Examen de Química I URV 2018 · boratori de (Novembre 2018)

Pregunta 1 (2,5 punts). Determinació de la concentració de carbonat sòdic

Es vol determinar la concentració de carbonat sòdic en una mostra mitjançant una valoració àcid-base emprant àcid clorhídric 0,1 M com a valorant. En l'etapa d'estandardització de l'àcid clorhídric s'ha determinat un factor de correcció $f = 0,9892$. S'utilitza una bureta de 25 mL i taronja de metil com a indicador.

Dades de pesos atòmics (g/mol):

H = 1,0079; Na = 22,9898; C = 12,0107; O = 15,9994; Cl = 35,4527

Respon a les següents qüestions:

a.

Escriu la reacció de valoració quan s'utilitza el taronja de metil com a indicador:

b.

Calcula els grams de mostra que s'han de pesar per realitzar la valoració si el contingut aproximat de carbonat sòdic en la mostra és del 15% en massa (prenent com a referència una despesa d'uns 25 mL de valorant).

c.

En la valoració de 1,5964 g de mostra es van gastar 18,15 mL de HCl. Calcula el percentatge de carbonat sòdic en la mostra.

d.

Escriu la reacció que hauria tingut lloc si la valoració s'hagués dut a terme emprant fenolftaleïna com a indicador:

e.

Indica, raonant la resposta, si la següent afirmació és certa o falsa: «Quan s'utilitza la fenolftaleïna el volum gastat d'HCl és la meitat de l'emprat en utilitzar el taronja de metil i per tant el percentatge de carbonat sòdic en la mostra que es calcula també és la meitat.»

Certa

Falsa

Pregunta 2 [2,5 punts]. Preparació d'oxalat de ferro (II) dihidratat

Es vol preparar oxalat de ferro (II) dihidratat a partir de sulfat de ferro (II) heptahidratat i àcid oxàlic dihidratat.

Dades de pesos atòmics (g/mol):

Fe = 55,845; O = 15,9994; S = 32,066; C = 12,011; H = 1,0079.

a.

Escriviu la reacció ajustada del procés de síntesi.

b.

Si la reacció es duu a terme a partir de 3,5 g de cadascun dels dos reactius (sulfat de ferro (II) heptahidratat i àcid oxàlic dihidratat), determineu quin és el reactiu limitant.

c.

Suposant un rendiment de reacció del 91%, quants grams s'obtenen de l'àcid producte de la reacció?

d.

Descriviu el procediment experimental que seguiríeu al laboratori per aïllar l'oxalat de ferro (II) dihidratat sòlid, especificant el material necessari.

Pregunta 3 (2,5 punts). Calor de neutralització en calorímetre

Per determinar la calor de la reacció de neutralització entre l'àcid clorhídric i l'hidròxid de sodi, es duu a terme la reacció dins d'un calorímetre que té una massa equivalent en aigua de $8\text{ g}$. S'introdueixen $100\text{ mL}$ d'una dissolució d'àcid clorhídric $0{,}5\text{ M}$ i s'hi afegeixen $1{,}3834\text{ g}$ d'hidròxid de sodi en estat sòlid. L'increment de temperatura observat a l'interior del calorímetre és de $\Delta T = 6{,}8\text{ K}$.

a.

Calcula la calor intercanviada en el procés descrit.

b.

S'hauria de prendre alguna mesura addicional per calcular estrictament la calor de neutralització? En cas afirmatiu, descriu quina és.

Sí

No

c.

Si es disposa de la calor de neutralització d'aquesta experiència expressada en $\text{kJ}$, com es calcularia en $\text{kJ/mol}$? A quin reactiu es refereix en aquest cas el concepte de «mol»? Calcula el nombre de mols corresponent emprant les dades de l'enunciat.

Pregunta 4 (2,5 punts). Ús de material de laboratori

Indica justificadament un exemple concret d'utilització per a cadascun dels següents materials de laboratori:

a.

b.

c.

d.

e.

f.

g.

h.

i.

j.