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Ejercicios previos práctica 15, Ejercicios de Biología

Una serie de ejercicios y cálculos relacionados con la preparación de disoluciones de permanganato de potasio y ácido sulfúrico, así como la determinación espectrofotométrica de oxalato de bario. Se incluyen cálculos de concentraciones, reacciones iónicas, valores de pks de diferentes oxalatos y la construcción de una curva de calibración para el permanganato de potasio. Además, se describe un procedimiento experimental para determinar la solubilidad del oxalato de bario y calcular su constante de solubilidad (ks) y su pks. El documento proporciona una visión general de los conceptos y técnicas utilizados en el análisis químico cuantitativo, especialmente en el campo de la espectrofotometría.

Tipo: Ejercicios

2020/2021

Subido el 06/11/2022

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Ejercicios previos practica 15
Cervantes Sierra Jossep Dady
A) Realizar los cálculos para preparar las siguientes disoluciones:
a) 100 mL de permanganato de potasio (pureza 99.2%) 0.01 M
𝑀 = 𝑚
𝑃𝑀 𝑉
𝑃𝑀 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛𝑎𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑡𝑎𝑠𝑖𝑜 = 158.034 𝑔
𝑚𝑜𝑙
𝑚 = 𝑀 𝑃𝑀 𝑉
𝑚 = (0.01 𝑀)(158.034 𝑔
𝑚𝑜𝑙)(0.1 𝐿 )= 0.1580 𝑔 𝑑𝑒 𝐾𝑀𝑛𝑂4
𝑃𝑢𝑟𝑒𝑧𝑎 = 0.1580 𝑔 𝑑𝑒 𝐾𝑀𝑛𝑂4
0.99 = 0.1595 𝑔 𝑑𝑒 𝐾𝑀𝑛𝑂4
b) 100 mL de H2SO4 (pureza 96%, densidad 1.84 g/mL) 3 M
𝑀 = 𝑚
𝑃𝑀 𝑉
𝑃𝑀 𝑑𝑒 𝐻2𝑆𝑂4=98.079 𝑔
𝑚𝑜𝑙
𝑚 = 𝑀 𝑃𝑀 𝑉
𝑚 = (3 𝑀)(98.079 𝑔
𝑚𝑜𝑙)(0.1 𝐿 )=29.4237 𝑔 𝑑𝑒 𝐻2𝑆𝑂4
𝜌 = 𝑚
𝑣
𝑣 = 𝑚
𝜌=29.4237 𝑔 𝑑𝑒 𝐻2𝑆𝑂4
1.84 𝑔
𝑚𝐿 =15.99 𝑚𝐿
B) ¿Por qué es necesario utilizar un blanco para realizar cualquier determinación
espectrofotométrica y cómo se efectúa el ajuste del instrumento con el blanco?
Se utiliza para ajustar el espectrofotómetro, ya que se lee una transmitancia del 100% o por
el contrario el 0% de absorbancia. El blanco es una muestra sin soluto. Se ajusta una vez
que ya se tiene el dispositivo en el punto correspondiente, se coloca el blanco y se mide
esperando obtener un resultado de 0. La solución tiene todas las lecturas en la misma
concentración que la muestra, pero sin elemento a determinar, por ello la absorbancia queda
en 0.
C) Si por medio de un método espectrofotométrico ordinario se desea determinar
una especie química X (en forma directa o indirecta) presente en una matriz
M. ¿Qué compuesto deberá contener el blanco?
pf3
pf4
pf5

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Ejercicios previos practica 15

Cervantes Sierra Jossep Dady

A) Realizar los cálculos para preparar las siguientes disoluciones:

a) 100 mL de permanganato de potasio (pureza 99.2%) 0.01 M

4

4

4

b) 100 mL de H 2

SO

4

(pureza 96%, densidad 1.84 g/mL) 3 M

2

4

2

4

2

4

B) ¿Por qué es necesario utilizar un blanco para realizar cualquier determinación

espectrofotométrica y cómo se efectúa el ajuste del instrumento con el blanco?

Se utiliza para ajustar el espectrofotómetro, ya que se lee una transmitancia del 100% o por

el contrario el 0% de absorbancia. El blanco es una muestra sin soluto. Se ajusta una vez

que ya se tiene el dispositivo en el punto correspondiente, se coloca el blanco y se mide

esperando obtener un resultado de 0. La solución tiene todas las lecturas en la misma

concentración que la muestra, pero sin elemento a determinar, por ello la absorbancia queda

en 0.

C) Si por medio de un método espectrofotométrico ordinario se desea determinar

una especie química X (en forma directa o indirecta) presente en una matriz

M. ¿Qué compuesto deberá contener el blanco?

El blanco será la matriz M pura, ya que la especie X causará que haya una mejor radiación,

así podría medir la absorbancia separando con la transmitancia entre la muestra y el blanco

D) ¿Cuál es la diferencia fundamental entre un blanco preparado para efectuar

una medida espectrofotométrica por un método ordinario y el que se utilizaría

para hacer la lectura en forma diferencial?

Para el método de alta absorbancia no se utiliza un disolvente puro ya que establece el

100% de transmisión, se remplaza por una disolución más diluida que la desconocida.

Para el caso del método de análisis se trazan diluciones muy diluidas cuya transmitancia se

encuentre entre 90 y 100 %. Se ajusta el 0 con una disolución patrón de concentración un

poco superior a la disolución problema.

El método de máxima precisión, los dos extremos de la escala de calibración con

disoluciones patrón (una más diluida y otra más concentrada que la disolución patrón)

E) Escribe la reacción iónica balanceada entre el ion oxalato y el ion

permanganato en medio ácido. Datos:

Sistema E°(V/ENH) a

pH=

MnO 4

  • /Mn

2+

CO

2

/CrO 4

2 -

4

  • 2

2

2

4

2

Entonces

4

  • 2

2

2

4

2

4

2

4

  • 2

2

2

4

2

4

  • 2

2

2

F) Buscar en la bibliografía los valores de pKs de los siguientes oxalatos

Compuestos Valor pKs

Ag 2

C

2

O

4

3.5x

  • 11

CuC 2

O

4

4.43x

  • 10

BaC 2

O

4

1x

  • 6

CdC 2

O

4

1.7x

  • 9

ZnC 2

O

4

8x

  • 4

(se etiqueto como M1), se adicionaron 10 mL de H2SO4 3 M, se agregaron 400

μL de permanganato de potasio 0.0138 M, se llevó a la marca del aforo con

agua destilada y el matraz se calentó a baño maría durante 2 minutos a 50 °C

(este procedimiento se realizó por triplicado). En otro matraz volumétrico de

25.00 mL (se etiqueto como B) se adicionaron 10 mL de H2SO4 3 M, se

agregaron 400 μL de permanganato de potasio 0.0138 M, se llevó a la marca

del aforo con agua destilada y el matraz se calentó a baño maría durante 2

minutos a 50 °C. Se esperó a que las disoluciones estuvieran a temperatura

ambiente y se leyeron las absorbancias a 530 nm de acuerdo con el siguiente

procedimiento: se ajustó el espectrofotómetro a 0 de absorbancia con la

disolución M1 y posteriormente se leyó la absorbancia de la disolución B, se

repitió este procedimiento para las disoluciones M2 y M3. Los resultados se

resumen en la siguiente tabla.

Absorbancias

experimentales

A

B

M1 0.

M2 0.

M3 0.

a) Con la información anterior, determinar la concentración de la disolución

diluida (1:1) del oxalato de bario para cada una de las repeticiones realizadas.

Ley de Beer-Lambert

− 5

− 5

− 5

b) Determinar la solubilidad (concentración de la disolución saturada del oxalato

de bario) para cada una de las repeticiones realizadas.

Ley de Beer-Lambert

− 5

− 5

− 5

− 5

− 5

− 5

− 5

− 5

c) Determinar el valor del Ks y el valor del pKs del oxalato de bario

− 5

2

− 10

− 10

𝑝𝐾𝑠 = − log[𝐾𝑠]

𝑝𝐾𝑠 = − log[ 7. 4884 𝑥 10

− 10

]

I) Elaborar un diagrama de bloques donde se describa la parte experimental.