Examen_Segundo_Parcial 2017 (Resolución)

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Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua 
Departamento de Química 
SEGUNDO EXAMEN PARCIAL DE QUÍMICA ANALÍTICA I 
LEÓN, 27 DE OCTUBRE DEL 2017 
NOMBRE: ___________________________________________________________________________________ 
I. RESUELVA: 
1) La cantidad de ácido ascórbico, C6H8O6, en jugo de naranja se determinó por oxidación del ácido ascórbico a ácido 
dehidroascórbico, C6H6O6, con una determinada cantidad conocida de I3- en exceso y valorando el exceso de I3-, con Na2S2O3. 
Suponga que un estudiante toma una muestra de 5.00 mL de jugo de naranja, lo introduce en un matraz aforado de 100 mL y lo 
aforó con agua destilada y de éste toma una alícuota de 10 mL, la cual filtra, y trata con 50.00 mL de exceso de I3- 0.01023 M. 
Después que la oxidación fue completada, 10.83 mL de Na2S2O3 de concentración 0.0075 M se necesitaron para alcanzar el 
punto final indicador de almidón. Las reacciones involucradas son las siguientes: (30 PUNTOS) 
C6H8O6 + I3 (Exceso)
− C6H6O6 + 3 I
− + 2 H + + I3 (Sobrante)
− 
 
I3 (Sobrante)
− + 2 S2O3
2− S4O6
2− + 3 I− 
Calcule las concentraciones porcentuales y mg/100 mL de jugo, de ácido ascórbico en el jugo de naranja 
mC6H8O6 = ( [ (VI3− x MI3−)Añadido
] − [
c
b
 (V Na2S2O3 x M Na2S2O3)]) x PMC6H8O6 
 
mC6H8O6 = ( [ (0.05 L x 0.01023 
𝑚𝑜𝑙
𝐿
)] − [
2
1
 (0.01083 L x 0.0075 
𝑚𝑜𝑙
𝐿
)]) x 176.13 
𝑔
𝑚𝑜𝑙
 
 
𝐦𝐂𝟔𝐇𝟖𝐎𝟔 = 𝟎. 𝟎𝟔𝟏𝟓 𝐠 𝐝𝐞 á𝐜𝐢𝐝𝐨 𝐚𝐬𝐜ó𝐫𝐛𝐢𝐜𝐨 = 𝟔𝟏. 𝟓 𝐦𝐠 𝐝𝐞 á𝐜𝐢𝐝𝐨 𝐚𝐬𝐜ó𝐫𝐛𝐢𝐜𝐨 
 
a) PORCENTAJE DE ÁCIDO ASCÓRBICO 
%𝐦𝐂𝟔𝐇𝟖𝐎𝟔 = (
𝐦𝐂𝟔𝐇𝟖𝐎𝟔
𝐦𝐋 𝐝𝐞 𝐣𝐮𝐠𝐨 𝐝𝐞 𝐧𝐚𝐫𝐚𝐧𝐣𝐚
) 𝐱 𝟏𝟎𝟎 𝐱 𝐅𝐃 
 
%𝐦𝐂𝟔𝐇𝟖𝐎𝟔
= (
𝟎. 𝟎𝟔𝟏𝟓 𝐠 
𝟏𝟎 𝐦𝐋
) 𝐱 𝟏𝟎𝟎 𝐱 (
𝟏𝟎𝟎 𝐦𝐋 𝐚𝐟𝐨𝐫𝐚𝐝𝐨 
𝟓 𝐦𝐋 𝐝𝐞 𝐣𝐮𝐠𝐨
) = 𝟏𝟐. 𝟑% 
 
b) MILIGRAMOS DE ÁCIDO ASCÓRBICO / 100 ML DE JUGO 
𝐦𝐠𝐂𝟔𝐇𝟖𝐎𝟔 = 𝟔𝟏. 𝟓 𝐦𝐠 𝐱 𝐅𝐃 = 𝟔𝟏. 𝟓 𝐦𝐠 𝐱 (
𝟏𝟎𝟎 𝐦𝐋 𝐚𝐟𝐨𝐫𝐚𝐝𝐨 
𝟓 𝐦𝐋 𝐝𝐞 𝐣𝐮𝐠𝐨
) = 𝟏, 𝟐𝟑𝟎 𝒎𝒈 
 
𝐦𝐠𝐂𝟔𝐇𝟖𝐎𝟔
𝟏𝟎𝟎 𝒎𝑳 𝒅𝒆 𝒛𝒖𝒎𝒐
=
𝟏, 𝟐𝟑𝟎 𝐦𝐠𝐂𝟔𝐇𝟖𝐎𝟔 
𝟓 𝒎𝑳 𝒅𝒆 𝒋𝒖𝒈𝒐
𝐱 𝟏𝟎𝟎 𝐦𝐋 𝐝𝐞 𝐳𝐮𝐦𝐨 = 
𝟐𝟒, 𝟔𝟎𝟎 𝐦𝐠𝐂𝟔𝐇𝟖𝐎𝟔
𝟏𝟎𝟎 𝐦𝐋 𝐝𝐞 𝐙𝐮𝐦𝐨
 
2) Calcule el pH de una solución de LiOH de concentración 0.005 M, usando ecuación cuadrática y el método de las 
aproximaciones. (20 PUNTOS) 
a) METODO DE ECUACIÓN CUADRÁTICA 
ሾ𝑶𝐇−ሿ =
𝐂𝐛 ∓ ට𝐂𝐛
𝟐 + 𝟒𝐊𝐰
𝟐
 
 
ሾOH−ሿ =
0.005 ∓ ට(0.005)2 + 4(1x10−14)
2
= 0.005 
pOH = − log(0.005) = 2.30 𝐩𝐇 = 𝟏𝟒 − 𝟐. 𝟑𝟎 = 𝟏𝟏. 𝟕𝟎 
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b) METODO DE APROXIMACIONES 
 
Primera) 
ሾOH−ሿ1 = Cb = 0.005 M 
Segunda) 
 
ሾOH−ሿ2 = 0.005 +
1.0 x 10−14
0.005
= 0.005 
Primera y segunda aproximación son iguales: 
𝐩𝐎𝐇 = −(𝟎. 𝟎𝟎𝟓) = 𝟐. 𝟑𝟎 𝐩𝐇 = 𝟏𝟒 − 𝟐. 𝟑𝟎 = 𝟏𝟏. 𝟕𝟎 
 
3) Calcule el pH de una solución constituida por una mezcla de Hidrazina (CN2H4 = 5.54 x 10-4 M) y Anilina (CC6H5NH2 = 8.69 x 10-3 
M) con constantes de basicidad de Kb1 = 1.7 x 10-6 y Kb2 = 4.2 x 10-10 respectivamente. (25 PUNTOS) 
 
ሾH+ሿ =
ඩ
Kw
(
Cb1
Ka1
) + (
Cb2
Ka2
)
 
Ka1 = 
Kw
Kb1
= 
1.0 x 10−14
1.7 x 10−6 
= 5.88 x 10−9 Ka2 = 
Kw
Kb2
= 
1.0 x 10−14
4.2 x 10−10 
= 2.38 x 10−5 
 
ሾH+ሿ = ඩ
1 x 10−14
(
5.54 x 10−4
5.88 x 10−9
) + (
8.69 x 10−3
2.38 x 10−5
)
= 1.057 𝑥 10−12 
 
𝐩𝐎𝐇 = − 𝐥𝐨𝐠ሾ𝐇+ሿ = −𝐥𝐨𝐠(𝟏. 𝟎𝟓𝟕 𝐱 𝟏𝟎−𝟏𝟐) = 𝟏𝟏. 𝟗𝟕 
 
4) En la determinación de acidez total valorable, expresada como ácido cítrico, en una muestra de jugo de piña natural, se valoran 
25 mL del jugo con solución de NaOH 0.1 M, consumiéndose 5.4 mL del valorante. Se conoce que el título del NaOH es de 
6.4 mg de ácido cítrico/mL de NaOH 0.1 M. La reacción que tiene lugar es la siguiente: (25 PUNTOS) 
 
 
 
 
 
Calcule el porcentaje de ácido cítrico en la muestra analizada 
C6H7O2 + 3 NaOH ⇆ C6H4O2Na3 + 3H2O 
 
𝐦𝐚𝐧𝐚𝐥𝐢𝐭𝐨 = 𝐓𝐢𝐭𝐮𝐥𝐨 (𝐦𝐠/𝐦𝐋 𝐨 𝐠/𝐦𝐋) 𝐱 𝐕𝐯𝐚𝐥𝐨𝐫𝐚𝐧𝐭𝐞 𝐜𝐨𝐧𝐬𝐮𝐦𝐢𝐝𝐨 𝐞𝐧 𝐦𝐋 
 
𝐦𝐚𝐜.𝐜í𝐭𝐫𝐢𝐜𝐨 = 𝟔. 𝟒 
𝐦𝐠𝐚𝐜.𝐜í𝐭𝐫𝐢𝐜𝐨
𝐦𝐋𝑁𝑎𝑂𝐻
 𝐱 𝟓. 𝟒 𝐦𝐋𝐍𝐚𝐎𝐇 = 𝟑𝟒. 𝟓𝟔 𝐦𝐠𝐚𝐜.𝐜í𝐭𝐫𝐢𝐜𝐨 = 𝟎. 𝟎𝟑𝟒𝟓𝟔 𝐠𝐚𝐜.𝐜í𝐭𝐫𝐢𝐜𝐨 
 
%𝐚𝐜.𝐜í𝐭𝐫𝐢𝐜𝐨 = 
𝟎. 𝟎𝟑𝟒𝟓𝟔 𝐠𝐚𝐜.𝐜í𝐭𝐫𝐢𝐜𝐨
𝟐𝟓 𝐦𝐋 𝐝𝐞 𝐣𝐮𝐠𝐨 𝐝𝐞 𝐩𝐢ñ𝐚
𝐱 𝟏𝟎𝟎 = 𝟎. 𝟏𝟑𝟖𝟐𝟒 % 𝐝𝐞 𝐚𝐜. 𝐜í𝐭𝐫𝐢𝐜𝐨