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Ejercicios y Soluciones análisis gravimétrico
Química II (Universitat Rovira i Virgili)
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Ejercicios y Soluciones análisis gravimétrico
Química II (Universitat Rovira i Virgili)
Descarregat per juan leon ([email protected])
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2. Análisis gravimétrico
Asignatura: Química II Facultat d’Enologia de Tarragona
Dpt. Química Analítica i Química Orgànica Universitat Rovira i Virgili
-1/5
1.- Calcular la cantidad de sulfato de sodio que hay en una muestra a par tir de
la cual se obtienen 0.4506 g de BaSO 4, por precipitación de los iones sulfato. (R:
0.2742 g de Na 2SO4)
Planteamiento: Na2SO4  0’4506 g BaSO4
Muestra  Producto
PM: 142’10 g PM: 233’34 g
Reacción: Ba
2+
+ Na2SO4  BaSO4 + 2Na
+

Todos los problemas de gravimetrías se solucionan de la misma forma: 1º se plantea qué es la muestra y en qué se convierte. 2º se
calculan los pesos moleculares del producto inicial y el producto final. 3º se determina cuál es la relación estequiométrica entre el
producto inicial y el producto final, independientemente de las reacciones que tienen lugar a lo largo de la experiencia.
Solución:

42
42
42
4
424
4
SONa g 0’2742=
SONa mol 1
SONa g 142’10
x
BaSO mol 1
SONa mol 1
x
g 233’34
BaSO mol 1
xBaSO g 4506'0

2.- Calcular el porcentaje de hierro en 1.4026 g de una muestra impura de sal de
Mohr, Fe(NH 4)2(SO4)2·6H2O, sabiendo que a partir de ella se obtienen 0.1948 g de
Fe2O3 (R: 9.89%)
Planteamiento: Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O  0’1948 g Fe2O3
Muestra  Producto
PM: 142’10 g PM: 233’34 g. Pat Fe: 55,85 g
Reacción semiajustada: 2Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O  Fe2O3
Solución:

Fe 9’71%=100x
Fe mol 1
g 55’85
x
Mohr sal mol 1
Fe mol 1
x
OFe mol 1
Mohr sal mol 2
x
g 159’70
OFe mol 1
x
Mohr sal g 1’4026
OFe g 0’1948
32
3232


3.- ¿Qué peso de MgNH 4PO4 puede producirse a partir de 1.76 g de muestra que
contiene 49.5% de: a) MgSO 4; b) (NH4)2SO4; c) Cu(NH3)4SO4? (R: a) 0.994 g; b) 1.81
g; c) 2.10 g)
a) Planteamiento: 1’76 g, 49’5% MgSO4  MgNH 4PO4
Muestra  Producto
PM: 120’31 g PM: 137’28 g
Reacción semiajustada: MgSO4  MgNH4PO4
Solución:

g 0’9941=
POMgNH mol 1
g 137’28
x
MgSO mol 1
POMgNH mol 1
x
g 120’31
MgSO mol 1
x
muestra g 100
MgSO g 49’5
xmuestra g 1’76
444
4444

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3. Análisis gravimétrico
Asignatura: Química II Facultat d’Enologia de Tarragona
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-2/5
b) Planteamiento: 1’76 g, 49’5% (NH4)2SO4  MgNH 4PO4
Muestra  Producto
PM: 132’00 g PM: 137’28 g
Reacción semiajustada: (NH4)2SO4  2MgNH4PO4
Solución:

1’8121=
POMgNH mol 1
g 137’28
x
SO)(NH mol 1
POMgNH mol 2
x
g 132’00
SO)(NH mol 1
x
muestra g 100
SO)(NH g 49’5
xmuestra g 1’76
44424
44424424

c) Planteamiento: 1’76 g, 49’5% Cu(NH3)4SO4  MgNH 4PO4
Muestra  Producto
PM: 227’55 g PM: 137’28 g
Reacción semiajustada: Cu(NH3)4SO4 4MgNH4PO4
Solución:

2’1024=
POMgNH mol 1
g 137’28
x
SO)Cu(NH mol 1
POMgNH mol 4
x
g 227’55
SO)Cu(NH mol 1
x
muestra g 100
SO)Cu(NH g 49’5
xmuestra g 1’76
44443
44443443


4.- Calcular el peso de AgCl producido cuando 0.525 g de AgI se calie ntan en
corriente de cloro. Dato: 2AgI(s) + Cl2(g) 2AgCl(s) + I2(g) (R: 0.320 g)
Planteamiento: 0,525 g, AgI  AgCl
Muestra  Producto
PM: 234’77 PM: 143’32 g
Reacción ajustada: 2AgI(s) + Cl2(g)  2AgCl(s) + I2(g)
Solución:

g 0’3205=
AgI mol 1
g 143’32
x
AgI mol 1
AgCl mol 1
x
g 234’77
AgI mol 1
xmuestra g 0’525

5.- Calcular el peso mínimo de urea (pm 60.1) necesario para precipitar el Mg de
0.472 g de una muestra con un 89.5% de MgCl 2. Mg
2+
+ (H2N)2CO + 3H2O 
Mg(OH)2(s) + CO2(g) + 2NH4
+
(R: 0.266 g)
Planteamiento: 0,472g, 89’5% MgCl2  Mg(OH)2
Muestra  Producto
PM: 95’21 g, PMurea: 60’1 g
Reacción ajustada: Mg
2+
+ (H2N)2CO + 3H2O  Mg(OH)2(s) + CO2(g) + 2NH4
+

Solución:

g 0’2667=
urea mol 1
g 60’1
x
Mg mol 1
urea mol 1
x
MgCl mol 1
Mg mol 1
x
MgCl g 95’21
MgCl mol 1
x
g 100
MgCl g 89’5
xmuestra g 0’472
22
22


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4. Análisis gravimétrico
Asignatura: Química II Facultat d’Enologia de Tarragona
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-3/5
6.- El tratamiento de 0.5024 g de muestra con un exceso de BaCl 2 dio 0.2986 g de
BaSO4. Expresar los resultados de este análisis como porcentaje de: a) Na 2SO4; b)
SO2; c) Na2S2O5 (R: a) 36.17%; b) 16.30%; c) 24.21%)
Planteamiento:
0,5024 g + BaCl2 (exc.)  0’2986 g BaSO4(s)
Muestra  Producto
PM: 233’34 g;
PMs: Na 2SO4: 142 g; SO2: 64 g, Na2S2O5: 190 g
Solución:

a) 36,17%=100x
SONa mol 1
SONa g 142
x
BaSO mol 1
SONa mol 1
x
g 233’34
BaSO mol 1
x
totalg 0’5024
BaSO g 0’2986
42
42
4
4244


b) 16’30%=100x
SO mol 1
SONa g 64
x
BaSO mol 1
SO mol 1
x
g 233’34
BaSO mol 1
x
totalg 0’5024
BaSO g 0’2986
2
42
4
244


c) 24’20%=100x
OSNa mol 1
SONa g 190
x
BaSO mol 2
OSNa mol 1
x
g 233’34
BaSO mol 1
x
totalg 0’5024
BaSO g 0’2986
522
42
4
52244


7.- El hierro contenido en 0.8504 g de una muestra fue precipitado como
Fe2O3·xH2O por tratamiento con exceso de NH 3 y se convirtió en 0.3895 g de Fe 2O3
por calcinación a 1000
o
C. Calcular el porcentaje de FeSO 4 en la muestra (R:
87.10%)
0’8504 g Fe ( ) Fe2O3·xH2O 0’3895 g Fe2O3
¿FeSO4? 2FeSO 4 Fe2O3 PM 159’70 g
87’10%=100x
FeSO mol 1
g 151’85
x
OFe mol 1
FeSO mol 2
x
g 159’70
OFe mol 1
x
totalg 0’8504
OFe g 0’3895
432
43232


8.- El As en una muestra de 12.75 g de veneno de hormiga se oxidó has ta el estado
+5 y se precipitó como Ag 3AsO4, obteniéndose 0.0916 g. Expresar los resultados de
este análisis como porcentaje de As2O3 (R: 0.154%)
As As
5+
0’0916 g Ag3ASO4
¿%As2O3? As2O3 2Ag3AsO4 PM 462’53 g
0’154%=100x
OAs mol 1
g 197’84
x
AsOAg mol 2
OAs mol 1
x
g 462’53
AsOAg mol 1
x
totalg 12’75
AsOAg g 0’0916
3243
324343


9.- La calcinación de 1.045 g de una muestra de acero en corriente de O2
transformó el C en CO 2 que se recogió en un tubo que contenía un absorbente para
el gas. El tubo pesó 15.9733 g al principio y 16.0087 g al final del aná lisis.
Calcular el porcentaje de carbono en el acero (R: 0.925%)
1’045 g C CO2
¿%C? Pat 12 g PM: 44 g
Peso inicial: 15’9733 g; Peso final: 16’0087 g; peso= 0’0354 g CO2
NH3 / 1000
o
C
O2
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5. Análisis gravimétrico
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-4/5
0’92%=100x
C mol 1
g 12
x
CO mol 1
C mol 1
x
g 44
CO mol 1
x
totalg 1’045
CO g 0’0354
2
22


10.- Un método para determinar carbono orgánico soluble en agua de mar consi ste
en oxidar la materia orgánica a CO 2 con K 2S2O8, y después determinar
gravimétricamente el CO 2 atrapado en una columna de asbesto recubierto de NaOH.
Una muestra de agua que pesaba 6,234 g produjo 2,378 mg de CO 2. Calcular los
mg/l de carbono en el agua de mar. (R: 104,1 ppm)
Materia orgánica CO2 FINAL
6’234 g PM: 44 g 2’378 mg CO2
ppm 104’03=
l 1
ml10
x
agua ml 1
agua g 1
x
g 1
mg10
x
C mol 1
C g 12
x
CO mol 1
C mol 1
x
CO g 44
CO mol 1
x
mg 10
g 1
x
agua g 6’234
CO mg 2’378
3 3
22
2
3
2


11.- Varias muestras de aleaciones que contenían solamente Ag y Cu se analizaron
por disolución en HNO 3 introduciendo un exceso de IO 3
-
y llevando la mezcla
filtrada de AgIO3 y Cu(IO3)2 a peso constante. Utilizar los datos siguientes para
calcular la composición porcentual de las aleaciones.

Peso de muestra (g) Peso del precipitado (g) Respuestas
0.2175
0.2473
0.1864

0.7391
0.7443
0.8506

80.00% Ag 20.00% Cu
90.00% Ag 10.00% Cu
50.00% Ag 50.00% Cu

Ag AgIO 3 PM 282’77 g
Cu Cu(IO 3)2 PM 413’36 g
I) x g Ag + y g Cu = peso de la muestra
23
23
23
3
3
3
)Cu(IO g6’51y =
)Cu(IO mol 1
g 413’36
x
Cu mol 1
)Cu(IO mol 1
x
g 67’546
Cu mol 1
xAg gy
AgIO g2’62x =
AgIO mol 1
g 282’77
x
Ag mol 1
AgIO mol 1
x
g 107’868
Ag mol 1
xAg gx


II) 2’62x + 6’51y = peso del precipitado
a) x + y = 0’2175 2,62x + 6’51y = 0’7391
2’62x + 6’51·(0’2175 – x) = 0’7391
-3’890x = -0’6768
x = 0’1740 g Ag
Cu 20% Ag 80% = 100x
totalg 0’2175
Ag g 0’1740

b) x + y = 0’2473 2’62x + 6’51·(0’2473 – x) = 0’7443
x = 0’2225 g Ag
Cu 10’01% Ag 89’98% = 100x
totalg 0’2473
Ag g 0’2225

c) x + y = 0’1864 2’62x + 6’51·(0’1864 – x) = 0’8506
K2S2O8 NaOH
HNO3
IO3
-
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6. Análisis gravimétrico
Asignatura: Química II Facultat d’Enologia de Tarragona
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-5/5
x = 0’0933 g Ag
Cu 49’96% Ag 50’04% = 100x
totalg 0’1864
Ag g 0’0933


12.- Se trituraron y mezclaron bien 20 pastillas dietéticas de Fe con una m asa
total de 22,131 g. Se disolvieron 2,998 g del polvo obtenido en HNO 3, y se calentó
para transformar todo el hierro en Fe
3+
. Por adición de NH 3, se precipitó
cuantitativamente el Fe en forma de Fe 2O3·xH2O, que calcinado dio 0,264 g de
Fe2O3. ¿Cuál era el contenido medio de FeSO 4·7H2O de una tableta? (R: 0,339 g)
Fe Fe
3+
Fe2O3·xH2O FesO3
2’998 g 0’264 g
Expresión: FeSO4·7H2O, PM: 277’847 PM: 159’70
22’1331 g, 20 pastillas
ppor g 0’339=
pastillas 20
g 22’131
x
O7HFeSO mol 1
g 277’847
x
OFe mol 1
O7HFeSO mol 2
x
g 159’70
OFe mol 1
x
analizados g 2’9980
OFe g 0’264
2432
243232



13.- El Zn(C11H19O2)2 es el componente activo de una fórmula magistral para los
pies. Se analizó calcinando 5,143 g de una muestra pulverizada en una mezcla de
ácido nítrico y ácido perclórico, seguida por una precipitación como Z nNH4PO4.
La ignición del precipitado filtrado proporcionó 0,3172 g de pirofosfato de zin c
(Zn2P2O7). Calcula el porcentaje del principio activo en la muestra. (R: 17,49%)
Zn(C11H19O2)2 ZnNH 4PO4 Zn2P2O7
5’143 g 0’3172 g
PM: 431’8978 PM: 304’703
17’49%=
)OH Zn(Cmol 1
g 431’8978
x
OP Znmol 1
)OH Zn(Cmol 2
x
g 304’70
OP Znmol 1
x
totalg 5’143
OP Zng 0’3172
21911722
21911722722


14.- El trabajador desaparecido dentro de un baño (
R.W. Ramette, J. Chem. 1988,
65, 800
). Hace un tiempo un trabajador de una factoría de colorantes cayó dentro
de un baño que contenía una mezcla concentrada caliente de ácidos nítric o y
sulfúrico. Se disolvió completamente. Puesto que no hubo testigos del accidente, fue
necesario probar que se cayó, para que la esposa pudiese cobrar el dine ro del
seguro. El hombre pesaba 70 kg, y un cuerpo humano contiene alrededor de 6,3
partes por mil de fósforo. Se determinó el contenido en fósforo del ácido del ba ño,
para ver si contenía un cuerpo humano disuelto. El baño contenía 8,00·10
3
litros
de líquido, de los cuales se analizaron 100,0 ml. Si hubiera caíd o el hombre al
baño, a) ¿qué cantidad de fósforo se podría esperar en los 100,0 ml? b) Se trató
una muestra de 100,0 ml con reactivo molibdato y se obtuvo un precipita do de
fosfomolibdato amónico (NH 4)3[P(Mo12O40]·12H2O. Se secó el precipitado a 110
º
C
para eliminar el agua de hidratación, y luego a 400
º
C, hasta que se alcanzó un
peso constante de P2O5·24MoO3 (0,3718 g). Cuando se trató una mezcla pura de los
mismos ácidos (no tomados del baño) se obtuvieron 0,0331 g de P 2O5·24MoO3
HNO3 NH3
HNO3/HClO4
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7. Análisis gravimétrico
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-6/5
(análisis del blanco). ¿Cuánto fósforo había presente en la muestra de 100,0 ml?
¿Estaba disuelto el hombre? (R: a) 5,5 mg/100 ml; b) 5, 834 mg, sí)
a) ml 100 losen mg 5’5125=
g 1
mg10
x
ml8Æ10
ml 100
x
cuerpo g 1000
P g 6’3
x
kg 1
g 1000
xkg 70
3
6

Ésta es la cantidad que cabría esperar si se hubiera disuelto el cuerpo en el tanque

b) P  P2O5·24MoO3
0’3718 g la muestra 0’0331 g el blanco
0’3718-0’0331 = 0’3387 g P2O5·24MoO3
que ml 100 losen mg 5’83=
g 1
mg 10
x
P mol 1
g 30’97
x
24MoOOP mol 1
P mol 2
x
g 3596’068
mol 1
x24MoOOP g 0’3387
3
352
352


Sale mayor cantidad, incluso, de la que cabría esperar, así que el hombre está disuelto.

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