388641674-EjercicioFinal-cuanti

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Ejercicios 
1.- Una muestra de 25 mL que contiene Fe3+ y Cu2+ consume 16,06 mL de EDTA 
0,5083M en la valoración de ambos. A 50 mL de muestra problema se le añade NH4F 
para complejar el Fe3+. Después se reduce el Cu2+ y se enmascara con tiourea. 
Añadiendo 25 mL de EDTA 0,05083 M se libera el Fe3+ de su complejo con fluoruro, 
y se forma el complejo con EDTA. El exceso de EDTA consume 19,77 mL de 
disolución de Pb2+ 0,01883 M para alcanzar el punto final, usando naranja de 
xilenol. Hallar la concentración de Cu2+ en el problema. 
Solución: 
-25 mL de Fe3+ y Cu2+ gasto 16,06 mL EDTA 0,5083 M 
nEDTA = 0,5083 x 10,06 / 1000 = 8,163298 x 10
-3 
-50 mL de muestra gasta 25 mL EDTA 0,05083 M 
nEDTA = 0,05083 x 25 / 1000 = 1,27075 x 10
-3 
--19,77 mL de Pb2+ 0,01886 M 
nPb
2+ = 0,01886 x 19,77 / 1000 = 0,37286 x 10-3 
Moles de EDTA sobrante de la valoración de 50 mL 
1,27075 x 10-3 - 0,37286 x 10-3 = 0,89789 x 10-3 moles de EDTA en 50 mL 
En 25 mL serían 0,448945 x 10-3 moles 
moles de Cu = 8,163298 x 10-3 - 0,448945 x 10-3 = 7,714353 x 10-3 moles 
[Cu2+] = 7,714353 x 10-3 / 25 x 10-3 = 0,3085 
2.- Calcular pCu2+ hasta la segunda cifra decimal para los siguientes puntos de la 
valoración de 50mL de Cu(NO3)2 0,04 M con EDTA 0,08 M a pH 5. 
Solución 
pH = 5  αY4- = 3,7 x 10-7 
Dato (tabla del libro) Log Kf para Cu
2+ = 18,8  Kf = 10
18,8 
Volumen en el punto de equivalencia 
50 x 0,08 = 0,04 VEDTA  VEDTA = 25 mL 
K’f = αY
4- Kf = 3,7 x 10
-7 x 1018,8 =3,7 x 1011,8 = 2,33 x 1012 
Como K’f es un valor alto, se puede decir razonablemente que la reacción es completa 
en cada adición de valorante. 
Región 1.- Antes del punto de equivalencia. 
Moles de Cu2+ = 0,04 x 50 / 1000 = 2 x 10-3 
a) 0,1 mL 
Moles de EDTA = 0,08 x 0,1 / 1000 = 8 x 10-6 
Número de moles de Cu(NO3)2 que aún no reaccionaron 
Quedan = 2 x 10-3 – 0,008 x 10-3 = 1,992 x 10-3 
Volumen total es de 50 + 0,1 = 50,1 mL 
[Cu2+] = 1,992 x 10-3 x 1000 / 50,1 = 0,03976 
pCu2+ = -log[Cu2+] = -log0,03976 = 1,40054839 
b) 5 mL 
Moles de EDTA = 0,08 x 5 / 1000 = 0,4 x 10-3 
Número de moles de Cu(NO3)2 que aún no reaccionaron 
Quedan = 2 x 10-3 – 0,4 x 10-3 = 1,6 x 10-3 
Volumen total es de 50 + 5 = 55 mL 
[Cu2+] = 1,6 x 10-3 x 1000 / 55 = 0,02909 
pCu2+ = -log[Cu2+] = -log0,02909 = 1,5362427 
c) 10 mL 
Moles de EDTA = 0,08 x 10 / 1000 = 0,8 x 10-3 
Número de moles de Cu(NO3)2 que aún no reaccionaron 
Quedan = 2 x 10-3 – 0,8 x 10-3 = 1,2 x 10-3 
Volumen total es de 50 + 10 = 60 mL 
[Cu2+] = 1,2 x 10-3 x 1000 / 60 = 0,02 
pCu2+ = -log[Cu2+] = -log0,02 = 1,69897 
d) 15 mL 
Moles de EDTA = 0,08 x 15 / 1000 = 1,2 x 10-3 
Número de moles de Cu(NO3)2 que aún no reaccionaron 
Quedan = 2 x 10-3 – 1,2 x 10-3 = 0,8 x 10-3 
Volumen total es de 50 + 15 = 65 mL 
[Cu2+] = 0,8 x 10-3 x 1000 / 65 = 0,01230769 
pCu2+ = -log[Cu2+] = -log0,01230769 = 1,9098 
e) 20 mL 
Moles de EDTA = 0,08 x 20 / 1000 = 1,6 x 10-3 
Número de moles de Cu(NO3)2 que aún no reaccionaron 
Quedan = 2 x 10-3 – 1,6 x 10-3 = 0,4 x 10-3 
Volumen total es de 50 + 20 = 70 mL 
[Cu2+] = 0,4 x 10-3 x 1000 / 70 = 0,0057142857 
pCu2+ = -log[Cu2+] = -log0,0057142857 = 2,243038 
f) 24 mL 
Moles de EDTA = 0,08 x 24 / 1000 = 1,92 x 10-3 
Número de moles de Cu(NO3)2 que aún no reaccionaron 
Quedan = 2 x 10-3 – 1,92 x 10-3 = 0,08 x 10-3 
Volumen total es de 50 + 24 = 74 mL 
[Cu2+] = 0,08 x 10-3 x 1000 / 74 = 0,001081 
pCu2+ = -log[Cu2+] = -log0,01230769 = 2,96614 
g) 25 mL Región 2 en el punto de equivalencia 
Moles de EDTA = 0,08 x 25 / 1000 = 2 x 10-3 
[CuY2-] = 2 x 10-3 x 1000 / 75 = 0,026667 
 [Cu2+] [EDTA] [CuY2-] 
Concentración inicial 0 0 0,026667 
Concentración final X X 0,026667 - X 
 
𝐾′𝑓 =
[𝐶𝑢𝑌2−]
[𝐶𝑢2+][𝐸𝐷𝑇𝐴]
 
𝐾′𝑓 =
[0,026667 − X]
[𝑋][𝑋]
 = 2,33 x 1012 
X = 
pX = pCu2+ = 
h) 26 mL 
Moles de EDTA = 0,08 x 1 / 1000 = 0,08 x 10-3 
Volumen total 50 + 26 = 76 mL 
[EDTA] = 0,08 x 10-3 x 1000 / 76 = 1,0526 x 10-3 M 
Moles de Cu2+ = 0,04 x 50 / 1000 = 2 x 10-3 
[CuY2-] = 2 x 10-3 x 1000 / 76 = 2,6315 x 10-2 M 
La concentración de Ca2+ está regida por 
𝐾′𝑓 =
[𝐶𝑢𝑌2−]
[𝐶𝑢2+][𝐸𝐷𝑇𝐴]
 
𝐾′𝑓 =
[2,6315 x 10−2 M]
[𝐶𝑢2+][1,0526 x 10−3]
 = 2,33 x 1012 
[Cu2+] = 1,07296 x 10-11 
pCu2+ = 10,9694 
i) 30 mL 
Moles de EDTA = 0,08 x 5 / 1000 = 0,4 x 10-3 
Volumen total 50 + 30 = 80 mL 
[EDTA] = 0,4 x 10-3 x 1000 / 80 = 5 x 10-3 M 
Moles de Cu2+ = 0,04 x 50 / 1000 = 2 x 10-3 
[CuY2-] = 2 x 10-3 x 1000 / 80 = 2,5 x 10-2 M 
La concentración de Ca2+ está regida por 
𝐾′𝑓 =
[𝐶𝑢𝑌2−]
[𝐶𝑢2+][𝐸𝐷𝑇𝐴]
 
𝐾′𝑓 =
[2,5 x 10−2 M]
[𝐶𝑢2+][5 x 10−3]
 = 2,33 x 1012  [Cu2+] = 0,21459 x 10-11 
pCu2+ = 11,66838 
3.- Se valora 100 mL de una disolución del ion Mn+ 0,05 M, tamponada a pH 9, con 
EDTA 0,05M. 
a) ¿Cuál es el volumen de equivalencia, Ve, expresado en mililitros? 
b) Calcular la concentración de Mn+ para V = ½ Ve 
c) ¿Cuál es la fracción (αY4-) de EDTA libre en forma de Y4- a pH 9? 
d) La constante de formación Kf es 1012 calcular la constante de formación 
condicional 
e)Calcular la concentración de Mn+ a V=Ve? 
f) ¿Cuál es la concentración de Mn+ a V=1,1Ve? 
Solución 
a) 100 x 0,05 = 0,05 Vpeq  Veq = 100 mL 
b) Moles de EDTA = 0,05 x 50 / 1000 = 2,5 x 10-3 
Número de moles de Mn+ = 0,05 x 100 / 1000 = 5 x 10-3. 
Moles que aún no reaccionaron = 5 x 10-3 – 2,5 x 10-3 = 2,5 x 10-3 
Volumen total es de 100 + 50 = 150 mL 
[Mn+] = 2,5 x 10-3 x 1000 / 150 = 0,01666667 
pMn+ = -log[Mn+] = -log0,0166667 = 1,77815 
c) 5,4 x 10-2 
d) K’f = Kf αY4-  K’f = 1012 x 5,4 x 10-2 = 5,4 x 1010 
4.- Considerar la valoración de 25 mL de KI 0,0823 M con AgNO3 0,0511M. Calcular 
pAg+ después de añadir los siguientes volúmenes de AgNO3: 39 mL, Ve, 44,30 mL. 
Solución 
KI + AgNO3  AgI + KNO3 
Kps = [Ag
+][I-] = 8,3 x 10-17 
Determinar el volumen en el punto de equivalencia 
Nota: la estequiometria es de 1:1 
Vpeq = 25 x 0,0823 / 0,0511  Vpeq = 40,2641879 mL 
Determinar el número de moles 
nKI = 0,025 x 0,0823 = 0,0020575 
Para 39 mL de AgNO3 
Volumen total = 25 + 39 = 64 mL = 0,064 L 
nAgNO3 = 0,0511 x 0,039 = 0,0019929 
Moles libres de I- 
nKI = 0,0020575 – 0,0019929 = 0,0000646 
[I-] = 0,0000646 / 0,064 = 0,001009375 
Kps = [Ag
+][I-] = 8,3 x 10-17 
[Ag+] = Kps 
 [I-] 
[Ag+] = 8,3 x 10-17 / 0,001009375 
pAg+ = - log[Ag+] = 13,0849766 
En el punto de equivalencia 
Kps = [Ag+] [I-] = X x X= X2  X2 = Kps = 8,3 x 10
-17 
X = 0,911 x 10-8 
pAg+ = -log[Ag+] = 8,0404609 
Para 44,30 mL 
Sabiendo que Vpeq = 40,2641879 mL 
Sabiendo que VT = 25 + 44,30 = 69, 30 mL = 0,0693 L 
Volumen en exceso de AgNO3 = 44,30 - 40,2641879 = 4,0358121 mL = 0,004035812 L 
Moles de AgNO3 en exceso 
nAg
+ = 0,0511 x 0,0040358121 = 0,000206229 
[Ag+] = 0,000206229 / 0,0693 = 0,0029759 
pAg+ = -log[Ag+] = 2,52638 
5.- Se valoran 25 mL de una disolución de Na2C2O4 0,0311M con La(ClO4)3 0,0257 
M, mediante precipitación de oxalato de La. 
2La3+ + 3C2O42-  La2(C2O4)3(S) 
a) ¿Qué volumen de La(ClO4)3 se requiere para alcanzar el punto de 
equivalencia? 
b) Hallar el pLa3+ cuando se han añadido 10 mL de La(ClO4)3. 
c) Hallar el pLa3+ en el punto de equivalencia. 
d) Hallar el pLa3+ cuando se hallan añadido 25 mL de La(ClO4)3. 
 
Solución: 
a) Moles de C2O42- iniciales 0,0311M x 0,025 = 7,775 x 10-4 
2La3+ + 3C2O4
2-  La2(C2O4)3(S) 
2 moles de La3+  3 moles de C2O4
2- 
X  0,025 x 0,0311 = 7,775 x 10-4 
X = 2 x 0,025 x 0,0311/3 = 5,1833 x 10-4 = 0,0257 x Veq 
Veq = 20,17 mL 
b) 10 mL de La(ClO4)3 0,0257 M, Vt = 35 mL 
2La3+ + 3C2O4
2-  La2(C2O4)3(S) 
nLa3+ = 0,0257 x 10 mL x = 0,257 x 10-3 moles 
moles de C2O4
2- que aún no han reaccionado: 
7,775 x 10-4 (moles iniciales) – 0,257 x 10-3 x 3 / 2 = 0,000392 =3,92 x 10-4 
[C2O4
2-] = 3,92 x10-4 / 35 x 10-3 = 1,12 x10-2 
Kps = 1 x10
-25 = [La3+]2[C2O4
2-]3 [La3+]2 = 1 x 10-25 / 1,404928 x 10-6 
[La3+]= 2,667921 x 10-10  pLa3+ = -Log[La3+] = 9,5738 
c) 
 
 2X 3X 
Kps = (2X)2(3X)3 = 1 x 10-25 
108X5 = 10-25  X5 = 0,00925925 x 10-25  X = 0,392026 x 10-5 
[La3+] = 2 x 0,392026 x 10-5 = 7,84 x 10-6 
pLa3+ = -LogLa3+ = 5,1056 
 
d) 
Exceso es 4,83 mL de La(ClO4)3 0,0257 M 
La3+ + 3ClO4
-  La(ClO4)3 
1 mol 1 mol 
Moles de La3+ = 0,0257 x 0,00483 = 1,2413 x 10-4 
[La3+] = 
1,2413 𝑥 10−4
0,05
 = 0,0024826 
pLa3+ = 2,61 
 
6.- Se valora una disolución que contiene 10 mL de LiF 0,1 M con Th(NO3)4 0,01 M, 
precipitando el ThF4. 
a) ¿Qué volumen de nitrato de torio se necesita para alcanzar el punto de 
equivalencia? 
b) Calcular el pTh4+ después de añadir 1 mL de Th(NO3)4 
Solución 
4LiF + Th(NO3)4  ThF4 
10 mL 
0,1M 0,01M 
4 moles 1 mol 
1 0,25 mol/0.01M = 25 mL = Veq 
b) 
Moles iniciales de LiF = 10 x 10-3 x 0,1 = 1 x10-3 
1mL de Th(NO3)4 = 0,001 x 0,01= 10
-5 moles 
Vt = 11 mL 
1mL de Th(NO3)4 reaccionan con 4 x 10
-5 moles de LiF 
Moles de LiF que restan = 1 x10-3 – 4 x 10-5 = 0,00096 = 9,6 x 10-4 
[F-] = 9,6 x 10-4 / 11 x 10-3 = 8,727272 x 10-2 
Kps = 5 x 10
-29 = [F-]4[Th4+] = (8,727272 x 10-2)4 [Th4+]  [Th4+] = 8,6189 x 10-25 
pTh4+ = -Log [Th4+] = 24,0645