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Universidad Abierta y a Distancia de México Ingeniería en Biotecnología Química Analítica Grupo: BI-BQAN-2101-B2-003 Unidad 3: Equilibrio redox, por complejación y precipitación Actividad 2-Entregable Martin Contreras Jiménez ES202117326 Fecha de entrega 28/05/2021 1.- Que son los ácidos polipróticos, menciona un ejemplo. Los ácidos polipróticos son aquellos que presentan más de un hidrógeno ionizable. La ionización ocurre por etapas, o sea, el ácido cede un protón (H+) cada vez. El ácido fosfórico H3PO4 es un ejemplo de ácido poliprótico ya que en disolución cada molécula dona 3 protones H+ en tres etapas: 1ª Etapa: H3PO4 → H+ + H2PO4- 2ª Etapa: H2PO4- → H+ + HPO4-2 3ª Etapa: HPO4-2 → H+ + PO43- 2.- Se van a titular 50 mL de H2 B 0.100 M con NaOH 0.100 M. Las constantes de disociación son Ka1 = 1.0X 10-3 Ka2 = 1.0X 10-7 Calcule el pH en varias etapas de la titulación empleando los métodos de aproximaciones usuales y graficar la curva de titulación. pH en la primera etapa de disociación 𝐻2𝐵+𝐻20 -------→𝐻3𝑜 + HB- 1𝑥10−3 = [𝐻3𝑜][𝐻20]/𝐻2𝐵 [𝐻3𝑜 +]2 = 1.0𝑥10 −3(0.100) [𝐻3𝑜] = 1.0𝑥10 −2 -Log[1.0𝑥10−3]=pH pH = 2 Después de añadir 10 ml de NaOH [[𝐻2𝐵]] = 50(0.100)-10(0.100) =4 [𝐻𝐵]=10(0.100) =1 Ph= pKa+log[𝐻𝐵]/[[𝐻2𝐵]] Ph=pka+log[1]/[4] Ph= 2.4 pH en el primer punto de equivalencia, adicionando 50 ml a la base 𝑝𝐻 = 1 2⁄ (3) + 1 2⁄ (7) = 5 pH durante la titulación de HB adicionando 10 ml de base más 60 ml adicionales neutralizando al segundo acido HB HB+0𝐻 -------→𝐻2𝑜 + 𝐵 2− [𝐻𝐵]=50(0.100)-10(0,100) = 4 [𝐵2−]=10(0.100) = 1 pH= 7+ log ¼ pH= 6.40 pH en el segundo punto de equivalencia 𝐵2 + 𝐻2𝑂 < − − −−> 𝐻𝐵 + 𝑂𝐻 [𝐵2−]=50(0.100) /150 =0.333 Kw/ka2 =[𝐻𝐵][𝑂𝐻−]/[𝐵2−] [𝑂𝐻−]2 0.333 = 1𝑋10−14 1𝑋10−7 [𝑂𝐻−] = 5.8𝑥10 −5 pOH=4.24 pH=9.76 Curva de titulación 0 2 4 6 8 10 12 14 0 10 20 30 40 50 60 Curva de titulacion curva de titulacion V.NaOH(ml) H OH PH 0 0.1 1 1.25 0.095 1.02227639 2.5 0.09 1.04575749 3.75 0.086 1.06550155 5 0.08181 1.08719361 6.25 0.077 1.11350927 7.5 0.0739 1.13135556 8.75 0.07 1.15490196 10 0.0666 1.17652577 11.25 0.0632 1.19928292 12.5 0.06 1.22184875 13.75 0.0568 1.24565166 15 0.0538 1.26921772 16.25 0.0509 1.29328222 17.5 0.0481 1.31785492 18.75 0.04545 1.34246611 20 0.0428 1.36855623 21.25 0.0403 1.39469495 22.5 0.0379 1.42136079 23.75 0.0355 1.44977165 25 1,00E-07 7 26.25 0.0311 12.49 27.5 0.029 12.462398 28.75 0.0269 12.4297523 30 0.025 12.39794 31.25 0.023 12.3617278 32.5 0.0212 12.3263359 33.75 0.0149 12.1731863 35 0.0176 12.2455127 36.25 0.0159 12.2013971 37.5 0.012 12.0791812 38.75 0.0111 12.045323 40 9.58E-03 11.9813655 41.25 8.11E-03 11.9089137 42.5 8.11E-03 11.9089191 43.75 6.66E-03 11.8234742 45 5.26E-03 11.7209857 46.25 3.89E-03 11.5899496 47.5 2.56E-03 11.40824 48.75 1.26E-03 11.1003705 3.- Explique brevemente que entiende por titulación por formación de complejo En las titulaciones de formación de complejos un ion metálico reacciona con un ligando para formar un complejo soluble. Son compuestos orgánicos con grupos dadores de electrones. 4.- Que es una titulación quelométrica, mencione un ejemplo. En las titulaciones quelométricas existen varias constantes de equilibrio para los diversos iones metálicos y quelones como el EDTA, a partir de una reacción general obteniéndose la “Constante de estabilidad absoluta o constante de formación absoluta, estas se ven afectadas por el pH. Valoración con iones de plata: Un ejemplo de este tipo de valoración quelométrica es la valoración de presencia del ión cianuro en una disolución. La reacción de formación de complejo sería la siguiente: 2 CN– + Ag+ ? Ag (CN)2– Cuando se llega al punto de equivalencia puede observarse turbidez color blanco, debido a que comienza a ocurrir la siguiente reacción: Ag (CN)2– + Ag+ ? Ag (CN) 2Ag 5.- Cuales son los indicadores que se utilizan habitualmente para las titulaciones por precipitación con plata. • METODO DE VOLHARD. Utilizando como agente precipitante el KSCN, en medio de ácido nítrico y como indicador el (Fe +3 ) como sulfato amónico férrico ( Fe) • METODO DE MOHR. El indicador es una sal soluble de cromato, que reacciona con el agente valorante, cuando todo el halógeno a precipitado entonces el primer exceso de Ag + forma un precipitado de color rojo ladrillo, que es el cromato de plata indicando el punto final de la valoración. • La fluoresceína es un ácido orgánico débil que es utilizado como indicador de adsorción a un pH entre 7 y 10 6.- Cuales son los factores que afectan la solubilidad de los sólidos. • superficie de contacto • agitación, • temperatura • presión. 7.- Cual es el pH de una mezcla amortiguadora compuesta por iguales concentraciones de NH4Cl y NH3 (0.50 M). Considere la ecuación siguiente. pH= pKa + log [NH3]/ [NH4+] 𝐾𝑎 = 5.6 × 10 −10 𝑝𝐾𝑎 = −𝑙𝑜𝑔(5.6 × 10 −10) 𝑝𝐾𝑎 = 9.25 𝑝𝐻 = 𝑝𝐾𝑎 + 𝑙𝑜𝑔 [𝐴−] [𝐻𝐴] 𝑝𝐻 = 9.25 + 𝑙𝑜𝑔 [0.50] [0.50] = 9.25 + 𝑙𝑜𝑔(1) = 9.25 + 0 = 9.25 8.- Cuales son los indicadores que se pueden utilizar en las titulaciones redox. Puede ser yodo o cualquier sal que contenga los iones permanganato, dicromato, bromato, yodato o cerio. 9.- Escriba la estructura química de los indicadores redox. Permanganometría: Yodometría: Bromatometría: Dicromatometría: Bromatometría: 10.- Al titular una solución de permanganato de potasio utilizando oxalato de sodio (0.3910g en solución), se fue agregando poco a poco la solución de oxalato hasta llegar a los 37.5 mL donde se produjo un color rosa permanente. Para calcular su normalidad de la solución de permanganato de potasio. 𝑁𝑎2𝐶2𝑂4 = 𝑀𝑀 = 134 𝑔 𝑚𝑜𝑙⁄ 𝑒𝑞 = 0.3910 𝑔 ( 1 𝑒𝑞 134 𝑔 ) = 2.91 × 10−3 𝑚𝑒𝑞 𝑁𝑎2𝐶2𝑂4 𝑁 = 2.91 × 10−3 𝑒𝑞 𝐾𝑀𝑛𝑂4 0.0375 𝐿 𝐾𝑀𝑛𝑂4 = 𝟎. 𝟎𝟕𝟕𝟔 𝑒𝑞 𝐿⁄ REFERENCIAS: Ejemplos de Ácidos Polipróticos. (s. f.). Quimica.Net. https://www.quimicas.net/2015/05/ejemplos-de-acidos- poliproticos.html yanet yanarico, Monografias.com. (s. f.). Titulaciones complexometricas o quelatometricas - Monografias.com. Mnografias.com. https://www.monografias.com/trabajos105/titulaciones- complexometricas-o-quelatometricas/titulaciones-complexometricas-o-quelatometricas.shtml Barreto. Pio. F. 2011. VOLUMETRIA DE PRECIPITACIÓN.UNAC. https://unac.edu.pe/documentos/organizacion/vri/cdcitra/Informes_Finales_Investigacion/Julio_2011/IF_B ARRETO_PIO_FIARN/CAP.%20VIII.PDF colaboradores de Wikipedia. (2021d, marzo 27). Valoración redox. Wikipedia, la enciclopedia libre. https://es.wikipedia.org/wiki/Valoraci%C3%B3n_redox https://www.quimicas.net/2015/05/ejemplos-de-acidos-poliproticos.html https://www.quimicas.net/2015/05/ejemplos-de-acidos-poliproticos.html https://www.monografias.com/trabajos105/titulaciones-complexometricas-o-quelatometricas/titulaciones-complexometricas-o-quelatometricas.shtml https://www.monografias.com/trabajos105/titulaciones-complexometricas-o-quelatometricas/titulaciones-complexometricas-o-quelatometricas.shtml https://unac.edu.pe/documentos/organizacion/vri/cdcitra/Informes_Finales_Investigacion/Julio_2011/IF_BARRETO_PIO_FIARN/CAP.%20VIII.PDF https://unac.edu.pe/documentos/organizacion/vri/cdcitra/Informes_Finales_Investigacion/Julio_2011/IF_BARRETO_PIO_FIARN/CAP.%20VIII.PDF https://es.wikipedia.org/wiki/Valoraci%C3%B3n_redox
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