ejercicios resueltos metodos gravimetricos

1. PROBLEMAS RESUELTOS SOBRE MÉTODOS GRAVIMÉTRICAS
1. Una muestra de 1.227 g de alumbre, K2SO4 · Al2(SO4)3 · 24 H2O, que
contiene sólo impurezas inertes, se disuelve y el aluminio se precipita con 8-
hidroxiquinoleína. Una vez filtrado, el precipitado se calcina a Al2O3,
obteniéndose una masa de 0.1098 g. Calcular los porcentajes de aluminio y
azufre en la muestra.
Solución:
El aluminio precipita con la 8-hidroxiquinoleína C9H7NO, según la reacción:
Al3+ + 3C9H7NO <--> Al(C9H6NO)3 (precip.) + 3H+
Una vez calcinado a Al2O3 y determinado su peso, 0.1098 g, se puede calcular el
contenido de aluminio en la muestra.
g Al = g Al2O3 * 2 * Pat Al/Pm Al2O3 =
= 0.1098 * 2 * 26.98/101.96 = 0.05811 g
% Al = 0.05811 * 100/1.2277 = 4.73%
Para calcular el contenido de azufre en peso y su porcentaje tendremos en cuenta
la reacción estequiométrica:
2 moles Al/4 moles S
moles Al =g l/Pt l = 0.05811/26.98 = 0.00254
moles S = 2* moles Al = 2* 0.0002154 = 0.004308
g S = moles S * Pt S = 0.004308 *m 32.06 = 0.1381 g
% S = 0.1381 * 100/1.2277 = 11.25 %
2. Una muestra de oxalatos de calcio y magnesio se analiza
termogravimétricamente. Después de calcinación hasta formación de
carbonato cálcico y óxido de magnesio, la masa del precipitado es de 0.5776
g y, tras calcinación a óxidos de calcio y magnesio, su masa es de 0.3407 g.
Calcular la masa de óxido de calcio en la muestra.
Solución:
El tratamiento térmico de la muestra de oxalatos da lugar a una mezcla de CaCO3
y MgO de acuerdo con las reacciones:
CaC2O4 (precip.) --Q--> CaCO3 (precip.) + CO (gas)
MgC2O4 (precip.) --Q--> MgO (precip.) + CO (gas) + CO2 (gas)

2. La masa de este precipitado es 0.5776 g, luego
g CaCO3 + g MgO = 0.5776 g
y teniendo en cuenta las equivalencias entre productos:
g CaCO3 = g CaO * Pm CaCO3/Pm CaO = g CaO * 100.9/56.8
y sustituyendo:
g CaO * 100.9/56.8 + g MgO = 0.5776 g
Al proseguir la calcinación:
CaCO3 --Q--> CaO (precip.) + CO2 (gas)
Y al final se tiene una mezcla de óxidos de calcio y magnesio de masa 0.3407 g.
g CaO + g MgO = 0.3407
Sustituyendo pasamos a tener un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas
que resolvemos:
g CaO * 1.785 + gMgO = 0.5776 g
g Cao + g MgO = 0.3407 g
CaO = 0.3018 g
MgO = 0.3407 - 0.3018 = 0.0399 g
3. El calcio de una muestra de 0.7554 g de piedra caliza, previamente disuelta, fue
precipitado como oxalato y, posteriormente calentado hasta su transformación
en carbonato cálcico. El peso de este compuesto fue de 0.3015 g. Calcular el
porcentaje de calcio en la muestra de caliza. Datos: Pat Ca = 40.08; Pm CaCO3
=100.09;
Solución:
Precipitamos el calcio con oxalato y por calcinación se transforma térmicamente en
carbonato:
Ca2+ + C2O4(2-) <--> CaC2O4 (precip.)
CaC2O4 (precip.) -> CaCo3 (precip.) + CO (gas)
La relación molar es
moles Ca = moles CaC2O4 = moles CaCO3
g Ca/Pat Ca = g CaCO3/Pm CaCO3

3. Se conoce como factor gravimétrico al cociente adimensional Pat Ca/PmCaCO3 =
0.4004.
g Ca = g CaCO3 * Pat Ca/PmCaCO3 =
g CaCo3 * 40.08/100.09 = 0.3015 * 40.08/100.09 = 0.127 g
%Ca = gCa * 100/g muestra = 0.1207 * 100/0.7554 = 15.98%
4. Determinar el contenido de sulfato en una muestra de sal de Mohr, contaminada
con impurezas inertes, se requiere un volumen de disolución de Ba2Cl 0.2000
M cuyo valor Para, en ml, es igual al porcentaje de hierro en la muestra. ¿Cuál
es el peso de la muestra?
Solución:
El sulfato se va a determinar mediante una volumetría de precipitación basada en la
reacción:
Ba2+ + SO4(2-) <--> BaSO4 (precip.)
En el punto de equivalencia la relación estequiométrica es:
mmoles Ba2+ = mmoles SO4(2-)
La muestra a analizar es sal de Mohr impurificada bajo la fórmula Fe(SO4)2. (NH4)2 .
6H2O que es un sulfato ferroso amónico hexahidratado y cada mol de esta sal
contiene dos moles de sulfato y uno de hierro.
mmol SO4(2-) 2 * mmol sal de Mohr = 2 * mmol Fe
Por tanto calculamos los moles gastados en la valoración del sulfato:
mmoles Ba+2 = V ml * 0.2000 = mmoles SO4(2-)
V ml * 0.2000 = 2 * mmoles Fe = 2 * mg Fe/55.85
V ml = mg Fe * 100/mg muestra
mg Fe* 100 * 0.2000/mg muestra = 2 * mg Fe/55.85
mg muestra = 558.5
5. Una mezcla de NaCl y MgCl2 que pesa 1.6330 g se disuelve en agua y se
lleva a un volumen de 250 ml. Una alícuota de 25.0 ml se valora con Ag+
0.1250 M, consumiéndose 24.5 ml. Calcular el porcentaje de MgCl2 en la
muestra.
Solución:

4. Se va a proceder a una valoración directa de cloruro con disolución patrón de Ag+:
Cl- + Ag+ <--> AgCl (precip.)
En el punto de equivalencia la relación estequiométrica es:
mmoles Cl- = mmoles Ag+
mmoles Cl- = 24.5 * 0.1250 = 3.06 mmoles
Para el volumen total de 250 ml, tendremos:
mmoles Cl- =3.06 * 250/25.0 = 30.6 mmoles
Estos mmoles de cloruros proceden de la disolución de las dos sales, NCl y MgCl2.
Por tanto, teniendo en cuenta la estequiometria de las sales se debe cumplir que:
mmoles Cl- = mmoles NaCl + 2 mmoles MgCl2
mmoles Cl- = 30.6 = mg NaCl/58.44 + (2 * mg MgCl2)/95.22
Teniendo en cuenta la masa total de la muestra de sales de cloruros, tendremos:
163.0 = mg NaCl + mg MgCl2
Disponemos de un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas para calcular las
masas de ambas sales y el porcentaje de MgCl2 pedido:
mg NaCl = 950 mg; mg MgCl2 = 683 mg;
% MgCl2 = 683 * 100/1633 = 41.8%