QUIMICA ANALITICA I. SEPTIEMBRE SOLUCIÓN PRIMERA PARTE

Transcripción

1 QUC NLTC. SPTBR 9. SLUCÓN PRR PRT.- Se mezlan, ml e áio asórbio ( ), on, ml e hiróxio sóio, y se enrasa la isoluión resultante a, ml ) Determine la onentraión total nominal o analítia e los os sistemas áio-base impliaos. ) Qué reaión químia áio-base tiene lugar al mezlar los reativos? Calule su onstante e equilibrio. ) stime la onentraión e las espeies químias mayoritarias en el equilibrio a partir e las antiaes e reativos mezlaas, ómo poríamos alifiar la isoluión resultante ese el punto e vista áio-base? ) partir e lo euio en ), uáles serán las aproximaiones más probables que eberá realizar, al apliar a la isoluión resultante el proeimiento general sistemátio, para eterminar la onentraión e toas las espeies en isoluión? ) Calule la onentraión e meiante iho proeimiento sistemátio, y justifique aeuaamente las aproximaiones realizaas. Datos / - / - p,7 ; p, w,. - ) Determine la onentraión nominal o analítia e los sistemas áio-base impliaos. Sistema el áio asórbio, *,,, Sistema el hiróxio sóio, *,,, ) Tiene lugar alguna reaión áio-base al mezlar los reativos? Calule su onstante e equilibrio Na Na l mezlarse y - se proue una reaión entre ambas espeies, ya que una es un áio y la otra una base. l ser un iáio, la reaión llegará hasta one permita el reativo limitante. l estar en antiaes equimoleulares, la reaión que se proue es: r * w,.,7 9,8 Por tanto, la reaión se proue ) stime la onentraión e las espeies químias mayoritarias en el equilibrio a partir e las antiaes e reativos mezlaas, ómo poríamos alifiar la isoluión resultante ese el punto e vista áio-base? la vista el valor e la onstante e la reaión, la isoluión se omportará omo una isoluión e Na en onentraión,, por tanto las espeies mayoritarias en la isoluión van a ser preisamente - y Na. l valor e - será inferior a, pero el Na será exatamente, ) partir e lo euio en ), uáles serán las aproximaiones más probables que eberá realizar, al apliar a la isoluión resultante el proeimiento general sistemátio, para eterminar la onentraión e toas las espeies en isoluión? l ser un anfolito, la reaión más importante que se prouirá será y por tanto, la prinipal aproximaión será ) Calule la onentraión e meiante iho proeimiento sistemátio, y justifique aeuaamente las aproximaiones realizaas. ) Reaiones químias ajustaas Na Na

2 QUC NLTC. SPTBR 9. SLUCÓN ) speies: Na,, -, -,, - : Seis espeies ) euaiones matemátias.) Balanes e materia, Na,.) Constantes e equilibrio w.) Coniión e eletroneutralia Na ) Nº e inógnitas Nº e euaiones. l sistema es resoluble ) Resoluión exata w uaión e uarto grao ) Resoluión aproximaa Combinano los balanes e materia y la oniión e eletroneutralia resulta: C C y si onsieramos espreiables frente a y - frente a -, llegamos a la aproximaión que habíamos pensao en un prinipio: so permite, que al multipliar las os onstantes e aiez el anfolito, lleguemos a,. 8 7,87,,7 s eir que, haieno abstraión e los oefiientes e ativia, p 7,87. Comprobaión e las aproximaiones ay que omprobar que es espreiable frente a y - frente a -. Para ello hay que alular las onertaiones e toas las espeies., Na 7,.,.,.,,999,. 7 w 8

3 QUC NLTC. SPTBR 9. SLUCÓN.- l - imerapto-propanol, onoio omo B..L. (British nti-lewisite) se iseñó iniialmente omo antíoto ontra los organo-arseniales utilizaos en la guerra químia urante el siglo XX. Se ha empleao también omo antíoto ontra el envenenamiento por otros metales tóxios omo el merurio. Demuestre, meiante magnitues oniionales, si el anión el BL (L - ) omplejará al g() al p estomaal. Para ello: ) Calule el valor e la onstante oniional el omplejo gl a p,. ) Calule la onentraión e toas las espeies que ontengan g() en una isoluión preparaa mezlano, ml e nitrato e merurio(),. -,, ml e BL,. - y antia sufiiente e áio lorhírio para que, al enrasar a ml, el p resultante sea,. Datos gl log β,8 g() log β, g() log β,7 L/L - /L - p 8, ; p,7 w,. - ) Calule el valor e la onstante oniional el omplejo gl a p,. Reaión prinipal g L - gl [ gl' g' L' gl' β ' g' L' [gl' [gl [g' [g [g() [g() [L' [L - [L - [ L Coefiientes e reaiones laterales [ gl' gl gl g L [ [ g' [ g [ g() [ g() [ g [ g [ L' [ L [ L [ L [ [ [ L [ L Cálulo e β' [ gl' [ gl β' g' L' g L [ [ gl [ [ g L g Por lo que ano valores resulta L β β [ [ [ β [ p [ [ - g L β',,. -,. -,,9.,97. 9 Por tanto, el anión L - omplejará al g al p estomaal ) Calule la onentraión e toas las espeies que ontengan g() en una isoluión preparaa mezlano, ml e nitrato e merurio(),. -,, ml e BL,. - y antia sufiiente e áio lorhírio para que, al enrasar a ml, el p resultante sea,. ay que resolver el equilibrio g' L' gl' C g [g' [gl' (, *,- - )/,,. - C L [L' [gl' (, *,- - )/,,. - [ gl' 9 β ',97. g' L' [ [ Como las onentraiones e g y L son iguales, se umple que [g' [L' Dao el elevao valor e la onstante β, se umplirá también que [gl' C g - [g' C g Por onsiguiente

4 QUC NLTC. SPTBR 9. SLUCÓN [ gl' Cg β' [ g' [ L' [ g',97. 9,.,. [ g' 7 [ g',9.,97. 9 Cumpliénose la aproximaión supuesta Las onentraiones e las espeies que ontienen g son [ [ g' g [ gl [ gl',9.,,.,.,.,., 7 9 [ g() β[ g [.,..,.,9.,7 7 [ g() β [ g [.,..,. 7,7. g 7 7 7

5 QUC NLTC. SPTBR 9. SLUCÓN SGUND PRT.- Con ayua e los atos expuestos al final el enuniao: ) eiante el álulo e la orresponiente onstante e ismutaión, emuestre la estabilia el yoo en meio áio. ) Calule el potenial elétrio e una isoluión e, a p n presenia e iones g, el yoo ismuta, tenieno lugar la formaión e youro e plata y e yoato e plata, ambos poo solubles. ) sriba y ajuste la nueva reaión e ismutaión. ) Calule los poteniales normales e los sistemas impliaos en este aso. ) Demuestre la inestabilia el en presenia e iones g meiante el álulo el valor e la onstante e ismutaión. ) Calule el potenial elétrio e la isoluión resultante al mezlar, ml e, on, ml e gn, a p. Datos / -, V - /, V a p g ps -. g ps -7, w,. - ) eiante el álulo e la orresponiente onstante e ismutaión, emuestre la estabilia el yoo en meio áio. Sistemas impliaos: / e e / 9 Reaión re-ox 9,9, log /,,9log /,9, log /,9, log /,9,, log log (,,) 9,,9 9, log Conlusión: l yoo es estable en isoluión auosa ) Calule el potenial elétrio e una isoluión e, a p,9 * (,) log /,,9 log / * (,),,9 log

6 QUC NLTC. SPTBR 9. SLUCÓN * (,),,9 log Como la reaión es * (,),,9 log * (,),,9 log,9 V [ 9 se umplirá que [ n presenia e iones g, el yoo ismuta, tenieno lugar la formaión e youro e plata y e yoato e plata, ambos poo solubles. )sriba y ajuste la nueva reaión e ismutaión. Sistemas impliaos: / g e g g e / g 9 Reaión re-ox g 9 g g g ) Calule los poteniales normales e los sistemas impliaos en este aso. hora hay nuevos sistemas re-ox impliaos, uyos poteniales normales habrá que alular / g g? /,,9log, V /,9log / g,,9log / / g,,9log ps(g),7 V g e e /,9, log / / 9 g 9, V?,9 log / g,9, log / / g,9, log ps(g), V ) Demuestre la inestabilia el en presenia e iones g meiante el álulo el valor e la onstante e ismutaión.

7 QUC NLTC. SPTBR 9. SLUCÓN /,9, log g,7,9log / g,9 log / g 8,8,9,7, log g,9 log Conlusión: l yoo es inestable en presenia e g ) Calule el potenial elétrio e la isoluión resultante al mezlar, ml e, on, ml e gn, a p.,9 *, log / g,7,9log / g *,,7,9 log,9 V

8 QUC NLTC. SPTBR 9. SLUCÓN.- l wolframato e plata (g W ) es un ompuesto insoluble en meio auoso. ) Calule su prouto e solubilia oniional en una isoluión uyo p está regulao a 8 y ontiene N en onentraión,. ) Calule también la solubilia oniional el g W en la isoluión anterior. ) iha isoluión se le añae ahora nitrato e plata (gn ) en onentraión.. Calule la solubilia oniional el g W. Datos g W p ps, g(n ) log β, ; g(n ) log β 7, g() log β *, - ; g() log β * -, ; g() w,. - log β *,8 ) Calule su prouto e solubilia oniional en una isoluión uyo p está regulao a 8 y ontiene N en onentraión,. n magnitues aparentes: g ps [g [W - -, W g W n magnitues oniionales g W g' W ' ps [g [W [ W ' [ W [ g' [ g [ g() [ g() [ g() [ g(n) [ g(n) [ g [ g W g g g() g(n) l ps valrá entones: ps [g [W g [g [W - ps g p 8, [,. -8 y [ - w / [,. - g() g(n) g β, g() * β [ β [ β [ [ N β [ N g(n), *,7.,8, * 8, *, 7, * (,),7. ps ps g -, (,7. ),9 l wolframato e plata es soluble en meio amoniaal ) Calule también la solubilia oniional el g W en la isoluión anterior. g W g' W ' ' ps S' [ g' [ W ',9 (S') * S' (S'),9 mol / L ) iha isoluión se le añae ahora nitrato e plata (gn ) en onentraión.. Calule la solubilia oniional el g W. g W ' ps g' W ' (S' C) * S' (S',) * S',9 S',S' S' Sale una euaión e terer grao en S que habría que resolver