Exàmens Parcials analítica

Transcripción

1 1 Examens Parcials Exàmens Parcials analítica Examen Parcial (2 punts) Indiqueu el ph de la solució resultant de barrejar 50mL d àcid maleic 0,1M i 50mL d hidròxid de sodi 0,2M. Plantegeu el tractament sistemàtic aplicant les simplificacions que corresponguin en el càlcul de ph (no cal que comproveu les simplificacions). Dades: pk a1 = 1,92; pk a2= 6,22 2. (2 punts) Per tal de preparar una solució amortidora de ph 2,8 es disposa de 100mL d una solució de citrat de sodi (Na 3A) 0,1M i d una solució d àcid clorhídric 1 M. Indiqueu quin és el volum exacte o l interval de volums consecutius (0-5;5-10; 10-15; 15-20; 20-25; 25-30; 30-35; 35-40) en ml d àcid clorhídric que cal afegir a la solució de citrat per tal d aconseguir la solució amortidora desitjada. Dades: àcid cítric: pka1: 3,1; pka2= 4,7; pka3= 6,4 3. Un analista A determina el contingut de clorur de tiamina (T) (vitamina B1) d un complex monovitamínic comercial, l etiquetat del qual indica que cada càpsula pesa 500 mg i conté 20,0% (m/m) de clorur de tiamina. Per portar a terme la valoració, l analista moltura el contingut de 3 capsules, pesa 0,9465g de mostra amb i els dissol amb 50 ml àcid acètic glacial afegits amb (l àcid acètic glacial conté anhídrid acètic que permet evitar la presencia de en el medi de reacció). A continuació s afegeix violeta cristall com a i la solució resultant es valora amb 17,85 ml d una solució d àcid perclòric ( en àcid acètic glacial) 0,0987 M fins l aparició de blau turquesa. El procediment es repeteix dues vegades més pesant 0,9781 i 0,9593 g de mostra consumint 18,84 i 18,23 ml d aquest àcid perclòric 0,0987 M respectivament. a) (0,5 punts) Completeu els espais en blanc del procediment b) (1,5 punts) Calculeu el tant per cent (m/m) de clorur de tiamina al complex monovitamínic i expresseu el resultat d acord amb el criteri de xifres significatives. El clorur de tiamina és una base diprótica; considereu que l esquema de la reacció de la valoració es: T + 2HClO 4 H 2T ClO 4 - Química Analítica Página 1 de 9

2 2 Examens Parcials a) (1,0 punts) Un analista B porta a terme aquesta determinació en la mateixa mostra del complex monovitamínic, i obté els següents resultats expressats com a % (m/m): 20,9; 20,7; 20,4. Discutiu en termes de precisió, veracitat i exactitud els resultats obtinguts pels diferents analistes. Dades: la massa molecular del clorur de tiamina és 337,3 g mol -1. PREGUNTES TIPU TEST (3,0 punts). Solament hi ha una resposta correcta. Puntuació per resposta correcta = + 0,3 punts, incorrecta= - 0,1 punts, no contestada= 0 punts. 1) La concentració de clorurs en una sal de taula es pot determinar amb el mètode de Volhard. En primer lloc, es pesa la quantitat adient de sal en un matràs Erlenmeyer i es dissol amb aigua desionitzada. A continuació, s afegeix un volum conegut, i en excés, d una solució patró de nitrat de plata. Els clorurs de la sal precipiten amb el catió plata, i l excés d aquest catió és valorat amb una solució patró de tiocianat de potassi. Aquest procediment es basa en una volumetria: a) Directa b) Indirecta c) Retrocés 2) Per estandarditzar una solució aquosa d àcid clorhídric 0,1M es pot utilitzar com ha patró primari: 1. Carbonat de sodi 2. Hidrogen ftalat de potassi 3. No cal cap patró primari si s utilitza una mescla azeotròpica d àcid clorhídric 4. Bòrax 5. Àcid benzoic 6. Tris(hidroximetil)aminometà (TRIS) Seleccioneu la resposta correcta: a) 2 i 4 b) 1, 3 i 5 c) 1, 3, 4 i 6 3) Si es pretén analitzar el contingut de clorofil la en fulles d espinacs, el tractament de la mostra més adequat serà: a) Atac amb àcid concentrat b) Dissolució en aigua c) Extracció sòlid-líquid Química Analítica Página 2 de 9

3 3 Examens Parcials d) Calcinació via seca e) Atac amb fundents 4) La primera etapa de la sistemàtica general del procés analític consisteix en: a) La presa de mostra b) La mesura del senyal analític c) Cap de les anteriors 5) La gravimetria és: 1. Una tècnica instrumental d anàlisis 2. Una tècnica on es mesura la relació càrrega versus massa de l analit 3. Una tècnica on es mesura la massa del producte d una reacció 4. Una tècnica de separació d analits 5. Una tècnica d anàlisi clàssic Seleccioneu la resposta correcta: a) 1,2 i 4 b) 1 i 3 c) 2 i 4 d) 3 i 5 e) 2 i 5 6) Els errors sistemàtics o determinats: a) Afecten a la precisió b) Són reproduïbles i unidireccionals c) Sempre hi són presents d) Totes les respostes són correctes Química Analítica Página 3 de 9

4 4 Examens Parcials Examen parcial (4 punts) L àcid bòric (H3BO3) es pot utilitzar com a antisèptic en petites ferides superficials o també per tractar i/o prevenir micosis. Aquest àcid es produeix principalment a partir de minerals com el bòrax (Na 2B 4O 7 10H 2O), aquesta sal en aigua es dissocia d acord amb la reacció següent: Na 2B 4O 7 + 5H 2O 2Na 2H 2BO 3 +2H 3BO 3 L àcid bòric en presencia de mannitol forma un complex (1:2) amb unes propietats àcid-base que permeten la seva valoració amb un indicador químic. Dades: pk a(h 3BO 3)= 9,24; Masses moleculars: Na 2B 4O 7 10H 2O= 381,37g/mol; H 3BO 3= 61,83g/mol a) (0,5 punts) El bòrax és un compost que es pot utilitzar com a patró primari en l estandardització de solucions patró àcides. Quines propietats té aquesta substància per a poder ser emprada com a patró primari? Escriviu la reacció iònica de neutralització que és fonament de l estandardització. b) (1,5 punts) Dibuixeu aproximadament, al full quadriculat, la corba de valoració d una solució 0,01M de bòrax amb àcid clorhídric. Calculeu el ph per als punts de la corba corresponents als valors de f: 0; 0,5; 1 i 2 c) (2,0 punts) Es vol analitzar un material sòlid que està constituït per bòrax, àcid bòric i clorur de sodi. Es pesen 4,5273 g del material, es dissolen en aigua i es dilueixen a 250 ml en un matràs aforat. Una alíquota de 50 ml de la solució diluïda consumeixen 15,35 ml d àcid clorhídric 0,1005M quan es valoren emprant ataronjat de metil com a indicador. A una altra alíquota de 25 ml de la solució se li afegeixen 2 g de mannitol, la solució obtinguda es valora amb hidròxid de sodi 0,0995 M i es consumeixen 16,87 ml emprant fenolftaleïna com a indicador. Calculeu el % m/m de bòrax i àcid bòric al material analitzat. Química Analítica Página 4 de 9

5 5 Examens Parcials 2A- (2 punts)- Tres laboratoris vinícoles determinen l acidesa total en una mateixa mostra de vi rosat seguint el següent procediment experimental: Per tal d eliminar el diòxid de carboni naturalment present en el vi s afegeixen amb.. uns 80 ml de vi a un matràs de Kitasato, s hi fa el buit per ajudar a eliminar el gas mentre s agita durant 2 minuts. A continuació, en un s afegeixen 20,0 ml d aquest vi amb, 30 ml d aigua desionitzada amb i 1 ml de blau de bromotimol que actua com a Aquesta dissolució es valora amb una solució.. d hidròxid de sodi 0,1M fins arribar al punt.. de la valoració. El resultats obtinguts (tres laboratoris i 6 replicats per laboratori) són els següents: Laboratori Acidesa total (en g/l d àcid tartàric) A 5,93 5,63 5,85 5,40 5,25 5,10 B 5,70 4,50 6,60 6,68 5,55 4,65 C 5,93 5,81 5,78 5,74 5,70 5,89 a) (0,7 punts) Completeu els espais en blanc del procediment experimental. b) (0,1 punts) Indiqueu el tipus de volumetria (segons el mode operacional) que es porta a terme c) (0,6 punts) Calculeu per a cada laboratori la mitjana d acidesa total en g/l d àcid tartàric, expressant-la d acord amb el criteri de xifres significatives, i la desviació estàndard relativa del resultat obtingut. d) (0,5 punts) Si l acidesa total del vi rosat és de 5,85 g/l d àcid tartàric, discutiu els resultats obtinguts pels diferents laboratoris en termes de precisió, veracitat i exactitud. e) (0,1 punts) Indiqueu el tipus d error predominant en el laboratori B. 2B- (1 punt) Per a cadascuna de les determinacions següents, indiqueu la naturalesa de l anàlit i de la mostra, i escolliu algun tractament de mostra d entre els que es proposen (només un, sense repetir-ne cap). a) Pesticides en aigua de riu b) Nitrogen en farines infantils c) Clorurs en una sal d us alimentari d) Cadmi en mostres de ronyó animal e) Greix en llets en pols Química Analítica Página 5 de 9

6 6 Examens Parcials Tractaments de la mostra: calcinació en via seca, disgregació amb fundents, dissolució en aigua, extracció en fase sòlida, atac amb àcid, mètode Kjeldahl, mètode Soxhlet, mètode Schöniger PREGUNTES TIPUS TEST (3,0 punts) Solament hi ha una resposta correcta. Puntuació per resposta correcta= +0,30 punts, incorrecta= -0,1 punts, no contestada=0 punts. 1. En la determinació de bases molt febles durem a terme una volumetria àcidbase en medi no aquós utilitzant: a) Un solvent més àcid que l aigua per tal de reforçar el caràcter bàsic de l anàlit. b) Un solvent més àcid que l aigua per tal de reforçar el caràcter àcid de l anàlit. c) Un solvent més bàsic que l aigua per tal de reforçar el caràcter bàsic de l anàlit. d) Un solvent més bàsic que l aigua per tal de reforçar el caràcter àcid de l anàlit. 2. En valorar un àcid feble amb una base forta, en augmentar la força de l àcid: a) Disminueix el valor del seu pka i augmenta la magnitud del salt al voltant del punt d equivalència. b) Disminueix el valor del seu pka i disminueix la magnitud del salt al voltant del punt d equivalència. c) Augmenta el valor del seu pka i augmenta la magnitud del salt al voltant del punt d equivalència. d) Augmenta el valor del seu pka i disminueix la magnitud del salt al voltant del punt d equivalència. 3. Es vol fer l anàlisi d una solució que conté carbonat de sodi i hidrogencarbonat de sodi; es fan dues valoracions amb àcid clorhídric de dues alíquotes de la solució idèntiques emprant ataronjat de metil en un cas i fenolftaleïna en l altre cas, essent V AM i V F els volums de valorants consumits en cada cas respectivament. Quina de la següent correlació de volums es donarà? a) VAM =2VF b) VAM >2VF c) VAM <2VF 4. Tenim una dissolució 0,1M de monohidrogenfosfat de sodi, una 0,1M de carbonat de sodi i una 0,1M d acetat de sodi. Àcid fosfòric (pka1 =2,2; pka2 Química Analítica Página 6 de 9

7 7 Examens Parcials =7,2 i pka3 =12,3), Àcid carbònic (pka1 =6,3 i pka2 =10,3), Àcid acetic (pka=4,75) a) La de monohidrogenfosfat serà més bàsica que la de carbonat b) La d acetat serà més bàsica que la de monohidrogenfosfat c) La de carbonat serà més bàsica que la de monohidrogenfosfat 5. Tenim 50 ml d àcid malònic 0,1M. Per tal de tenir una solució amortidora de ph=2,85, haurem d afegir (Àcid malònic: pka1 =2,85 i pka2 =5,70) a) 50 ml de KOH 0,1 M b) 12,5 ml de KOH 0,2 M c) 75 ml de KOH 0,1M 6. Per determinar l índex de peròxids d un oli es dissol una quantitat d oli en cloroform i es fa reaccionar amb àcid acètic concentrat i una dissolució saturada de iodur de potassi. Fruit d aquesta reacció es genera iode, que es valora a continuació amb una solució patró de tiosulfat de sodi fins al viratge de l indicador. Aquesta determinació és un exemple de: a) Valoració directa b) Valoració indirecta c) Valoració per retrocés 7. El resultat d un procediment analític és 374,621 ppm amb una desviació estàndard de 12,8 ppm. El resultat amb el ne correcte de xifres significatives s expressarà com: a) 375 (13) b) 374,6 (12,8) c) 370 (10) 8. Es determina que el contingut de Cr 6+ en una mostra de 50 ml d aigua es de 0,5 micrograms. Es tracta d una anàlisi a nivell de: a) Traces b) Microtraces c) Ultratraces 9. En la presa de mostra d un procediment analític quines de les frases següents són vàlides: i. Per a pesar la mostra d anàlisi habitualment es fa servir una balança analítica ii. Si el mètode de mesura és exacte, no cal tenir una mostra representativa iii. Si l anàlit és un component majoritari no cal homogeneïtzar el material a analitzar iv. Habitualment s obté inicialment una mostra bruta (global) v. L obtenció d una mostra representativa és senzilla si el material a analitzar és homogeni a) 1,3 i 5 Química Analítica Página 7 de 9

8 8 Examens Parcials b) 1,4 i 5 c) 2,3 i 4 d) 2,4 i 5 Examen parcial Per a les següents determinacions, escolliu el tractament de mostra més adequat d entre els proposats: a) Determinació de calci en un ciment b) Determinació de vitamina C (àcid ascòrbic) en un preparat farmacèutic c) Determinació de greix en una llet en pols d) Determinació de coure en un aliatge e) Esteroides en orina Tractaments de mostra: Atac amb àcid, dissolució en aigua, extracció en fase solida, extracció Soxhlet, mètode Schöniger, mètode Kjeldahl, disgregació en fundents, calcinació per via seca. 2. (1,5 punts) Es vol determinar el contingut de nitrogen proteic en una llet infantil. El procediment seguit per a la determinació s inicia amb la mineralització de la mostra mitjançant el mètode de Kjeldahl. A continuació s afegeix un excés d hidròxid de sodi i es destil la l amoníac generat recollint-lo sobre una solució d àcid bòric. Finalment, es valora la quantitat de borat formada amb una solució patró d àcid sulfúric fins el viratge de l indicador. La determinació es duu a terme per triplicat, i el percentatge de nitrogen proteic obtingut en cadascun dels replicats és 6,65%, 6,19% i 6,34%. Responeu de manera concisa i raonada a les següents preguntes: a) Amb quin tipus de balança pesaríeu les mostres? b) Quines són les característiques del mètode pel que fa a l escala de treball (contingut d anàlit i grandària de mostra)? c) Calculeu la mitjana del percentatge de nitrogen proteic, expressant-la d acord amb el criteri de xifres significatives, i la desviació estàndard relativa del resultat obtingut. 3. (2,5 punts) a) Quines son les espècies químiques predominants en la solució resultant de mesclar 25 ml d hidròxid de calci 0,2 M i 25 ml d àcid malònic 0,2M? b) Calculeu el ph de la solució resultant de l apartat anterior aplicant la sistemàtica general per al càlcul del ph (no cal comprovar les simplificacions) Dades: pk a1= 2,88; pk a2= 5,68 Química Analítica Página 8 de 9

9 9 Examens Parcials 4. (2,5 punts) Per tal de determinar la concentració d hidrogen carbonat en una mostra d aigua, es pipetegen 100,00ml de mostra i s hi afegeixen 20,00ml d una solució hidròxid de sodi 0,1005M. A continuació s hi afegeixen 10ml d una solució de clorur de bari 10 % (m/v), per tal de precipitar el carbonat present com a carbonat de bari i evitar la seva interferència en la valoració. Finalment la solució resultant s valora amb 17,55 ml d una solució d àcid clorhídric emprant fenotftaleïna com a indicador (0,2226 g tris(hidroximetil)aminometà consumeixen 18,45ml d àcid clorhidíric fins al viratge del roig de metil, segons la reacció (HOCH2)3CNH3 + + H2O). Calculeu la concentració d hidrogencarbonat a l aigua expressada en mil ligrams d hidrogencarbonat de sodi per litre d aigua. (R:200 o 220 mg/l) Dades: Masses atòmiques (g mol-1): H 1,01 C 12,01 O 16,00 N 14,01 Na 22,9 Química Analítica Página 9 de 9