Química Inorgánica y Analítica
Química Inorgánica y Analítica evalúa equilibrios en disolución, cálculos volumétricos, métodos instrumentales básicos y la calidad del dato. El examen pide resolver un cálculo cuantitativo y justificar la elección de patrón, indicador y pH de trabajo.
Equilibrios
- Ka, Kb y Kw = 1×10⁻¹⁴ a 25 °C; el pH de un ácido débil o de una sal hidrolizante se calcula desde su constante.
- Tampón: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]); la capacidad es máxima cuando pH = pKa y es útil en relaciones entre 1:10 y 10:1.
- Kps y efecto del ion común; hay precipitación fraccionada cuando los Kps difieren apreciablemente.
- Complejos: la constante condicional del EDTA depende del pH, porque a pH bajo el ligando se protona y compleja menos.
Volumetrías
- Patrones primarios: ftalato ácido de potasio para valorar NaOH; carbonato de sodio para HCl.
- Indicadores: fenolftaleína (viraje básico), anaranjado de metilo (viraje ácido) y negro de eriocromo T para EDTA a pH 10.
- Redox: permanganometría (autoindicador), yodometría con almidón y dicromatometría.
- Precipitación: Mohr con cromato, Volhard y Fajans.
- Cálculo general: moles = M × V(L); equivalentes = moles × n; % = (equivalentes × masa equivalente × 100)/masa de muestra.
Instrumental y calidad del dato
- Ley de Beer-Lambert: A = ε·b·c; se trabaja en la zona lineal y siempre con blanco.
- Cromatografía de fase reversa C18: tiempo de retención, resolución y ensanchamiento; la polaridad del eluyente modifica la retención.
- Potenciometría con electrodo de vidrio calibrado con tampones; distinguir error sistemático de aleatorio y respetar cifras significativas.
Ejemplo trabajado
Se valoran 25,00 mL de muestra con 12,50 mL de EDTA 0,0100 M. Los moles de Ca²⁺ son 1,25×10⁻⁴; la masa es 1,25×10⁻⁴ × 40,08 = 5,01 mg; la concentración resulta 5,01 mg/0,02500 L = 200 mg/L. Como la estequiometría es 1:1, molaridad y normalidad coinciden en este caso.
Errores que cuestan puntos
No restar el blanco; confundir molaridad con normalidad en reacciones que no son 1:1; valorar con EDTA a pH inadecuado y subestimar el calcio; elegir un indicador cuyo intervalo de viraje no contenga el pH de equivalencia; ignorar la dilución de la muestra.