PROBLEMAS DE ANÁLISIS QUÍMICO, Ejercicios de Farmacia
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PROBLEMAS DE ANÁLISIS QUÍMICO, Ejercicios de Farmacia

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Asignatura: ANÁLISIS QUÍMICO, Profesor: todos todos, Carrera: Farmacia, Universidad: US
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EQUILIBRIOS DE FORMACON DE COMPLEJOS

EQUILIBRIO 1.- A una concentració Datos: Kps (

2.- El agua de ión fluoru agua dura, e un precipitad Datos: Kps (

3.- El sulfato insoluble qu agua se di concentracio valor del Kp

4.- ¿Cuánto de hidróxido Datos: Mg(O

5.- La llamad magnesio en g de hidróxi 400,0 ml de Datos: Kps (

6.- El fondo cafetera con ¿Cuántas ve precipitado? Datos: Kps (

7.- A una dis ¿qué sal pre primer lugar Datos: Kps (

8.- Calcular obtenida al a Datos: Ag2C

PROBLEMAS DE ANÁLISIS QUÍMICO. CURSO 2008/09. Grupos 1,2,3,4 y 5

(CUADERNILLO TERCER PARCIAL)

S DE PRECIPITACIÓN

disolución 0,010 M de AgNO3 se le añade cromato potásico hasta que la n de CrO4= es 1,00.10-4 M. ¿Se formará un precipitado de Ag2CrO4? Ag2CrO4)= 2,00 . 10-12

R.- Sí

fluorada, utilizada para prevenir la caries dental, suele contener alrededor de 1 ppm ro. a) ¿Cuál será la concentración molar de ión F-(PF = 18,99)?. b) Si tenemos un n la que existe una concentración de iones Ca2+ igual a 1,00 x 10-4 M, ¿se formará o en el proceso de fluoración? CaF2) = 4,00.10-11

R.- 5,27.10-5 M; No

de bario (empleado como medio de contraste en exploraciones radiológicas) es tan e puede ingerirse sin riesgo, a pesar de que el Ba2+ es tóxico. A 25º C, en un litro de suelven solamente 0,00245 g de BaSO4 (PF = 233,33). a) ¿Cuáles son las nes molares de Ba2+ y SO4= en una disolución saturada de BaSO4?; b) Calcule el

s para esta sal. R.- │Ba2+│=│SO4=│= 1,05.10-5 M ; Kps = 1,10. 10-10

s gramos de magnesio (PF: 24,31) quedarían disueltos en 500 ml de una disolución de sodio que tiene un valor de pH de 11,60? H)2 (Kps = 7,10 x 10-12)

R.- 5,39.10-6 g

a leche de magnesia (con propiedades laxantes) es una suspensión de hidróxido de agua. Suponga que ingiere una cantidad de leche de magnesia que contiene 10,00

do de magnesio (PF = 58,31). Una vez en el estómago, ¿Cuánto se disolverá en jugo gástrico cuyo pH es 3,00? Mg(OH)2) = 7,10.10-12

R.- Se disuelve todo

de una cafetera está recubierto con 8,00 g de CaCO3 (PF = 100,00). Si lavamos la un litro de agua pura: a) ¿Qué cantidad de precipitado conseguimos arrastrar?; b) ces tendríamos que lavarla con un litro de agua pura para deshacernos de todo el

CaCO3) = 5,00.10-9

R.- 7,07.10-3g; 1132 veces

olución que es 0,010 M en iones Cromato e iones Cloruro, se le añade AgNO3 : a) cipita primero?; b) ¿Cuál es el valor de la concentración del anión que precipita en

cuando se inicia la precipitación del segundo? Ag2CrO4) = 1,10.10-12; Kps (AgCl) = 1,80.10-10 R.- AgCl; 1,70.10-5 M

la concentración de Ag+ así como la solubilidad del Ag2CrO4 en una disolución ñadir Ag2CrO4 sólido en exceso y 0,10 moles/l de Na2CrO4.rO4 (Kps = 1,10 x 10-12)

R.- 3,32.10–6 M; 1,66.10–6 M

1

9.- La solubilidad del CaCO3 a 25º C es 7,50.10-5 M. Calcular la solubilidad de esta sal en una disolución 0,050 M de CaCl2.

R.- S (nueva) = 1,10.10-7 M 10.- Calcular la solubilidad del PbCO3 en una disolución en la que el pH= 7,00. Datos : H2CO3 (Ka1 = 4,40.10-7; Ka2 = 4,70.10-11) ; Kps (PbCO3) = 3,30.10-14

R.- 9,40.10-6 M 11.- Calcular la solubilidad del BaC2O4: a) en una disolución reguladora HA/NaA en la que la concentración de HA es 0,030 M y la de NaA es 0,010 M; b) si a la disolución anterior se le adicionan 1,58 g/l de Na2C2O4 (PF = 134,0). Datos: Ka (HA) = 1,25. 10-4 ; Kps (Ba C2O4) = 2,30.10-8; H2C2O4 (Ka1 = 6,50.10-2 ; Ka2= 6,10.10-5)

R.- 4,07.10-4 M; 1,38.10-5 M 12.- Un componente común de las piedras del riñón es el oxalato cálcico. Se supone que el calcio en orina está presente como calcio libre ¿Cuál es la mayor concentración de calcio que puede existir en equilibrio en una muestra de orina a pH = 5 conteniendo una concentración total de oxalato de 0,001 M? Datos: Kps (CaC2O4)= 2 x 10-9; Ka1 (H2C2O4) = 6 x 10-2; Ka2 (H2C2O4) = 6 x 10-5

R.- 2,33 x 10-6 M VOLUMETRÍAS DE PRECIPITACIÓN 1.- ¿Cuántos ml de disolución de AgNO3 0,250 M se requieren para valorar: a) 324,3 mg de FeCl3 (PF = 162,15),

Ag+ + Cl- AgCl b) 40,0 ml de disolución de K2C2O4 0,100 M,

2Ag+ + C2O4= Ag2C2O4 R.- a) 24,0 ml ; b) 32,0 ml

2.- Los cloruros de una disolución de BaCl2 se valoran con AgNO3 0,080 M, consumiéndose 18,34 ml. a) ¿Cuántos mg de Cl- (PF = 35,45) están presentes?. b) ¿Cuántos mg de BaCl2 (PF = 208,25) están presentes?

R.- a) 52,01 mg; b) 152,8 mg

3.- En una moneda que pesa 12,52 g se analiza su contenido de Ag (PF = 107,87). Para ello la moneda se disuelve en ácido nítrico y se diluye con agua a 250,0 ml en un matraz volumétrico. Una alícuota de 25,0 ml se valora con KCl 0,1050 M, del cual se emplean 44,22 ml. ¿Cuál es el % p/p de Ag en la moneda?

R.- 40 %

4.- Una muestra de 20 comprimidos de sacarina sódica se trató con 20 ml de AgNO3 0,0818 M (en exceso). La reacción que tiene lugar es:

Na C7H4NSO3 + Ag+ AgC7H4NSO3 ↓ + Na+ Después de eliminar por filtración el precipitado de plata formado, se consumieron 2,81 ml de KSCN 0,04194 M en la valoración del filtrado y los lavados. Calcule los mg de sacarina sódica (PF = 205,17) por cada comprimido.

2

R.- 15,58 mg 5.- El arsénico presente en 9,13 g de una muestra de un pesticida se convirtió en AsO43- y se precipitó como Ag3AsO4 con 50,0 ml de AgNO3 0,02105 M. El exceso de plata se valoró por retroceso con 4,75 ml de disolución 0,04321 M de KSCN. Calcular el porcentaje de As2O3 (PF:197,84) en la muestra.

R.- 0,30 %

6.- Una muestra de 247,1 mg que contiene sulfatos se precipitó como BaSO4 por adición de 25 ml de BaCl2 0,03992 M. Se eliminó el precipitado por filtración, y el BaCl2 en exceso consumió 36,09 ml de AEDT 0,02017 M para su valoración hasta PF (calmagita). Calcular el porcentaje de SO3 (PF = 80) en la muestra.

R.- 8,74 % 7.- El fosfato de una muestra de 4,258 g de un alimento vegetal se precipitó como Ag3PO4 por adición de 50,0 ml de AgNO3 0,0820 M

3 Ag+ + HPO42- Ag3PO4 ↓ + H+ El precipitado se filtró y lavó, el filtrado y las aguas de lavado se diluyeron exactamente a 250 ml. La valoración de una alícuota de 50,0 ml de esta disolución necesitó 4,64 ml en la valoración por retroceso con KSCN 0,0625 M. Expresar los resultados como porcentaje de P2O5 (PF:141,9).

R.-1,47 % 8.- Cuando la acetona (CH3-CO-CH3) (PF = 58,0) se trata con exceso de I2 alcalino, cada peso fórmula de acetona origina un peso fórmula de iodoformo (CHI3) . El idoformo producido de esa forma en 100 ml de una muestra de orina se trató con 20 ml de AgNO3 0,0232 M.

CHI3 + 3 Ag+ + H2O 3 AgI ↓ + 3 H+ + CO(g) Calcular el peso en mg de acetona en la muestra de orina, si para valorar el exceso de Ag+ se necesitaron 0,83 ml de KSCN 0,0209 M.

R.- 8,63 mg/100 ml de orina 9.- Una mezcla que sólo contiene KCl (PF:74,56), LiCl (PF:42,39) y MgSO4 .7 H2O (PF:246,48). Un peso de 1,865 g de esta mezcla se disuelve en agua pura y se diluye hasta completar exactamente 250 ml. Una alícuota de 50 ml de esta disolución se trata con 100 ml de AgNO3 0,1 F. El exceso de Ag+ se retrotitula con KSCN 0,1885 M, requiriéndose 20 ml. Otra alícuota de 25 ml requiere 11,50 ml de AEDT 0,01M. Calcúlese la composición de la muestra en % P/P.

R.- KCl: 32,45 %; LiCl: 52,35 %; MgSO4 .7 H2O: 15,20 % 10.- Una muestra de 0,1080 g del pesticida aldrín C12H8Cl6 (PF = 364,42) se descompuso mediante tratamiento con bifenilo de sodio en tolueno, el cloruro producido se extrajo con ácido nítrico diluido y se valoró con AgNO3 según el método de Fajans, consumiendo 24,31 ml de la misma.

Ag+ + Cl- AgCl↓ El título de la disolución de AgNO3 es 5,29 (1 ml de la disolución de AgNO3 valoran 5,29 mg de KCN (PF = 65)) según la siguiente reacción:

Ag+ + 2 CN- Ag(CN)2-

Expresar el resultado de este análisis como porcentaje de aldrín. R.- 55,6 %

3

GRAVIMETRÍAS 1.- De 0,6062 g de una muestra de fosfato soluble se obtiene un precipitado de Mg2P2O7 (PF = 222,57) que pesa 0,5989 g. Calcular el porcentaje de P (PF = 30,97) en la muestra.

R.- 27,49 % 2.- La dimetilglioxima produce con el Ni(II) (PF = 58,69) un precipitado rojo que se puede filtrar, secar y pesar como (C4H7N2O2)2Ni (PF = 288,69). Si con 1,2240 g de muestra se obtienen 0,1722 g de precipitado, ¿cuál es el porcentaje de níquel presente?

R.- 2,86% 3.- Una muestra de sal de Mohr, FeSO4(NH4)2SO4.6H2O (PF = 391,85), que sólo contiene impurezas inertes pesa 1,160 g. Después de disolverla se oxida el hierro y se precipita como complejo Fe(III)-hidroxiquinoleína, Fe(C9H6NO)3, que se filtra y calcina a Fe2O3 (PF = 159,7) obteniendo un peso del mismo de 0,2120 g. Calcular el porcentaje de S (PF = 32) en la muestra.

R.- 14,65% 4.- 1,200 g de una muestra que sólo contiene CaC2O4 (PF = 128,10) y CaO (PF = 56,08) se calientan a 900º C, originando un residuo de CaO que pesa 0,840 g. Calcular el porcentaje de CaC2O4 y CaO en la muestra.

R.- 53,38% CaC2O4; 46,62% CaO 5.- ¿Qué peso mínimo de urea (PF =60) debe añadirse con el fin de generar suficiente cantidad de OH- para que precipite aluminio (PF =27) como Al(OH)3.H2O, si las muestras contienen entre 20 – 30% de trisulfato de aluminio (Al2(SO4)3 PF =342) y pesan 1,200 g?.

NH2 C=O + 3 H2O CO2 + 2 NH4+ + 2 OH-

NH2

R.- 189,5 mg

6.- Una muestra de 0,750 g que contiene NaCl (PF = 58,48) y NaBr (PF = 102,89) se valoró con 42,23 ml de AgNO3 0,1043 M. Una segunda muestra, de igual peso, se trató con un exceso de AgNO3 y la mezcla resultante de AgCl (PF = 143,32) y AgBr (PF = 187,77) se filtró, se secó y el residuo obtenido pesó 0,8042 g. Calcular el porcentaje de NaCl y de NaBr presentes en la muestra.

R.- 3,99% NaCl; 53,39% NaBr 7.- El azufre contenido en una muestra de 8 comprimidos del fármaco hipnótico captodiamina C12H19S2 (PF = 359,6) se convirtió a sulfato y se determinó por un método gravimétrico mediante precipitación con bario. Calcular el peso de captodiamina por comprimido si se recuperaron 0,3343 g de BaSO4 (PF = 233,04).

R.- 0,0321 g 8.- El contenido de calcio en una muestra de 200 ml de agua natural se determinó mediante la precipitación del catión como CaC2O4. El precipitados se filtró, se lavó y se calcinó en un crisol cuyo peso vació fue de 26, 6002 g. El peso del crisol más el CaO (PF = 56,08) formado fue de 26, 7134 g. Calcular la concentración de Ca (PF = 40,08) en gramos por cada 100 ml de agua.

R.- 0,04045 g/100 ml

4

9.- Una muestra de 0,500 g de un pesticida (DDT, C14H9Cl5) se descompuso con sodio metálico y alcohol y el ión cloruro liberado se precipitó como AgCl. Calcular el % de DDT (PF = 354,25) sabiendo que se pesó 0,1606 g de AgCl (143,32).

R.- 15,88% 10.- Una muestra de 0,2121 g de un compuesto orgánico se quemó en corriente de oxígeno, y el CO2 producido se recogió en una disolución de hidróxido de bario. Calcule el porcentaje de carbono (PF = 12,01) en la muestra si se formaron 0,6006 g de BaCO3 (PF = 197, 34).

R.- 17,23%

11.- El sodio sérico se determina precipitándolo como NaZn(UO2)3(CH3CO2)9.9H2O. Si se toma 1 ml de suero y se obtienen 0,2153 g de acetato de uranilo, zinc y sodio (PF=1214). Calcule: (a) los mg de sodio (PF= 23) por ml de suero. (b) El peso de uranio (PF = 238,04) en el precipitado.

R.- (a) 4,07 mg/ml; (b) 126,6 mg

EQUILIBRIOS REDOX 1.- Un trozo de cobre metálico se introduce en una disolución 0,050 M de AgNO

3 . Calcular la

composición de la disolución cuando se alcanza el equilibrio. Datos: Eo

Ag+ /Ag = 0,799V; Eo Cu2+ / Cu = 0,337V.

R.- |Ag + |= 2,33 x 10

-9 M; |Cu

2+ |=0,0250 M

2.- Calcular el potencial de un electrodo formado por un hilo de plata introducido en la disolución que resulta de mezclar volúmenes iguales de AgNO

3 0,10 M y NH

3 1,00 M. Calcular Eo´.

Datos: Eo Ag+ /Ag = 0,799 V; Ag-NH3(log K1=3,20; log K2=3,83)

R.- E=0,343 V; E o ´=0,420 V

3.- Calcular el potencial de reducción de la semicelda constituida por un hilo de Ag inmerso en cada una de las siguientes disoluciones: a) AgNO

3 6,00 x 10

-3 M. b) Disolución saturada de AgI, que es 0,030 M en NaI.

Datos: Eo Ag+ /Ag = 0,799 V; AgI (Kps = 8,30x10 -17

) R.-a) 0,666 V; b) -0,059 V

4.- Se tiene una disolución que contiene FeCl

3 1,00 x 10

-3 M y FeCl

2 1,00 x 10

-2 M. Calcular: a)

La variación de potencial de oxido-reducción de este sistema en presencia de KSCN 1,00 x 10 -1

M. b) ¿Cuál será el potencial normal condicional del nuevo sistema? Datos: Eo

Fe3+ /Fe2+

= 0,760 V; Fe

3+ -SCN (β

1 =10

3,0 ; β

2 =10

4,3 ; β

3 =10

4,6 ; β

4 =10

4,5 ; β

5 =10

4,2 ; β

6 =10

3,2 )

R.- a) E = -0,150 V; b) E 0 ´= 0,610 V

5.- Dada la siguiente pila: ENH || M/M

2+ (0,010M), calcular:

a) El potencial de la misma. b) El potencial después de que el pH del ánodo se lleve a 3,00.

5

c) El potencial después de añadir un ligando A -

que forma un complejo 1:1 con M 2+

en cantidad suficiente para que su concentración final libre sea 0,010M

Datos: Eo M2+ / M = 0,230 V; β1= 10 6,5

R.- a) 0,171 V; b) 0,348 V; c) 0,03825 V 6.- Calcular la constante de equilibrio correspondiente a la siguiente reacción:

Cr 2 O

7

= + 6 Fe 2+

+ 14 H + 2 Cr

3+ + 6 Fe

3+ + 7 H

2 O

Datos: Eo Cr2O7

= / Cr3+ = 1,33 V; Eo

Fe3+ /Fe2+

= 0,760 V

R.- 8,91x10 56

7.- A 25ºC la celda Cd ⎜Cd(CN)

4

= (0,080 M), CN

- (0,1 M) || ECS tiene un potencial de 1,115 V.

Calcular la constante de formación global del complejo Cd(CN) 4

= .

Datos: Eo ECS = 0,244 V; Eo

Cd2+ / Cd = -0,403 V.

R.- 5,75x10 18

8.- Calcular: (a) el potencial de una disolución que es 0,1 M en Co(II) y 0,05 M en Co(III) y (b) la variación de potencial que tiene lugar cuando a 50 ml de la disolución anterior se le adiciona 10 ml de AEDT 0,6 M. Datos: Eo

Co3+ / Co

2+ = 1,84 V K (CoY 2-) = 2 x 1016

R.- (a) 1,82 V; (b) 0,9 V VOLUMETRIAS REDOX 1.- Una disolución de tiosulfato de sodio fue estandarizada disolviendo 0,1210 g de KIO3 (PF= 214,0) en agua, añadiendo un exceso de KI, y acidificando con ácido clorhídrico. El I2 liberado requirió 41,64 ml de la disolución de S2O3= para su valoración. Calcule la molaridad del tiosulfato sódico.

R.- 0,0815 M 2.- La cantidad de ácido ascórbico (C6H8O6) (vitamina C) en zumo de naranja se puede determinar oxidándolo a dehidroascórbico (C6H6O6) con una cantidad conocida de I2 en exceso y valorando por retroceso, con Na2S2O3, el I2 no consumido. Una muestra de 5,0 ml de zumo se filtra y se trata con 50,0 ml de I2 0,01023 M y se necesitan 13,82 ml de Na2S2O3 0,07203 M para alcanzar el punto final del engrudo de almidón. Calcular la concentración de vitamina C (PF=176) en mg/100 ml.

R.- 48,6 mg/100 ml 3.- Un volumen de 10,0 ml de una disolución intravenosa de glucosa que pesa 12,42 g se diluye hasta 250 ml con agua destilada. Una alícuota de 10,0 ml de esta disolución se trató con 25,0 ml de Ce4+ 0,1537 M en HClO4 5 M para convertir la glucosa en ácido fórmico:

C6H12O6 6 HCOOH Después de calentar a 45ºC durante 10 minutos el exceso de Ce4+ se valoró por retroceso con 21,06 ml de FeSO4 0,1146 M. Calcular el % de glucosa (PF=180) en la disolución intravenosa y expresarlo en: (a) % P/P y (b) % P/V.

R.- (a) 4,32 %; (b) 5,36 %

6

4.- Una muestra de 1,200 g de un insecticida que contiene Ca3(AsO4)2 se disuelve en HCl. Se añade KI en exceso y el I2 (PF=254) liberado consume 30,30 ml de disolución de Na2S2O3 (cada ml de la cual equivale a 5,12 mg de I2). Calcular el % P/P de Ca3(AsO4)2 (PF=398,08) en la muestra.

R.- 10,13 % 5.- El Ca (PF=40) de una muestra de 5,0 ml de suero se precipita como CaC2O4. El precipitado se filtra, se disuelve en medio ácido y en caliente y el oxalato se valora con KMnO4 0,0010M gastándose 4,94 ml del mismo. Calcular la concentración de Ca2+ en el suero y expresarla como: (a) ppm y (b) mmol/l.

R.- (a) 98,8; (b) 2,47 6.- La materia orgánica de una muestra de 0,9280 g de un preparado para quemaduras que contiene cinc, fué eliminada reduciéndola a cenizas, y posteriormente el residuo sólido de ZnO (PF=81,40) se disolvió en ácido. Tras un tratamiento con (NH4)2C2O4 se obtuvo un precipitado de ZnC2O4. Este precipitado se filtró y se disolvió en ácido diluido. El H2C2O4 liberado necesitó 37,81 ml de KMnO4 0,0151 M, para su valoración. Calcule el porcentaje en peso de ZnO en el preparado.

R.- 12,52 % 7.- Una muestra de 5,0 ml de brandy se diluye hasta 1 litro con agua destilada. El etanol (C2H5OH) contenido en una alícuota de 25,0 ml de la disolución diluida se recogió por destilación sobre 50,0 ml de K2Cr2O7 0,0184 M oxidándose hasta ácido acético (CH3-COOH). Calcular el % P/V de etanol (PF=46) en el brandy sabiendo que para valorar el exceso de Cr2O7= se necesitaron 10,92 ml de Fe2+ 0,1081 M.

R.- 39,92 % 8.- El contenido en ozono (O3) atmosférico se puede determinar burbujeando una muestra de aire a través de una disolución de I- a razón de 2,5 l/min durante 2 horas. El I2 resultante se valora con Na2S2O3 0,0016 M necesitándose 5,43 ml de esta disolución para alcanzar el punto final. Si la densidad de la muestra de aire es 1,19 g/l, calcular su contenido en O3 (PF=48) expresado en p.p.m.

R.- 0,59 ppm 9.- Una muestra de un preparado farmacéutico contiene 0,2000 g de un principio activo con fórmula molecular X2O3. Esta muestra, se disuelve en ácido y se valora con KMnO4 0,0317 M gastándose 42,97 ml. Calcular el peso molecular del principio activo contenido en el preparado (X2O3). Datos: Semirreacción sin ajustar para el P.A.: X O + H O X O2 3 2 2 5

R.-117,46 10.- Una muestra de 24,7 litros de aire extraido de las cercanías de un horno de carbón se hizo pasar por pentóxido de yodo a 150º C, donde el CO (PF=28,0) se convirtió en CO2 produciéndose además I2, según la siguiente reacción:

I2O5 + 5 CO 5 CO2 + I2 El I2 producido se valoró con 7,76 ml de Na2S2O3 0,0022 M. Sabiendo que la reglamentación permite un nivel máximo de CO en aire de 50 ppm, y que la densidad del aire es 1,19 g/l ¿cumple la muestra de aire analizada con la reglamentación?

R.- 40,66 ppm, SI

7

11.- Una muestra de 50,0 ml de una disolución ácida que contenía una mezcla de Fe3+ y Fe2+ se pasó a través de un reductor de Jones y se recogió en un matraz erlenmeyer. La disolución recogida necesitó 42,34 ml de KMnO4 0,020 M para alcanzar el punto final. Otra porción de 50,0 ml de la misma disolución se valoró sin ser pasada por el reductor de Jones, necesitándose en esta ocasión 18,34 ml de la misma disolución de KMnO4 para alcanzar el punto final. Calcular las concentraciones molares de Fe2+ y Fe3+ en la muestra.

R.-│Fe2+│= 0,0367 M;Fe3+│= 0,0480 M

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