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Sesión - 5 - 13345-2024-1

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UPN, PASIÓN POR

TRANSFORMAR VIDAS

TUCORREO@UPN.EDU.PE UPN.EDU.PE
LOGRO

Al término de la sesión, el estudiante realiza los


cálculos respectivos, utilizando técnicas
gravimétricas con los datos obtenidos en el
laboratorio; teniendo en cuenta exactitud y
precisión en sus resultados.
ÍNDICE

- Gravimetría de precipitación.
- Aplicaciones de métodos gravimétricos.
- Ejercicios y problemas.
GRAVIMETRÍA DE PRECIPITACIÓN:

Mediante la gravimetría de precipitación el analito es


separado de una disolución de la muestra como un
precipitado y convertido a un compuesto de composición
conocida que puede pesarse.

El producto ideal de un análisis gravimétrico debe ser


insoluble, fácilmente filtrable, muy puro, y debe tener una
composición conocida.
Etapas de la gravimetría de precipitación:

Etapas:
- Preparación de la solución.
- Precipitación.
- Digestión.
- Filtración.
- Lavado.
- Secado o incineración.
- Pesado.
- Cálculo.
Preparación de la solución:

Los factores que se deben considerar incluyen:


- El volumen de la solución durante la precipitación.
- El intervalo de concentración de la sustancia de prueba
- La presencia y las concentraciones de otros constituyentes.
- La temperatura.
- El pH.
Precipitación:

- El precipitado debe ser lo suficientemente


insoluble como para que la cantidad
perdida por solubilidad sea imperceptible.
- Debe estar constituido por cristales
grandes que se puedan filtrar con facilidad.
Todos los precipitados tienden a arrastrar
algo de los otros constituyentes de la
solución.
- La contaminación debe ser imperceptible.
- Mantener grandes los cristales puede
minimizar esta contaminación.
Digestión:

- Digerir el precipitado para hacer cristales más grandes y más puros.


- Cuando se permite que un precipitado esté en presencia del licor madre (la solución de la
cual se precipitó), los cristales grandes crecen a expensas de los pequeños. Este proceso
se llama digestión o maduración de Ostwald.
- Hay precipitados en los que es imposible dar un precipitado cristalino (pequeño número de
partículas grandes), y este es esencialmente coloidal (con un gran número de partículas
pequeñas).
- Las partículas pequeñas se reúnen para formar partículas de mayor tamaño; es decir, se
coagulan.
- Hay otro fenómeno que se produce que es la peptización, es contrario a la coagulación.
Lavado y filtrado del precipitado:

- Las impurezas coprecipitadas, en especial las que están en la superficie, se pueden


eliminar lavando el precipitado después de filtrar, el cual estará humedecido con el licor
madre, que también se remueve mediante el lavado.
- Muchos precipitados no se pueden lavar con agua pura porque ocurre peptización, que es
lo contrario a la coagulación.
Secado o incineración del precipitado:

- El secado por lo regular se puede hacer calentando de 110 a 120°C durante 1 o 2 horas.
- Otros casos requiere la incineración a una temperatura mucho más alta para convertir el
precipitado en una forma más adecuada para su pesado.
- Ejemplos:
- El fosfato de magnesio y amonio ( MgNH4PO4 ), se descompone en pirofosfato
(Mg2P2O7 ), calentándolo a 900°C.
- El óxido férrico hidratado ( Fe2O3 . xH2O ) se incinera para convertirlo en óxido
férrico anhidro (Fe2O3 ).
EJERCICIOS Y PROBLEMAS

1.- Una muestra de 0.6760 g de un compuesto desconocido , que contiene iones Ba2+ , se
disuelve en agua y se trata con un exceso de Na2 SO4 . Si la masa del precipitado de BaSO4
formado es de 0.4105 g , ¿ Cuál es el porcentaje en masa de Ba en el compuesto original
desconocido?

Solución:
Ba = 137.327 g
BaSO4 = 233.3906 g/mol

.
% Ba = × 100 = 58.84 %
.
Masa de Ba en 0.4105 g = (0.4105 g) (0.5884) = 0.2415 g

El porcentaje de Ba en el compuesto es:


.
% Ba = x 100 = 35.73%
.
2.- El tratamiento de una muestra de 0.2500 g de KCl impuro con un exceso de AgNO3 resultó
en la formación de 0.2912 g de AgCl . Calcule el porcentaje de KCl en la muestra.

Solución:
KCl + AgNO3 AgCl + KNO3
0.2500 g 0.2912 g

Masas molares son: KCl = 74.55 g/mol


AgCl = 143.35 g/mol
.
moles de AgCl = = 2.0314 x 10-3 moles.
. /

moles de AgCl = moles de KCl = 2.0314 x 10-3 moles.

gramos de KCl = (2.0314 x 10-3 moles ) ( 74.55 g/mol ) = 0.1514 gramos

,
%KCl = x 100 = 60.58 %
.
3.- El calcio en 200.0 mL de una muestra de agua natural fue determinado por la precipitación del
catión en forma de CaC2O4. El precipitado fue filtrado, lavado y calcinado en un crisol vacío con
una masa de 26.6002 g. La masa del crisol más CaO (56.077 g/mol) fue de 26.7134 g. Calcule la
concentración de Ca (40.078 g/mol) en la muestra de agua en unidades de gramos por 100 mL de
agua.

Solución:
V = 200 mL.
masa del crisol vacío = 26.6002 g.
masa (crisol + CaO) = 26.7134 g.
Concentración de Ca en la muestra de agua ( g/100 mL) = ????
PM (CaO) = 56.077 g/mol ; PM (Ca) = 40.078 g/mol
Masa de CaO = 26.7134 g – 26.6002 g = 0.1132 g
Moles de Ca = Moles de CaO

Moles de Ca = 0.1132 g x x = 2.0186 x 10-3 mol de Ca


.

.
Gramos de Ca = 2.0186 x 10-3 mol de Ca x = 0.08090 g Ca

.
Concentración de Ca = x 100 mL = 0.04045 g Ca/ 100 mL de muestra.
4.- Un mineral que contiene hierro se analizó al disolver una muestra de 1.1324 g en HCl
concentrado. La disolución resultante fue diluida con agua y el hierro(III) fue precipitado como el
óxido hidratado Fe2O3·xH2O por la adición de NH3. Después de la filtración y el lavado, el residuo
fue calcinado a alta temperatura para producir 0.5394 g de Fe2O3 puro (159.69 g/mol). Calcule:
a) El % de Fe (55.847 g/mol).
b) El % de Fe3O4 (231.54 g/mol) en la muestra.

Solución:
Masa de muestra = 1.1324 g
Masa de Fe2O3 obtenida = 0.5394 g
Peso molecular del Fe2O3 = 159.69 g/mol.
Peso atómico del Fe = 55.85 g.

. !" #
a) Moles de Fe2O3 = = 3.3778 x 10-3 mol
. " #⁄

%& ' . '


Masa de Fe = 3.3778 x 10-3 mol Fe2O3 x x = 0.3773 g
%& " # % !
. '
% Fe = .
x 100 = 33.34 %
%& # ( . * # (
b) Masa de Fe3O4 = 3.3778 x 10-3 mol Fe2O3 x x
%&) " # %&) # (

Masa de Fe3O4 = 0.5214 g

. +,- . !
% Fe3O4 = x 100 = 46.04 %
. +/ 01 2314567
6.- Una muestra de 0.2356 g que contiene únicamente NaCl (58.44 g/mol) y BaCl2 (208.23 g/mol)
produjo 0.4637 g de AgCl (143.32 g/mol) seco. Calcule el porcentaje de cada compuesto de
halógeno en la muestra.

Solución:
Masa de muestra = 0.2356 g
Masa de AgCl obtenida = 0.4637 g

Sea: Masa de NaCl = 8


Masa de BaCl2 = 9
Es decir: 8 + 9 = 0.2356
: ;
Moles de AgCl a partir de NaCl = 8 g NaCl x x = 0.01711( 8 ) mol
. * : %&) :

. ;
Masa de AgCl = 0.01711( 8 ) mol AgCl x = 2.4524 (8 ) g AgCl.
%&) ;

< " ;
Moles de AgCl a partir de BaCl2 = 9 g BaCl2 x x = 9.6048 x 10-3 (9 )
. *< " %&) <

. ;
Masa de AgCl = 9.6048 x 10-3 (9 ) mol AgCl x = 1.3766 (9 ) g AgCl
%&) ;
Masa de AgCl = 2.4524 (8 ) g AgCl + 1.3766 (9 ) g AgCl = 0.4637 g AgCl

2.4524 (8 ) + 1.3766 (9 ) = 0.4637


De esta ecuación: 8 + 9 = 0.2356 ; podemos decir que: 9 = 0.2356 - 8

Reemplazando en la ecuación anterior:


2.4524 (8 ) + 1.3766 (0.2356 - 8 ) = 0.4637
2.4524 (8 ) + 0.3243 – 1.3766 ( 8 ) = 0.4637
1.0758 (8 ) = 0.1394
8 = 0.1296 g de NaCl
9 = 0.2356 - 8
9 = 0.2356 - 0.1296 = 0.1060 g BaCl2

. :
% NaCl = x 100 = 55.01 %
. * =' %>'?@AB

. < "
% BaCl2 = x 100 = 44.99 %
. * =' %>'?@AB
GRACIAS

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