Cómo obtener % de una muestra por volumetría (laboratorio)
Tengo una pregunta para determinar el porcentaje de Cl2 en una muestra.
Estas son las reacciones
NaClO- + 2I- + 2H+ —> Cl- + I2 +H2O
I2 + 2S2O3 —> 2 I + S4O6
Se tomaron 10 ml de muestra de NaClO, su pusieron en 250 ml de matraz aforado. Se tomo alícuota de 10 ml, se pusieron en un erlenmeyer y se adicionó 1 gramo de KI y 4 ml ácido acético glacial. Luego se titulo con con Na2S2O3 0.09 M y se obtuvo un volumen de 3.0 mL cuando se dio el cambio de color. Para esta solución se uso almidón como indicador.
Podrías decirme cómo encontrar el % de Cl2 p/v en la muestra. Me confunden los cálculos, se que debo devolverme por tratarse de valoración redox por retroceso. Donde el escaso es de KI.
1 Respuesta
En el NaClO sobra el signo o sobra el catión. Escribe simplemente el anión hipoclorito ClO-, ya que el Na+ no interviene.
En cambio al tiosulfato y al tetrationato les falta la doble carga negativa.
Si tomamos 10 mL y los llevamos a 250 mL hemos multiplicado el volumen por 25, con lo que la concentración queda dividida entre 25. De esta nueva disolución tomamos 10 mL y los hacemos reaccionar con 1 g de KI, que equivale a 1/166 = 6,02 · 10^(-3) mol de I-. La cantidad de I2 formada la valoramos con tiosulfato, gastándose de éste
3 · 10^(-3) · 0,09 = 2,70 · 10^(-4) mol de tiosulfato gastados
En esta reacción cada mol de I2 reacciona con 2 moles de tiosulfato:
2 mol S2O3(2-) ----------------------------- 1 mol I2
2,70 · 10^(-4) mol S2O3(2-) ----------- x mol I2
X = 1,35 · 10^(-4) mol I2 reaccionaron con el tiosulfato
Estos moles de I2 son exactamente los que se formaron en la primera reacción, y como en esta reacción cada mol de I2 se forma a partir de 2 mol de I-, tendremos
1 mol de I2 --------------------------- 2 mol I-
1,35 · 10^(-4) mol de I2 --------- x mol I-
X = 2,70 · 10^(-4) mol de I- reaccionaron con el ClO-, que son una cantidad inferior al I- que pesamos, con lo que nos garantiza que todo el ClO- ha reaccionado, sobrando I-.
Para saber cuánto ClO- reaccionó hacemos otra regla de tres:
2 mol I- ------------------------------ 1 mol ClO-
2,70 · 10^(-4) mol I- ------------- x mol ClO-
x = 1,35 · 10^(-4) mol de ClO-
Estos moles estaban en 10 mL de la disolución diluida, luego la concentración de la disolución diluida era
1,35 · 10^(-4) mol / (10 · 10^(-3)) L = 1,35 · 10^(-2) mol/L
Como la dilución se hizo multiplicando el volumen de la disolción concentrada por 25, la concentración de la disolución original era
1,35 · 10^(-2) · 25 = 0,3375 mol/L
El % (p/V) será la masa de ClO- en 100 mL, que es la décima parte de 1 L:
0,3375 · 74,4 / 10 = 2,51 % (p/V)
Acabo de releer el problema y me doy cuenta de que lo que calculé yo es el % de NaClO en la muestra, pero lo que te piden es el % del elemento Cl (¡no de Cl2!), así que en vez de dividir entre la masa molar del NaClO (74,4), y puesto que en cada mol de NaClO hay un mol de Cl, deberías dividir los 0,3375 moles de Cl entre 35,5, que es la masa molar del Cl.
Perdón; quise decir multiplicar.
0,3375 · 35,5 / 10
Gracias. Pero me dicen que debo determinar el % del cloro activo (Cl2), la verdad no sé cómo se llega si en las reacciones no se ve el Cl2.
El cloro activo se refiere a la cantidad de Cl2 que tiene el mismo poder oxidante que la disolución de NaClO (lejía).
El Cl2 tiene el mismo poder oxidante que el NaClO: la reducción de un mol de uno y de otro implican en los dos casos la captación de 2 moles de electrones:
Cl2 + 2e‑ ‑‑‑‑‑‑> 2 Cl‑
y
ClO‑ + 2H+ + 2e‑ ‑‑‑‑> Cl‑ + H2O
De ahí el sentido de expresar el resultado en términos de cloro (Cl2).
Según esto, la concentración pedida es la calculada en primer lugar, la concentración de NaClO: 2,51 % (p/V)
