Volumetria 2º Parte

8/17/2019 Volumetria 2º Parte

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Ingeniería Ambiental

TÉCNICAS DE MUESTREO,ANÁLISIS EINTERPRETACIÓN


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Problema

Elección delmétodo analítico

Toma demuestra

Tratamientode la muestra

Procesode medida

Tratamientode los datos

Informe y

conclusiones

Valoración delos resultados


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VOLUMETRÍAS

UNIDAD Nº3


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TEORÍA ÁCIDO-BASE DE LEWIS

ÁCIDOS:

“Sustancias que contienen al menos un átomo capaz deaceptar un par de electrones y formar un enlace covalentecoordinado”.

BASES:

“Sustancia que contiene al menos un átomo capaz de

aportar un par de electrones para formar un enlacecovalente coordinado”.


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TEORÍA DE LEWIS

En este caso el NH3 se comporta como una base de Lewisporque contiene un átomo (de N) capaz de aportar un parde electrones en la formación del enlace covalentecoordinado formando NH4

+.

()

2

()

⇄ −()

+()

En este caso el HCl es un ácido de Lewis porque aldisociarse, el átomo de H queda como H+ y puede aceptarun par de electrones (del oxígeno) del H2O formando un

enlace covalente coordinado y dando lugar a la formaciónde ion hidronio (H3O+).

() 2() ⇄ 4+

() −()


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TEORÍA ÁCIDO-BASE DE LEWIS

De esta manera, sustanciasque no tienen átomos dehidrógeno, como el BF3 pueden actuar como ácidos:

3 ∶ 3 ⇄ 3 ← 3


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Metal

Etilendiaminatetra acetato

COMPLEJO

Un complejo es una entidad molecular o iónica formada por

asociación entre dos o más entidades químicas ya seaniónicas o no cargadas. La unión entre los componentes esnormalmente más débil que en un enlace covalente.

Número de Coordinación: número de enlaces que elátomo o ión central forma con los ligandos.


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QUELATO

Un quelato es un complejo que se forma por coordinación de

un solo tipo de ligando al átomo o ion central.


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Catión + EDTA → Complejo

1 1 1

o Valoración Directa: aprox 40 cationes con indicadoresespecificos.

o Valoración Por Retroceso: para otros cationes sin indicador

especifico o de velocidad de reacción lenta o aniones. Seagrega exceso de EDTA, se deja reaccionar y se valora elexceso con Zn+2 o Mg+2.

o Valoración Por Desplazamiento: Si el complejo Me-EDTA esmás estable que el Zn-EDTA o Mg-EDTA, se hace reaccionar un

exceso del complejo (Zn-EDTA o Mg-EDTA) y se valora el catión(Zn+2 o Mg+2) con EDTA. Ej: Hg+2.

o Valoración Indirecta: Los aniones se hacen reaccionar con unmetal que forme precipitados, se filtra y se lava. Se desplazaluego el anión con EDTA y se determina el excedente de EDTAcon Mg+2.

= −

+ −4


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1 0

Kf ́ = 1,8 x 1010

Kf ́ = 1,9 x 108

Punto de equivalenciaCa2+

Punto de equivalenciaSr 2+

Volumen EDTA, mL

Valoración de 25 mL de ión metálico 0,05 Mcon EDTA 0,05 M a pH 10

El salto de pM en el punto de equivalenciaes más marcado a mayor valor de Kf ́

Efecto del valor de Kf ́ sobre la forma de las curvas de valoración

en volumetrías de complejación

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FORMA DE LAS CURVAS DE VALORACIÓN

F1


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1 1

EFECTO DEL PH SOBRE LA FORMA DE LAS CURVAS DEVALORACIÓN EN VOLUMETRÍAS DE COMPLEJACIÓN

Volumen EDTA, mL

0 20 40 60 80

p C a

0

2

4

6

8

10

12

Valoración de 50 mL de Ca2+ 0,01 Mcon EDTA 0,01 M

pH 10

pH 8

pH 6

Kf ́ =1,8 • 1010

Kf ́ =2,7 • 108

Kf ́ =1,1 • 106

A mayor pH, el salto en el puntode equivalencia es más brusco;sin embargo, podría precipitarel hidróxido metálico


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SISTEMAS REGULADORES (BUFFERS)USADOS EN COMPLEJOMETRÍA

el pH de la solución es un factor

extremadamente importante en complejometría

Este valor de pH determina no sólo la extensiónde la región de equivalencia sino también elintervalo de viraje del indicador

Algunos sistemas reguladores utilizadosfrecuentemente en complejometría son lossiguientes:

• pH = 12 HNO3

o HCl 0,10,01 M• pH = 46 CH3COO/CH3COOH 0,05 M• pH = 46 hexametilentetramina 0,05 M• pH = 810 NH4+/NH3 0,10,05 M• pH = 12 NaOH, KOH 0,01 M


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INDICADORES COMUNES DE IONES METÁLICOSColor delindicador

libre

Color delcomplejo con

el metal

Negro deeriocromo T

Calmagita

Murexida

Naranja dexilenol

Violeta depirocatecol

Rojo vino

Rojo vino

Amarillo (conCo2+, Ni2+ yCu2+); rojo

con Ca2+

Rojo

Azul

H2In- Rojo

HIn2- Azul

In3- Naranja

H2In- Rojo

HIn2- Azul

In3- Naranja

H4In- Rojo-violeta

H3In2- Violeta

H2In3- Azul

H5In- AmarilloH4In

2- AmarilloH3In3- AmarilloH2In4- VioletaHIn5- VioletaIn6- Violeta

H4In Rojo

H3In - Amarillo

H2In2- Violeta

HIn5- Rojo-púrpura

Estos indicadoresmetalocrómicos

también sonindicadoresacido-base


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NEGRO DE ERIOCROMO T

Tampón pH=10NH4Cl/NH3

DUREZA TOTAL

Expresión de Ca+2 y Mg+2 como mg CaCO3/L


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DUREZA CÁLCICA Y MAGNÉSICA

Ajustar a pH > 12 Mg+2

→ Mg(OH)2

Ca-Murexida + EDTA → Ca-EDTA + Murexida

Rosado Violeta Azulado

Calcular la concentración de Magnesio por diferencia


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DUREZA CÁLCICA Y MAGNÉSICA

Ajustar a pH = 10 (Buffer NH4Cl/NH3)

Ca(COOCOO) + NH4+

Mg-NET + EDTA

→ Mg-EDTA + NET

Rojo Azul

Calcular la concentración de Calcio por diferencia

(NH4)2(COOCOO) + Ca2+


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6. Se preparo una solución de EDTA disolviendo unas 4g de la saldisódica en aproximadamente un litro de agua. Se gasto un

volumen promedio de 42,35 mL de esta solución para titular 50,00

mL de una solución patrón que contenía 0,7682g/L MgCO3. La

titulación de la muestra de 25,00 mL de agua mineral a pH=10

consumió 18,81 mL de la solución de EDTA. Otra alícuota de 50,00

mL del agua mineral se trató con un álcali fuerte para precipitar el

Mg como Mg(OH)2. La titulación con un indicador específico para

Ca+2 requirió de 31,54 mL de la solución de EDTA. Calcular:

a) La molaridad de la solución de EDTA.

b) Las ppm de CaCO3 en el agua mineral.

c) Las ppm de MgCO3 en el agua mineral.d) La dureza total expresada en ppm de CaCO3

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