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GRAVIMETRÍA El análisis gravimétrico es una de las principales divisiones de la Química Analítica, en la cual la cantidad de analito se determina por medio de una pesada. Éste se separa de los demás componentes de la mezcla, así como del solvente. La gravimetría es el método que está basado en la medición de la masa. Puede ser método gravimétrico o, simplemente, gravimetría. Gravimetría (basado en la masa) y volumetría (volumen), son métodos clásicos de análisis, lo cual significa que están basados en la aplicación de una reacción química. Para llevar a cabo una gravimetría lo más frecuente es que se lleve a cabo una reacción de precipitación de un compuesto puro que contenga el analito que se quiere determinar. La gravimetría es un método cuantitativo que ofrece una gran seguridad, es muy preciso y exacto. Clasificación de los métodos gravimétricos: a) Métodos de precipitación La precipitación es el modo más común de proceder en gravimetría. Se lleva a cabo sobre la muestra en disolución, de la que se separa la especie a determinar por adición de un reactivo que provoca la formación de un precipitado (que contendrá al analito). El precipitado se debe separar de la disolución (por filtración), lavar y secar o calcinar para pesar el residuo final. Hay precipitados que solo se secan y otros se calcinan a temperaturas muy elevadas. b) Métodos electrogravimétricos Es un tipo de método de precipitación ya que también se produce un precipitado, pero en lugar de hacerlo mediante la adición de un reactivo, se provoca la reacción química mediante el paso de una corriente eléctrica y el precipitado se deposita en la superficie de uno de los electrodos. Se pesa el electrodo antes y después de la reacción y esto da el peso total de la sustancia depositada y mediante cálculos estequiométricos también se puede determinar la concentración. Se pueden emplear para determinar algunos metales como el cobre o el plomo. c) Métodos de volatilización. Cuando la especie que se va a determinar pasa fácilmente a fase gaseosa o puede formar un compuesto volátil, en lugar de formar un sólido precipitado se volatiliza. Así se podrá determinar la cantidad de especie presente por diferencia de pesos, es decir el peso final, una vez volatilizada la parte deseada, menos el peso inicial de la muestra (método indirecto) o bien recogiendo la especie volatilizada y pesándola posteriormente (método directo). Por ejemplo, cuando se desea determinar la cantidad de agua de una muestra de alimento, se pesa la muestra al inicio y después de haberse secado por completo. d) Métodos de extracción. Sólo se pueden usar para determinaciones muy concretas, por ejemplo la determinación del porcentaje de un componente en una aleación. Consisten en separar por disolución los componentes no deseados y pesar únicamente el residuo del componente de interés. Por tanto, se necesita un disolvente que disuelva los componentes no deseados de la muestra pero no el analito. Para poder determinar un analito por gravimetría, el precipitado formado debe cumplir ciertas características: - Que sea muy insoluble, para que la parte que se pierda por lavado y filtración sea nula o mínima ya que esto es una fuente de error. - Que sea puro o fácilmente purificable. - Que la precipitación sea específica (o muy selectiva), es decir, que precipite únicamente el analito de interés y no otras especies. - Que se pueda filtrar con facilidad. Hay precipitados con texturas gelatinosas y difíciles de filtrar y esto hará que el método sea tedioso o que no se pueda llevar a cabo. - Que el precipitado final (formado), no sea higroscópico (tendencia a captar humedad del ambiente) pues esto hará que se cometa un error por exceso en la pesada. Un ejemplo es el 𝐶𝑎𝐶𝑙2. Se debe tener cuidado de adicionar el reactivo precipitante que sea adecuado para evitar precipitación de otros compuestos que no son de interés (y evitar error por exceso) y también en la cantidad estequiométrica adecuada (suficiente) porque puede tenerse el error de no precipitar por completo y esto provoca un error por defecto. La coprecipitación es el fenómeno por el cual sustancias normalmente solubles son arrastradas por un precipitado insoluble. Se reconocen cuatro tipos de coprecipitación: adsorción, inclusión isomórfica, inclusión no isomórfica y oclusión. Para corregir la cantidad de impurezas copreciptadas a menudo se recurre a una reprecipitación, pero también se pueden minimizar disminuyendo la velocidad de crecimiento del cristal, evitando que queden contaminantes atrapados (adición lenta del reactivo, manejar disoluciones diluidas y precipitar en caliente). Sin embargo la digestión suele ser más efectiva que tales medidas debido a las rápidas disoluciones y recistalización. Filtración y lavado del precipitado. Normalmente, el precipitado formado se filtra mediante la técnica de filtración al vacío en la que se utiliza un embudo büchner y un matraz kitasato conectado a una bomba de vacío. La succión hace que la filtración sea más rápida que cuando se lleva a cabo por gravedad. Desecación y calcinación Después de filtrar, el precipitado se calienta en una estufa de laboratorio hasta que la masa se vuelve constante. El calentamiento elimina el disolvente y cualquier especie volátil arrastrada con el precipitado. Algunos precipitados, en cambio, deben ser calcinados para formar un compuesto de composición conocida denominado forma pesable. Por ejemplo, cuando se precipita sílice lo hace en forma hidratada, como 𝑆𝑖𝑂2 − 𝑛𝐻2𝑂, por lo que es necesario calcinarla alrededor de 1 000℃ durante 15 – 20 minutos para que quede como 𝑆𝑖𝑂2. Esta operación se lleva a cabo en una mufla. Los crisoles normales o filtrantes que van a contener la muestra deben ser sometidos a mismo tratamiento térmico que deberán soportar cuando contengan la muestra en su estado final y debe prolongarse hasta obtener pesada constante. En cualquier caso se debe dejar enfriar el crisol en un desecador (para evitar contacto con humedad), hasta que su temperatura se equilibre con la temperatura ambiente para evitar errores de pesada. Cálculos en gravimetría. Los resultados se reportan en porcentaje del analito en la muestra. Se utiliza factor gravimétrico, el cual es la relación entre el peso molecular de la forma que se quiere reportar y el peso molecular de la especie que se pesa en la determinación final. Aplicaciones de las gravimetrías En la siguiente tabla están algunos ejemplos de las aplicaciones de la gravimetría, donde está indicado cual es el analito que se puede determinar, cual es el reactivo precipitante, el producto formado y el producto pesado. Analito Precipitante Producto formado Producto pesado Al, Fe NH3, medio ligeramente ácido Al2O3·nH2O, Fe2O3·nH2OÓxidos hidratados muy voluminosos sin composición estequiométrica definida (gran cantidad de agua) Al2O3Fe2O3 SiO2 HCl SiO2·nH2O SiO2 Ca H2C2O4 CaC2O4 CaO o CaCO3 Sn HNO3 SnO2·H2O SnO2 Como sales Cl– Br– I– AgNO3 AgCl, AgBr, AgI AgCl, AgBr, AgI Ag HCl AgCl AgCl Cu NH4SCN Cu2(SCN)2 Cu2(SCN)2 PO43- MgCl2 Mg(NH4)PO4 Mg2P2O7 Mg, Zn, Cd (NH4)2HPO4 Mg(NH4)PO4, Zn(NH4)PO4 Cd(NH4) PO4 Mg2P2O7, Zn2P2O7, Cd2P2O7 Ba, Pb, Sr H2SO4 BaSO4, PbSO4, SrSO4 BaSO4 SO42- BaCl2 BaSO4 BaSO4 Algunos factores gravimétricos: Sustancia pesada Sustancia buscada Factor gravimétrico 𝐴𝑔𝐶𝑙 𝐶𝑙 𝐶𝑙 𝐴𝑔𝐶𝑙 𝐵𝑎𝑆𝑂4 𝑆 𝑆 𝐵𝑎𝑆𝑂4 𝐵𝑎𝑆𝑂4 𝑆𝑂3 𝑆𝑂3 𝐵𝑎𝑆𝑂4 𝐹𝑒2𝑂3 𝐹𝑒 2 𝐹𝑒 𝐹𝑒2𝑂3 𝐹𝑒2𝑂3 𝐹𝑒𝑂 2 𝐹𝑒𝑂 𝐹𝑒2𝑂3 𝐹𝑒2𝑂3 𝐹𝑒3𝑂4 2 𝐹𝑒3𝑂4 𝐹𝑒2𝑂3 𝑀𝑔2𝑃2𝑂7 𝑀𝑔𝑂 2 𝑀𝑔𝑂 𝑀𝑔2𝑃2𝑂7 𝑀𝑔2𝑃2𝑂7 𝑃2𝑂5 𝑃2𝑂5 𝑀𝑔2𝑃2𝑂7 𝑃𝑏𝐶𝑟𝑂4 𝐶𝑟2𝑂3 𝐶𝑟2𝑂3 2𝑃𝑏𝐶𝑟𝑂4 𝐾2𝑃𝑡𝐶𝑙6 𝐾 2𝐾 𝐾2𝑃𝑡𝐶𝑙6 Ejemplos: 1. Calcular los factores gravimétricos para los siguientes compuestos.La sustancia pesada es la primera y la sustancia buscada es la segunda. a) 𝐾2𝑃𝑡𝐶𝑙6, 𝑃𝑡; b) 𝐴𝑔𝐶𝑙, 𝐶𝑙; c) 𝐶𝑎𝐶𝑂3, 𝐶𝑎𝑂; d) 𝐴𝑔2𝐶𝑟𝑂4, 𝐶𝑟2𝑂3; e) 𝐵𝑎𝑆𝑂4, 𝐹𝑒𝑆2 a) Para calcular contenido de Pt a partir de 𝐾2𝑃𝑡𝐶𝑙6 (𝑔 𝐾2𝑃𝑡𝐶𝑙6) ( 𝑃𝑡 𝐾2𝑃𝑡𝐶𝑙6 ) y con este factor se tendrán los gramos de Pt. ( 𝑃𝑡 𝐾2𝑃𝑡𝐶𝑙6 ) es el factor gravimétrico y se utiliza con los pesos atómico (Pt) y molecular (𝐾2𝑃𝑡𝐶𝑙6) b) Para calcular contenido de Cl a partir de AgCl, el factor gravimétrico es 𝐶𝑙 𝐴𝑔𝐶𝑙 c) Para calcular contenido expresado en 𝐶𝑎𝑂 a partir de 𝐶𝑎𝐶𝑂3, el factor gravimétrico es 𝐶𝑎𝑂 𝐶𝑎𝐶𝑂3 d) 𝐴𝑔2𝐶𝑟𝑂4, 𝐶𝑟2𝑂3; el factor gravimétrico es 𝐶𝑟2𝑂3 2 𝐴𝑔2𝐶𝑟𝑂4 En ocasiones es necesario multiplicar por algún factor para igualar la cantidad del elemento en común, en este caso es el Cr, en el óxido (numerador) hay 2 Cromos, por lo tanto en el Cromato (denominador) se tiene un coeficiente 2 para igualar la cantidad de Cromo e) 𝐵𝑎𝑆𝑂4, 𝐹𝑒𝑆2 𝐹𝑒 𝑆2 2 𝐵𝑎𝑆𝑂4 Los factores gravimétricos son un cociente en el que, en el numerador va el peso atómico o molecular de la sustancia buscada y en el denominador la sustancia que se tiene pesada. 2. El azufre contenido en una muestra de 0.8093 g se convirtió en sulfato y el sulfato se precipitó en forma de 𝐵𝑎𝑆𝑂4. Después de que el precipitado se lavó y se calcinó pesó 0.2826 g. Calcular a) el porcentaje de azufre en la muestra y b) el porcentaje expresado como 𝑆𝑂3 Procedimiento: a) g de S = g 𝐵𝑎𝑆𝑂4 ( 𝑆 𝐵𝑎𝑆𝑂4 ) = 0.2826 g 𝐵𝑎𝑆𝑂4 ( 32.064 𝑔 𝑆 233.39 𝑔 𝐵𝑎𝑆𝑂4 ) = 0.0388 g S % 𝑆 = 𝑔 𝑆 𝑔 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑥 100 = 0.0388 𝑔 0.8093 𝑔 𝑥 100 = 𝟒. 𝟖 % 𝑺 b) g de 𝑆𝑂3 = g 𝐵𝑎𝑆𝑂4 ( 𝑆𝑂3 𝐵𝑎𝑆𝑂4 ) = 0.2826 g 𝐵𝑎𝑆𝑂4 ( 80.06 𝑔 𝑆𝑂3 233.39 𝑔 𝐵𝑎𝑆𝑂4 ) = 0.09694 g 𝑆𝑂3 % 𝑆𝑂3 = 𝑔 𝑆𝑂3 𝑔 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑥 100 = 0.09694 𝑔 0.8093 𝑔 𝑥 100 = 𝟏𝟏. 𝟗𝟖 % 𝑺𝑶𝟑 3. Calcular la cantidad de mililitros de amoniaco, de densidad igual a 0.98 g/mL y por ciento en peso de 𝑁𝐻3 de 4.5% que se necesitan para precipitar en forma de 𝐹𝑒(𝑂𝐻)3el hierro presente en una muestra de 0.82 g que contiene 20% de 𝐹𝑒3𝑂4 Primero calcular cantidad de hierro presente para ver cantidad necesaria de 𝑁𝐻3 Cantidad de Fe = (0.82 𝑔) ( 20 100 ) = 0.164 𝑔 𝑑𝑒 𝐹𝑒3𝑂4 Convertir a gramos de hierro: 0.164 g 𝐹𝑒3𝑂4 ( 3 𝐹𝑒 𝐹𝑒3𝑂4 ) = 0.164 ( 3 𝑋 55.847 231.539 ) = 0.1187 𝑔 𝐹𝑒 Con los gramos se calculan moles: 0.1187 55.847 = 2.1249 𝑥 10−3 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐹𝑒 La reacción entre 𝐹𝑒 y 𝑁𝐻3 para formar el 𝐹𝑒(𝑂𝐻)3 es la siguiente: 𝐹𝑒3+ + 3 𝑁𝐻3 + 3 𝐻2𝑂 → 𝐹𝑒(𝑂𝐻)3(𝑠) + 3 𝑁𝐻4 + Si se multiplica por 3 el número de moles de 𝐹𝑒, se obtiene el número de moles de 𝑁𝐻3 (3) (2.1249 𝑥 10−3) = moles de 𝑁𝐻3 = 6.3747 𝑥 10 −3 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑁𝐻3 Y con esto y los datos iniciales para amoniaco, se calculan los mililitros gastados (6.3747 𝑥 10−3 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑁𝐻3)( 17.030 𝑔 𝑁𝐻3 1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝐻3 )( 100 𝑔𝑟 𝑁𝐻3 𝑔𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜 4.5 𝑔 𝑁𝐻3 ) ( 1 𝑚𝐿 0.98 𝑔 ) = 𝟐. 𝟒𝟔 𝒎𝑳 𝑵𝑯𝟑 𝒓𝒆𝒂𝒄𝒕𝒊𝒗𝒐 4. ¿Qué cantidad de muestra se debe tomar para el análisis si ésta contiene 16.2% de cloruro (Cl) y el analista desea obtener un precipitado de AgCl que pese 0.600 g? %𝐶𝑙 = 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑙 𝑔 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑥 100 Despejando: 𝑔 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 = 𝑔 𝐶𝑙 % 𝐶𝑙 𝑥 100 𝑔 𝐶𝑙 = [𝑔 𝑝𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑡𝑎𝑑𝑜 (𝐴𝑔𝐶𝑙) ( 𝐶𝑙 𝐴𝑔𝐶𝑙 )] Entonces: 𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 = [𝑔 𝑝𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑡𝑎𝑑𝑜 (𝐴𝑔𝐶𝑙) ( 𝐶𝑙 𝐴𝑔𝐶𝑙 )] % 𝐶𝑙 𝑥 100 𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 = (0.600) ( 35.453 143.321 ) 16.2 𝑥 100 𝑪𝒂𝒏𝒕𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆 𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 = 𝟎. 𝟗𝟏𝟔 𝒈 5. En la determinación gravimétrica de azufre, el precipitado calcinado de 𝐵𝑎𝑆𝑂4 algunas veces se reduce a BaS. Por supuesto que esto ocasiona un error si el analista no se da cuenta de ello y convierte el BaS a 𝐵𝑎𝑆𝑂4. Suponiendo que se analiza una muestra que contiene 32.3% de 𝑆𝑂3 y que el 20% del precipitado final que se va a pesar está en forma de BaS (el 80% es 𝐵𝑎𝑆𝑂4). Si el analista supone que todo el precipitado es 𝐵𝑎𝑆𝑂4, ¿Qué porcentaje de 𝑆𝑂3 calcularía? Si el precipitado realmente es 80% 𝐵𝑎𝑆𝑂4 𝑦 20% 𝐵𝑎𝑆, entonces los cálculos reales deben ser: 32.3% 𝑆𝑂3 = 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑆𝑂3 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑥 100 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑆𝑂3 = (0.2) 𝑊𝑝𝑝𝑑𝑜 ( 𝑆𝑂3 𝐵𝑎𝑆 ) + (0.8) 𝑊𝑝𝑝𝑑𝑜 ( 𝑆𝑂3 𝐵𝑎𝑆𝑂4 ) Esto es porque 20% del precipitado es 𝐵𝑎𝑆 y el 80% restante es 𝐵𝑎𝑆𝑂4 y cada uno con su factor gravimétrico para obtener gramos de 𝑆𝑂3 Ahora, sustituyendo la segunda ecuación en la primera: 32.3% 𝑆𝑂3 = (0.2) 𝑊𝑝𝑝𝑑𝑜 ( 𝑆𝑂3 𝐵𝑎𝑆 ) + (0.8) 𝑊𝑝𝑝𝑑𝑜 ( 𝑆𝑂3 𝐵𝑎𝑆𝑂4 ) 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑥 100 No hay datos de gramos de muestra, se va a suponer que sean 2.000 gramos (o la cantidad que quieran), tampoco hay peso del precipitado pero se va a calcular: 32.3% 𝑆𝑂3 = (0.2) 𝑊𝑝𝑝𝑑𝑜 ( 𝑆𝑂3 𝐵𝑎𝑆 ) + (0.8) 𝑊𝑝𝑝𝑑𝑜 ( 𝑆𝑂3 𝐵𝑎𝑆𝑂4 ) 2.000 𝑔 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑥 100 (32.3)(2.000) 100 = (0.2) 𝑊𝑝𝑝𝑑𝑜 ( 𝑆𝑂3 𝐵𝑎𝑆 ) + (0.8) 𝑊𝑝𝑝𝑑𝑜 ( 𝑆𝑂3 𝐵𝑎𝑆𝑂4 ) 0.646 = (0.2) 𝑊𝑝𝑝𝑑𝑜 ( 𝑆𝑂3 𝐵𝑎𝑆 ) + (0.8) 𝑊𝑝𝑝𝑑𝑜 ( 𝑆𝑂3 𝐵𝑎𝑆𝑂4 ) 0.646 = (0.2) 𝑊𝑝𝑝𝑑𝑜 ( 80.06 169.39 ) + (0.8) 𝑊𝑝𝑝𝑑𝑜 ( 80.06 233.39 ) 0.646 = (0.0945) 𝑊𝑝𝑝𝑑𝑜 + (0.2744) 𝑊𝑝𝑝𝑑𝑜 𝑊𝑝𝑝𝑑𝑜 = 1.75 𝑔 Entonces, si el analista consideró que el precipitado era 𝐵𝑎𝑆𝑂4 el valor reportado fue: % 𝑆𝑂3 = 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑆𝑂3 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑥 100 % 𝑆𝑂3 = 1.75 𝑔 𝐵𝑎𝑆𝑂4 ( 𝑆𝑂3 𝐵𝑎𝑆𝑂4 ) 2.000 𝑔 𝑥 100 % 𝑆𝑂3 = 1.75 𝑔 𝐵𝑎𝑆𝑂4 ( 80.06 233.39) 2.000 𝑔 𝑥 100 % 𝑆𝑂3 = 1.75 ( 80.06 233.39) 2.000 𝑥 100 = 𝟑𝟎. 𝟎𝟐% 𝑺𝑶𝟑 Si eliges cualquier cantidad de muestra, cambia la cantidad de precipitado pero el % es el mismo: gramos de muestra gramos de precipitado % 𝑺𝑶𝟑 1.000 0.8756 30.03 5.000 4.3779 30.03 10.000 8.7558 30.03 6. Una muestra de 0.6280 g que contiene NaCl, NaBr e impurezas da un precipitado de AgCl y AgBr que pesa 0.5064 g. Se tituló otra muestra de 0.6280 g con AgNO3 0.1050 M y se gastaron 28.34 mL. Calcular los porcentajes de NaCl y de NaBr en la muestra En la titulación con AgNO3 la Ag es afin a los halógenos Cl- y Br- y los moles de Ag gastados están relacionados con los moles de Cl- y Br- 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑁𝑂3 = 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐴𝑔 = 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐶𝑙 − + 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐵𝑟− = ( 28.34 1 000 𝐿) (0.1050 𝑚𝑜𝑙 𝐿 ) = 2.9757 𝑥 10−3 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝐴𝑔 = 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐶𝑙− + 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐵𝑟− Están en relación 1:1 pero una cantidad de moles de Ag reaccionan con el 𝐶𝑙− y otra parte con el 𝐵𝑟− por esta razón la suma de los dos es igual (o equivalente) a los moles de Ag gastados en la titulación. Si se tienen x = gramos de AgCl, y z = gramos de AgBr, la suma de los dos es el peso del precipitado Precipitado; AgCl y AgBr que pesa 0.5064 g x + z = 0.5064 La otra ecuación que tenemos es con moles: 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐶𝑙− + 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐵𝑟− = 2.9757 𝑥10−3 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 = 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑡ó𝑚𝑖𝑐𝑜 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐶𝑙− = 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝐶𝑙− 35.453 Pero no se tiene el dato de 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝐶𝑙−, se tiene x que son gramos de AgCl pero por factor gravimétrico se transforma: 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝐶𝑙− = (𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝐶𝑙 ) ( 𝐶𝑙 𝐴𝑔𝐶𝑙 ) = (𝑥) ( 35.453 143.321 ) = 0.2474 𝑥 Y lo mismo se hace para 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝐵𝑟− 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝐵𝑟− = (𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝐵𝑟 ) ( 𝐵𝑟 𝐴𝑔𝐵𝑟 ) = (𝑧) ( 79.904 187.772 ) = 0.4255 𝑧 Se sustituye en la ecuación para calcular 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐶𝑙−: 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐶𝑙− = 0.2474 𝑥 35.453 = 6.9783 𝑥 10−3 𝑥Y lo mismo para 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐵𝑟−: 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐵𝑟− = 0.4255 𝑧 79.904 = 5.3251 𝑥 10−3 𝑧 6.9783 𝑥 10−3 𝑥 + 5.3251 𝑥 10−3 𝑧 = 2.9757 𝑥10−3 Y ya se tenía otra ecuación: 𝑥 + 𝑧 = 0.5064 Las variables x y z son gramos, una ecuación es suma de gramos y otra es suma de moles, se pueden trabajar así porque las variables son en las mismas unidades, no cambian y cada ecuación es suma de moles + moles = moles y la otra gramos + gramos = gramos Resolviendo las dos: x = 0.3376 g AgCl z = 0.1688 g AgBr entre los dos son los gramos del precipitado pero ahora falta transformar gramos de AgCl a gramos de NaCl y lo miso de AgBr a NaBr: 𝑔 𝑁𝑎𝐶𝑙 = 𝑔 𝐴𝑔𝐶𝑙 ( 𝑁𝑎𝐶𝑙 𝐴𝑔𝐶𝑙 ) = 0.3376 ( 58.443 143.321 ) = 0.1376 𝑔 𝑁𝑎𝐶𝑙 𝑔 𝑁𝑎𝐵𝑟 = 𝑔 𝐴𝑔𝐵𝑟 ( 𝑁𝑎𝐵𝑟 𝐴𝑔𝐵𝑟 ) = 0.1688 ( 102.894 187.772 ) = 0.0925 𝑔 𝑁𝑎𝐵𝑟 Ahora, falta calcular % % 𝑁𝑎𝐶𝑙 = 𝑔 𝑁𝑎𝐶𝑙 𝑔 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑥 100 = 0.1376 0.6280 𝑥 100 = 𝟐𝟏. 𝟗𝟏 % 𝑵𝒂𝑪𝒍 % 𝑁𝑎𝐵𝑟 = 𝑔 𝑁𝑎𝐵𝑟 𝑔 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑥 100 = 0.0925 0.6280 𝑥 100 = 𝟏𝟒. 𝟕𝟑 % 𝑵𝒂𝑩𝒓 Notas: a) No se puede obtener 100% al sumar ambos porque en la muestra tiene NaCl, NaBr más impurezas, no se sabe que son esas impurezas ni se podían considerar en las ecuaciones porque tampoco se sabe cuanto b) Por lo tanto las variables x y z no se podrían poner como x = NaCl y z = NaBr porque al sumarlas x + z + impurezas = gramos de muestra. Así no se puede tener una ecuación para trabajar, por esto fue mejor con el precipitado y esto se hace siempre con la ecuación que se tengan datos completos c) Las 2 ecuaciones para calcular valores de x y de z, una es suma de moles y otra suma de gramos. Se pueden trabajar así porque las variables significaban los mismo, “gramos de AgCl o gramos de AgBr” que al llevar un coeficiente se transformaban en moles y se podían sumar pero cada ecuación era consistente: gramos + gramos = gramos y moles + moles = moles.
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