prte (x0-5 ), por lo que ioduro e puede eprr cuntittivmente de bromuro. Pr clculr l Br - cundo empiez precipitr Cl -, tenemo en cuent que en ee momento l concentrción de plt e 6.9x0 -, vlor que llevmo l producto de olubilidd del I pr obtener l concentrción de I - : Br.9 ( Br) 0 5.0x0 8 cundo precipit Cl.5x0 En ete co cloruro interfiere en l precipitción cuntittiv de bromuro y que nte de precipitr cuntittivmente bromuro comienz precipitr cloruro. En ete co, l concentrción de bromuro no h diminuido u miléim prte ino: 5 x0 Reducción de Br 5 5.0x0 97.6

5 .- Cuánto grmo de NO hy que ñdir 50 ml de un diolución que contiene Br y I en concentrción 0.0 M en cd l pr que precipite totlmente el I pero no el Br? Primero e h de comprobr que I - y Br - e pueden eprr por precipitción con : I ( I ) I 0 6. Br ( Br) Br 0.9 L concentrción de I - cundo finliz l precipitción cuntittiv de I - e l miléim prte de l concentrción inicil, e decir: 0 - * M. L concentrción de I - cundo empiez precipitr Br - : I.9 ( Br) 0.6x0 Br 0 o 6. ( I ) 0 6.0x0 cundo precipit Br.6x0 6 Que e menor que 0-5, por lo que l eprción e cuntittiv. Tmbién e puede clculr l concentrción de plt l que termin de precipitr I- y comprobr i e concentrción Br precipit (producto iónico > producto de olubilidd). 6. ( I ) 0 7.9x0 I 0 *0 pf *Br - 7.9x0 - * 0-7.9*0 - < (Br).6x0 - (no precipit) Lo grmo de NO e obtienen de lo mole de NO gtdo en l precipitción: mole V * N V m *N I- mole I- Pr obtener lo grmo de NO bt multiplicr lo mole de por el peo moleculr del NO : gr NO 50*0 - *0 - * g de NO 5

6 .- Encontrr un expreión generl pr l olubilidd del en función de..6x0-9 9.x0-8.x0-5 L protonción del ulfuro hce que el equilibrio de diocición del ulfuro de plt e deplce l derech, por lo que l olubilidd ument: >. Teniendo en cuent lo vlore de y, ete efecto e enible incluo p báico. ' ' * - ( ) * ' ' no ufre rección lterl por lo que. Por otr prte, y que el ulfuro ufre rección lterl, - - / - ' Por lo que: ' * ' * ' no depende de l. L relción entre y l concentrción de protone etá en el coeficiente de rección lterl del ulfuro con lo protone: 6

7 7 ' ' utituyendo en l expreión de l olubilidd condicionl: Cunto má ácido e el p, myor e hce l diferenci entre y. Et expreión puede llevr l concluión de que p báico, l reccione lterle del ulfuro no on ignifictiv, pero obervndo lo vlore de y ( e un ácido muy débil) e concluye todo lo contrrio y que incluo p báico el ulfuro e encuentr protondo. En ete ejercicio e h deprecido l poible rección lterl de l plt con lo hidróxido.

8 5.- Clculr l neceri pr diolver en un litro de gu lo iguiente precipitdo: ) 0.0 mol de rf b) 0.0 mol de Mn i e diuelve todo el fluoruro de etroncio: r 0 - M, el etroncio no ufre reccione lterle con lo protone. F- x0 - M F - F, el fluoruro e proton formndo el ácido fluorhídrico. rf r F El vlor de erá: 6 ( x0 ) 0 ' r '* F ' 0 * x y el vlor del coeficiente de rección lterl del fluoruro con lo protone: F ' r '* F ' r * F F F ' F.5x0 x0 9 ' F F F F F F ' F F F F F F.5x0 0.05;.6x0.5x0 M 8

9 i e diuelve todo el ulfuro de mngneo: Mn 0 - M, el mngneo no ufre reccione lterle con lo protone M - -, el ulfuro e proton. Mn Mn El vlor de erá: ' Mn '* ' 0 *0 0 y el vlor del coeficiente de rección lterl del ulfuro con lo protone: ' Mn '* ' Mn * ' ' 7.x x0 9

10 0 ' ; * x x x x x

11 6.- Clculr l olubilidd en mol/l del Pb ( ) ( p 0 - ) cundo p x0-6.x0-8.8x0 - L protonción del fofto hce que el equilibrio de diocición del fofto de plomo e deplce l derech, por lo que l olubilidd ument: >. Pb ( ) Pb ' ' Pb * - ( ) * ( ) 08 5 ' ' 5 08 Pb no ufre rección lterl por lo que Pb Pb. Por otr prte, el fofto ufre rección lterl, con lo que: - - / - ' Pb Por lo que: ' * ' Pb * ' 5 08

12 ' ' utituyendo en l expreión de l olubilidd condicionl: A p, 0 - ; -.95x0-0 ;.05x0-5 M Pb.05x0-5 ; -.00x0-5 ; - - * x0-5. p -.076x x0 -.75x0-5.67x0 -.66x x0-5.95x0-0.05x x0-8.60x x x x0 -.87x x0 -.0x x0-5.90x x0 -.50x x0 -.68x x0 -.57x x0 -.56x x0 -.56x0-9

13 Log( ) -8-0 Log(') p p Log( ) x0-0 Log(') '.0x0-5 M p p

14 7.- Clculr l concentrción de N neceri pr impedir l precipitción del Mg(O) en un diolución que e 0.5 M en Mg y 0.5 M en N. (MgO ).x0 -. i e impide l precipitción del hidróxido de mgneio, Mg 0.5 M, l concentrción de O- qued determind por l. Como mucho:.x0 0.5 Mg O O 6.6x Mg 0 6 Pr que exit un medio monicl preente un medio ligermente ácido e necerio ñdir un l de ión común l monio, de form que el equilibrio de diocición del monico eté deplzdo l izquierd. i) ) ) N x0 6 b C o N C 6.6x0 C o o 6 O 6.6x0 6.6x0 6 6 N O N b N b.75x0 *. M 6 N O 6.6x0 Obervmo que l proximcione on correct. Otr form de reolver el problem, y que relmente el N e N O, e coniderr l monico como un form de O -. Entonce, erí: Mg Mg 0.5 O - N O Mg O - 0.5* x0 -

15 Por otr prte: ' Mg O ' ' ' O O Mg O O ' O O Por tnto: O '.x0 6.5x0.7x0 5 Entonce: O - O - * O- 0.5*.7x x0-6 N O - O - O Con l b e obtiene l concentrción de monio que debe exitir: N b N O N O N b N b.75x0 *. M 6 N O 6.6x0 5

16 8.- Tenemo que Al Fe 0. M. Clculr: Al que qued in precipitr p 6 p l que comienz precipitr el Al(O) Intervlo de p que permit l eprción cuntittiv. (Fe(O) ) 0-7 (Al(O) ) Dd igule etequiometrí de lo equilibrio de precipitción y concentrcione inicile, el primero que precipit e el de menor vlor pr, en ete co Fe(O). ) A p 6, 0-6 ; O : Al O 0 ( x0 8 ) L concentrción de luminio p 6 e h reducido 0 9 vece b) Cundo Al(O) empiez precipitr, Al 0. M, entonce: M O x0 Al po 0.8; p.7 c) Pr verigur el intervlo de eprción cuntittiv, e h de clculr el p l que termin de precipitr el hierro. En ete momento, l concentrción de hierro e l miléim prte de l inicil. O Fe o po.0; p.0 6

17 9.- A 00 ml de diolución 0.5 M de O e le ñden 00 ml de B(O) 0.5 M. Clculr l concentrción finl de ulfto y brio í como le p de l diolución reultnte. B(O) B O - O O - (uponer diocición complet) L concentrcione inicile en l diolución reultnte reultn (tener en cuent l dilución l mitd y lo coeficiente etequiométrico): o 0.5 O - o 0.5 O - o 6.5x0 - B o 0.5 L rección de neutrlizción: O - O Equilibrio muy deplzdo hci l derech y que podemo uponer completo p diferente de l neutrlidd, como e el co por exitir exceo de O-. El exceo de O M, po 0.9; p. (fuertemente báico). L rección de precipitción: B O - BO.5x0 -. Aunque hy exceo de B obre el ulfto, no podemo deprecir l olubilidd del precipitdo frente l exceo debido l elevd olubilidd que preent el precipitdo ( grnde). Entonce: i) ) o bien ) B x x' O x x' BO Concentrcione que deben cumplir el producto de olubilidd.5x0 - B O - (0.5-x)*(0.065-x) x 6x0 - B 6.5x0 - M O -.5x0 - M 7

18 0.- i tenemo un diolución formd por ml de NCl 0.0 M, 0 ml de (CN) M y ml de NI 0.0 M, e formrá lgún precipitdo? Teniendo en cuent que el volumen finl on ml, e reclculn l nuev concentrcione inicile: I Cl 0.0* 8.x0 M ( CN) 0 0 * 8.x0 5 M Pr verigur i e formrn precipitdo de I o de Cl e h de comprr el producto iónico con le producto de olubilidd. Pr poder relizr et comprción hemo de clculr l plt que dej libre el complejo dimminplt. (CN) - CN - f ( CN) 8.x0 8.x0 8.x0 0.75x CN ( ) *0 0 9 Cl -.75x0-9 * 8.x0 -.9x0 - < 0-9. (Cl) No precipit I -.75x0-9 * 8.x0 -.9x0 - > 0-6. (I) Precipit No e h tendido en cuent l rección lterl de CN - con lo protone, lo que hrí que quede má plt libre en diolución. e podrí clculr l neceri pr que precipite Cl. 8

19 .- Un diolución e 0.0 M en C, M en EDTA y 0. M en oxlto. Precipitrá el oxlto cálcico? Lo primero, igul que en el problem nterior, e verigur l concentrción de clcio que dej libre el complejo CY -. Et concentrción erá pequeñ debido tnto l etbilidd del complejo como l exceo de EDTA obre C. uponemo que todo C form complejo con EDTA y etudimo l diocición del complejo: i) ) ) C x x Y x 0.99 CY x 0.0 f CY CY 0.0 C Y f Y 5x0 * 0.99 x C Poibilidd de precipitción: C C O -.0x0 - * 0..0x0 - <.6x0-9 (CC O ) No precipitrá 9

20 .-Clculr l olubilidd del Br en mm en N M. L rección de precipitción ufre un lterl por formción de complejo que hce que umente l olubilidd de Br. Cunto myor e l concentrción de monico, má e fvorece l formción del complejo dimmin plt, por lo que má importnci cobr l rección lterl. Br ' Br ' ' ' '* ' ' ' ' ' ' Br ' Br ' ' ( N ) f N f N utituyendo: '.9 7 ' ( f N 0 (.7x0 * ).6x0 M. 6mM 0

21 .- Qué concentrción de N en exceo e neceit pr diolver el I reultnte de l mezcl de 50 ml de NO 0. M con 50 ml de I 0. M? Por l dilución, l concentrcione de I - y de e hcen l mitd. o 0. y I - o 0.. Pr que no e forme precipitdo, l máxim concentrción de plt libre en diolución que puede exitir viene dd por: I - I 6. 0 I.97x0 I 0. 6 El reto ht 0. M etrá formndo complejo (N ). e puede uponer (N ) 0. Por tnto: N (N ) f ( N ) ( N ) 0. N 7 N.7x0 *.97x0 f 6.85x0 M El precipitdo no e puede diolver completmente con monico debido l elevd concentrción que e neceitrí, fíicmente impoible.

22 .- Clculr lo mole de N Cl que hy que ñdir un litro de un diolución de Co 0.0 M pr que éte no precipite l turrl con (l concentrción de permnece contnte e igul 0. M) p 7,50. p b N.75; p (Co).0x0-5 ; ( ).x0-7 ; ( )0 -. f (Co(N ) 6 ) Repetir el problem p 7.5. Lo primero e clculr l concentrción de ulfuro libre que exite un un diolución turd de p 6.5. (en un diolución turd de, u concentrción e igul 0. M).x0 * *.x0 6.5 (0 ) *0 Pr tl concentrción de ulfuro, como mucho, l concentrción de Co libre debe er: Co Co x0.x0 5 Co Co.8x El reto de Co ht 0. M debe etr en form de complejo. Co(N ) 6 podemo uponer que e 0. M. L concentrción de N e obtiene de l f : Co 6N Co(N ) 6 f Co( N ) 6 Co( N ) N Co N f Co 0 *.8x0 x e debe tener en cuent que demá, p 6.5 exite un coniderble cntidd de monico que etrá en form monicl. L concentrción de N e obtiene de l b : N N O - b.75 N O b N 0 *.58x0 N 7.5 N O ciendo un blnce de mteri totl, e obtienen lo mole por litro de N Cl p 6.5 pr que Co 0. M no precipite en un diolución turd de p 6.5: N Cl T N 6Co(N ) 6 N.58x0-6* M

23 A p 7.5 hbrá myor concentrción de -, por lo que l concentrción de Co libre que permite el producto de olubilidd e reduce repecto p 6.5, por lo que e neceitrá un myor concentrción de monico. A p 7.5 N / N e menor que p 6.5, lo que l concentrción totl de monico neceri diminuy. on do efecto contrrio. ciendo lo cálculo veremo el efecto globl: Lo primero e etudir l - que exite libre en un diolución que etá turd en p 7.5:.x0 * *.x0 7.5 (0 ) *0 L máxim concentrción de coblto libre pr que no precipite: Co Co x0.x0 5 Co Co.8x L concentrción de monico e obtiene de f : Co 6N Co(N ) 6 f Co( N) 6 Co( N) N Co N f Co 0 *.8x0 x Y l concentrción de monio en equilibrio preent p 7.5 e: b.75 N O b N 0 * 9.78x0 N N O 0 x (e h reducido coniderblemente) L concentrción de N Cl totl h ñdir e obtiene por blnce de mteri totl: N Cl T N 6Co(N ) 6 N 9.78x0-6* x0 -.6 M