Solución de problemas de quimica analitica /

Incluye Referencias Bibliográficas

Capítulo 1

Material básico

UTILIDAD DE LA ESTADISTICA

Cifras significativas

Exactitud y precisión

17

18

21

1.4

Errores

26

1.5

Descripción matemática de las distribuciones de errores casuales

26

1.6

Comparación de dos medias

35

1.7

Rechazo de datos dispersos

38

1.8

Representaciones gráficas

331

40

1.9

Problemas

45

1.10 Soluciones a los problemas

51

1.11

ESTEQUIOMETRIA

66

1.12 Cálculos gravimétricos simples

66

1.13 Análisis indirectos

72

1.14

Soluciones y reacciones químicas am

en cadena

74

1.15

Problemas

89

1.16

Soluciones a los problemas

92

Capítulo 2

Acidos y bases

DISCUSION GENERAL

2.2

ACIDOS Y BASES FUERTES

2.3

Acidos fuertes

2.4

Bases fuertes

2.5

Problemas

2,6 Soluciones a los problemas

115

115

119

122

123

2.7

ACIDOS MONOPROTICOS DEBILES

127

2.8

Acidos débiles en solución

127

2.9

Soluciones reguladoras de ácidos

monopróticos débiles

130

2.10

Aniones de ácidos débiles

135

2.11

Funciones de distribución

137

2.12

2.13

Problemas

139

Soluciones a los problemas

140

2.14

ACIDOS POLIPROTICOS DEBILES

148

2.15

Funciones de distribución

149

2.16

Soluciones de ácidos polipróticos

débiles en agua

153

2.17

Soluciones reguladoras de ácidos polipróticos débiles

udo

157

2.18

Aniones no protonados de ácidos débiles

165

2.19

2.20

Anfólitos

167

Problemas

171

2.21 Soluciones a los problemas

172

2.22

TITULACION DE ACIDOS DEBILES

184

2.23

Titulación de ácidos monopróticos débiles con bases fuertes

184

2.24

Titulación de ácidos polipróticos débiles de comportamiento normal con bases fuertes

er

2.25

190

2.26

Titulación de ácidos polipróticos de comportamiento normal o no con bases fuertes

196

2.27

Problemas

Soluciones a los problemas

201

2.28 BASES DEBILES

13

216

216

2.29 Bases débiles en solución:

2,30

Soluciones reguladoras de bases

débiles monoácidas

218

2.31

Cationes protonados de bases débiles

220

2.32

Titulación de bases débiles con

MA

ácidos fuertes

222

2.33

dimo aob sa

224

2.34

Problemas

Soluciones a los problemas

225

Capítulo 3

Control de solubilidad

3.1

INTRODUCCION

235

3.2

Efecto del ion común

239

3.3

Solubilidad diferencial

242

ACT

3.4

Problemas

243

3.5

Soluciones a los problemas

245

3.6

FORMACION DE COMPLEJOS CON UN LIGANDO

253

3.7

Problemas

257

3.8 Soluciones a los problemas

257

3.9

FORMACION DE UN ACIDO DEBIL CON EL ANION DEL PRECIPITADO

259

3.10 Problemas

264

3,11

Soluciones a los problemas

264

Capítulo 4

Espectrofotometría de absorción

4.1

RELACIONES BASICAS E INSTRUMENTACION

271

4.2

Deducción de la ley de Beer

273

4.3 Instrumento espectrofotométrico

simple

4.4

Problemas

4.5

Soluciones a los problemas

278

281

281

4.6 ALGUNAS APLICACIONES DE LA ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORCION

286

4.7

Aplicaciones simples

286

4.8

Localización de la longitud de onda de

absorción máxima

287

4.9

4.10

de una muestra desconocida Determinación de la concentración

Construcción de la gráfica de la ley de Beer

287

288

289

4,11

Errores

4.12 4.13

Errores químicos

Abatonon alicit

290

4.14

Errores que resultan de laitab

end oli nobelusii

Errores de monocromación

sobanong nis 15

290

TES

incertidumbre en la lectura

291

4.15

Análisis simultáneo de dos o más componentes zumeldung zol a

ramaatori

mnolcuind

292

4.16

Titulaciones espectrofotométricas Determinación espectrofotométrica

300

4.17

de constantes físicas

Eolatins

303

4.18

Complejos de metal-ligando

bsbifidulor.th lo

303

4.19

Método de la relación molar

303

4.20

Método de las variaciones continuas

309

4.21 4.22

Método de la relación de la pendiente

314

eer

Valores de K, para indicadores no

teb orasid

319

SFC

leonnetib bebitidiuloč

4.23 Problemas

324

4.24

Soluciones a los problemas

esmuldent

E

332

asmaldarą zol & asnoibuto

ERS

Capítulo 5

Potenciometría

taldorng sol a zsnoizuloe

8.E

5.1

INTRODUCCIONAR

353

5,2

CONSIDERACIONES BASICAS

maldarl

DILE ITE

353

5.3

Problemas

emaidang rols anniano?

364

5.4

Soluciones a los problemas

365

5.5

TITULACIONES POTENCIOMETRICAS

5.6

Predicción de la forma de las curvas

371

371

5.7

Detección del punto final

5,8

Problemas

379

5.9

Soluciones à los prob

389

5.10

5.11

Constantes físicas

CONSTANTES FISICAS Y ACTIVIDADESamuel

mali so với sự và nhiosulis

390

EA

397

5.12

Actividades y coeficientes de

zumaldov't

397

actividad

5.13 Problemas

400

5.14

Soluciones a los problemas

409

5.15

5,16 Problemas

ELECTRODOS SELECTORES DE IONES

410

5.17

Soluciones a los problemaзaнoї

і то позайк

417

428

8.6

429

Capítulo 6

Separaciones sin precipitación

6.1

Capitulo 431

6.2

INTRODUCCION

TRANSFERENCIA DE SOLUTOS ENTRE DOS FASES LIQUIDAS INMISCIBLES EMPLEANDO EMBUDOS DE

SEPARACION

6.3

Problemas

MATERIA 431 441

6.4

Soluciones a los problemas

6.5

PA MULTIPLE BASIC

EXTRACCIONES LIQUIDO-LIQUIDO EN ETAPA MULTIPLE

C

446

454

6.6

Problemas

460

6.7

Soluciones a los problemas

465

6.8

CROMATOGRAFIA LIQUIDO-LIQUIDO (LLC)

6.9

Métodos de extracción en contra-

469

6.10

corriente continuos

470

Cromatografía líquido-liquido real (LLC)

470

6.11

Caso clásico de cromatografía en columna

470

6.12

Cromatografía del papel

473

6.13

Cromatografía de capa delgada (TLC)

476

6.14

Cromatografía líquido-líquido de alta

capacidad (HPLC)

476

6.15

Consideraciones

481

6,16

CROMATOGRAFIA GAS-LIQUIDO (GLC)

481

6.17

6.18

Aparato moderno para la cromatografía gas-líquido

485

Algunos cálculos matemáticos aplicados a la cromatografía gas-líquido

486

6.19

Cálculo del número de platos teóricos en una columna y el HEPT para una columna

486

6,20

Cálculo del número de platos teóricos necesarios para la separación de picos de muestras de dos componentes

488

490

6.21

Determinación de la relación de flujo óptima

495

6.22

Análisis cualitativo

501

6.23

Análisis cuantitativo

505

6.24

6.25

Problemas

507

Soluciones a los problemas

6.26 SEPARACIONES POR CROMATOGRAFIA DE SORCION

512

522

6.27

6.28

Problemas

527

Soluciones a los problemas

537

APENDICE, LOGARITMOS DE NUMEROS CON CUATRO CIFRAS

543

El conocimiento de la química analítica es importante para el estudio de muchas disciplinas diferentes. Se aplica en áreas tan diversas como ciencia de los suelos, avicultura, dietética, tecnología médica y biología, Con frecuencia, la dificultad más grande que encuentran los estudiantes de estas áreas, incluyendo a los especialistas en química, es la necesidad de efectuar los cálculos necesarios en el laboratorio y en el salón de clases.

La finalidad de este libro es proporcionar a los estudiantes una guía accesible, detallada y útil para poder efectuar los cálculos que se refieren en un curso introductorio de química analítica. Para lo anterior, el estudiante debe tener nociones de álgebra y construcción de gráficas, aunque no se requiere del conocimiento del cálculo. Si bien en esta obra no se utiliza el cálculo, se repasan muchos aspectos del álgebra y construcción de gráficas.

Por lo general, la mejor forma de aprender a solucionar problemas en cualquier disciplina es resolver problemas detallados para después tratar de encontrar la solución de otros similares, cuyas respuestas se tengan a la mano cuando surjan las dudas. Las secciones de cada capítulo de este libro se dividen en tres partes. En la primera se describe brevemente el material de cálculos típicos, cuya solución se da en forma detallada. En la segunda sección se presentan problemas para que el estudiante los resuelva. Finalmente, se proporcionan las soluciones a todos los problemas.

Para trabajar con este libro, el estudiante debe usar una calculadora, de preferencia una que tenga notación científica, logaritmos y una tecla de yx. También debe disponer de suficiente papel y lápices. Cada uno de los cálculos de la primera sección de cada capítulo, se debe resolver a lápiz y con ayuda de una calculadora de bolsillo, (Marcar el libro con tinta amarilla o de cualquier color casi nunca da buenos resultados,) Luego, al finalizar cada sección, el estudiante debe resolver cada uno de los problemas. A cada problema se le dedicarán por lo menos 5 minutos; si no se logra progreso alguno después del intento, se debe consultar la solución detallada a los problemas y familiarizarse lo suficiente como para hacer un nuevo intento, Una vez que se han resuelto todos los problemas, se debe tratar de resolverlos nuevamente, para determinar si se han asimilado los conocimientos. Para terminar, conviene que un grupo de estudiantes se reúna en un salón provisto de pizarrón y gises para examinar entre sí su desenvolvimiento en la solución de problemas. Este proceso requiere tiempo, es cierto, pero esta forma de presentar los problemas junto con sus soluciones detalladas facilita la tarea.

Tal vez este libro sea asignado como texto complementario por el profesor o quizás se pueda utilizar en combinación con un manual de laboratorio como libro de texto para un curso completo. Se ha tenido más en cuenta esta última posibilidad tal vez porque en las propias conferencias del autor se les ha dado un énfasis acentuado a los cálculos. Existen muchas formas correctas de enseñar la química analítica y por tanto cada profesor de la disciplina hará su propia elección.

En esta obra, se analizan los cálculos que se encuentran con más frecuencia en la mayoría de los primeros cursos de química analítica, Consta de seis capítulos: el capítulo 1 contiene material básico que comprende la construcción de gráficas elementales, estadística y estequiometría; el capítulo 2 estudia la química de ácidos y bases, en las que se enfatiza el uso de los métodos por aproximaciones y en las que se da la atención debida a los ácidos polipósicos de constantes de disociación estrechamente espaciadas. El capítulo 3 trata del control de solubilidad, empleo de los métodos por aproximación y en él se da la formación de complejos y la disolución de ácidos, El capítulo 4 examina la espectrofotometría e incluye además de material analítico básico, el cálculo de las constantes físicas. El capítulo 5 está dedicado a la potenciometría, yendo desde pilas o celdas simples hasta las titulaciones, constantes físicas y actividades y electrodos selectores de iones. El capítulo 6 estudia las separaciones comenzando con las extracciones en los embudos de separación, continuando con las separaciones de Craig de etapa múltiple, cromatografía del líquido-líquido, de gas, hasta la cromatografía de sorción.com o

Conviene estudiar los capítulos en el orden descrito, aunque también es posible estudiar cada uno de los primeros cinco capítulos en forma independiente. No obstante, cabe hacer notar que para comprender el capítulo 6, sobre separaciones, es necesario haber asimilado los conocimientos expuestos en los capítulos 1, 2,40