6-PROBLEMAS-Y-CUESTIONARIOS-501.pdf

5. PROBLEMAS Y CUESTIONARIOS Q.F.B. GEORGINA E. RISO OLIVERA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO.

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES “ZARAGOZA” MATERIAS PRIMAS Y SINTESIS DE MEDICAMENTOS II ANALÍSIS DE FÁRMACOS Y MATERIAS PRIMAS II RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS INDIVIDUAL Y CON VALOR DE CALIFICACIÓN INSTRUCCIONES. Pegar o transcribir TODOS los problemas en el cuaderno de trabajo de atrás para adelante y dejando espacio SUFICIENTE para resolverlo. Tiene que estar completo para el día de trabajo, sin EXCUSA ALGUNA. Los alumnos que se estén distrayendo con los compañeros o el alumno que no traiga TODOS los problemas pegados en la parte posterior de su cuaderno el día de trabajo, tendrá cero en esta actividad. Pueden retirarse, quedarse o lo que deseen, pero, favor de no INTERRUMPIR a sus compañeros contiguos y al profesor. Es requisito contar con calculadora científica, y saber usar las funciones matemáticas tales como: cálculo de pendiente, desviaciones estándar, coeficientes de variación. PROBLEMARIO

5º SEMESTRE

ESPECTROFOTOMETRÍA FORMULARIO

No 1 2 3 4

Nombre Ley de Beer Absorbancia Trasmitancia % de Trasmitancia

Unidades

𝑨 = 𝜺𝒃𝑪 𝑨 = 𝒂𝒃𝑪

𝑨 = 𝒂𝒅𝒊𝒎𝒆𝒏𝒔𝒊𝒐𝒏𝒂𝒍

𝑻 = 𝟏𝟎−𝑨 %𝑻 = 𝑻(𝟏𝟎𝟎) 𝑨 = −𝒍𝒐𝒈 𝑻

5 Absorbancia

𝜺=

𝑳 𝒎𝒐𝒍 𝒄𝒎

𝑻 = 𝒂𝒅𝒊𝒎𝒆𝒏𝒔𝒊𝒐𝒏𝒂𝒍

𝟏 𝑨 = 𝒍𝒐𝒈 𝑻

𝒂=

𝑳 𝒈 𝒄𝒎

𝑨 = 𝟐 − 𝒍𝒐𝒈 %𝑻

𝑪=

𝒎𝒐𝒍 𝑳

6

7 8

Fórmula

Comparación con un estándar

𝑪𝑷 = 𝑨𝑷

𝑪𝑬 𝑨𝑬

𝑪=

𝝁𝒈 𝒎𝒍

𝒃 = 𝒍𝒐𝒏𝒈𝒊𝒕𝒅 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒄𝒆𝒍𝒅𝒂 (𝒄𝒎)

9

Adición de Estándar (sin dilución)

𝑨𝑷 𝑪𝑬 𝑽𝑬 𝑪𝒑 = 𝑨𝑴 𝑽 𝑻 − 𝑨𝑷 𝑽 𝑷 𝑪𝒙 =

10

Multicomponentes 𝑪𝒚 =

11

Adición de Estándar de un punto con dilución.

𝑨𝑴𝟏 − 𝒂𝒚𝟏 𝑪𝒚 𝒂𝒙𝟏

𝒂𝒙𝟏 𝑨𝑴𝟐 − 𝒂𝒙𝟐 𝑨𝑴𝟏 𝒂𝒙𝟏 𝒂𝒚𝟐 − 𝒂𝒙𝟐 𝒂𝒚𝟏

𝑪𝑷 =

𝑺𝒖𝒃í𝒏𝒅𝒊𝒄𝒆𝒔:

P= Problema E= Estándar T= Total M= Mezcla x= Problema 1 y = Problema 2

𝑨𝑷 𝑪𝑬 𝑽𝑬 𝑽𝑷 (𝑨𝑴 − 𝑨𝑷 )

1

5. PROBLEMAS Y CUESTIONARIOS Q.F.B. GEORGINA E. RISO OLIVERA

1. Calcule para el siguiente valor de absorbancia, el valor de transmitancia. A= 0.015. 2. Calcular para el siguiente valor de transmitancia, el valor de absorbancia: T= 0.001. 3. Calcular el valor de absorbancia a 260 nm de la siguiente disolución, si la longitud de la celda es de 1cm: Adenina: C= 3.2x10-5 M = 13.4 x 103 L/mol cm 4. La vitamina B2 (Calciferol) en disolución alcohólica obedece a la ley de Beer en un amplio rango de concentración. Presenta un máximo de absorción a 264 nm y tiene un coeficiente de absortividad molar de 18 200 L/mol cm. ¿Qué rango de concentraciones deber de ser usados en el análisis, si se desea que la absorbancia oscile entre 0.4 y 0.9 en una celda de 1 cm? 5. Una disolución de Na2 ATP (Coenzima de trifosfato de Adenosina) 10-5 M tiene un por ciento de transmitancia de 70.2 en una celda de 1 cm a 260 nm. a) Calcular el Coeficiente de Absortividad Molar (ξ). b) Calcular las Absorbancias para las siguientes disoluciones: Concentración (10-5 M) 0.5 0.75 1.5 2.0

Absorbancias ____________ ____________ ____________ ____________

c) Calcular la concentración de una muestra cuya absorbancia resultó ser de 0.15. Interpolando en el gráfico Calculando la pendiente. 6. 10 tabletas de Mebendazol pesaron 7.8 g, las cuales fueron trituradas. Se tomó una muestra de 700 mg la cual se disolvió y se aforó a 100 ml dando una absorbancia de 0.53 a 305 nm. Una alícuota de 30 ml de esta última disolución se le adicionaron 20 ml de una disolución estándar de concentración de 10 mg/ml y esta mezcla presentó una absorbancia de 0.75. ¿Cuál es la cantidad de Mebendazol en g/tableta? Nota: Este problema se resolverá hasta que lo indiquen las Actividades. 7. Se ha observado que la cafeína tiene una absorbancia promedio de 0.510 para una concentración de 1 mg/100ml a 272 nm. 2.5 g de café soluble se mezclan con agua hasta una solución de 500 ml, una alícuota de 25 ml se transfieren a un matraz que contiene 25 ml de H2SO4 0.1N, éste fue sometido a un tratamiento de clorificación el cual precipitó y se aforó a 500 ml. Una parte de esta disolución tratada nos mostró una absorbancia de 0.415 a 272 nm. Calcular el número de mg de cafeína por gramos de café soluble

2

5. PROBLEMAS Y CUESTIONARIOS Q.F.B. GEORGINA E. RISO OLIVERA

FLUOROMETRIA FORMULARIO No 1

Nombre Ley de Beer

Fórmula

Unidades

𝑭 = 𝒌𝑪

𝑭 = 𝒂𝒅𝒊𝒎𝒆𝒏𝒔𝒊𝒐𝒏𝒂𝒍

2

Comparación con un estándar. Adición de Estándar (sin dilución)

𝑪𝑬 𝑭𝑬 𝑭𝑷 𝑪𝑬 𝑽𝑬 𝑪𝒑 = 𝑭𝑴 𝑽𝑻 − 𝑭𝑷 𝑽𝑷

3

4

Adición de Estándar de un punto con dilución.

𝑪𝑷 = 𝑭𝑷

𝑪𝑷 =

𝑭𝑷 𝑪𝑬 𝑽𝑬 𝑽𝑷 (𝑭𝑴 − 𝑭𝑷 )

𝒌=

𝑳 𝒎𝒐𝒍

𝒌=

𝒎𝒍 𝝁𝒈

𝑪=

𝒎𝒐𝒍 𝑳

𝑪=

𝝁𝒈 𝒎𝒍

𝑺𝒖𝒃í𝒏𝒅𝒊𝒄𝒆𝒔:

P= Problema E= Estándar T= Total M= Mezcla

1. La excitación de la tirosina en hidrozilatos proteicos ocurre a 275 nm y la emisión a 303 nm. Utilizando soluciones estándar se demostró que la fluorescencia era directamente proporcional a la concentración de la tirosina en el intervalo de 0.5 a 5 g/ml. Usando una solución estándar de tirosina de 1.0 g/ml, las intensidades de fluorescencia del estándar y de la muestra se midieron y se encontró que eran de 73 y 62 unidades, respectivamente. Calcule la concentración de la tirosina en la muestra. 2. 20 tabletas de Sulfato de Quinina pesaron 10.05 g se pulverizaron y se mezclaron: se tomaron de ahí una muestra que pesó 0.535 g y se disolvieron en un litro de H2SO4 0.1 N y 1 ml de esta solución se diluyó en un litro de ácido; 15 ml de esta solución dio una fluorescencia de 55.2%. En procedimiento paralelo se realizó la determinación de una curva patrón de la siguiente manera: 0.1005 g de Sulfato de Quinina patrón se disolvió en un litro de ácido 0.1 N, 10 ml de esta solución se aforó en un litro de ácido y de esta última solución se tomaron las siguientes alícuotas las cuales fueron aforadas a 100 ml y cuyas fluorescencias correspondieron a: Alícuota (ml) 0 10

F 0 20.1

Concentración en g/ml _____________________ _____________________ 3

5. PROBLEMAS Y CUESTIONARIOS Q.F.B. GEORGINA E. RISO OLIVERA

25 35 50

50.1 69.9 100.0

_____________________ _____________________ _____________________

Calcular la cantidad de Sulfato de Quinina en g/tableta. 3. Se llevó la lectura de un fluorómetro a 100% con una solución de tiamina. Una cápsula de tiamina pesaba 0.5g y se disolvió en 2 litros de ácido y 10 ml de esta solución se diluyó en un litro. Se oxidaron 15 ml de esta solución y se obtuvo una lectura de 47% y al adicionarle 1 ml de solución estándar de tiamina con una concentración de 0.6 g/ml dieron una lectura de 93%. Calcular el % de tiamina en la cápsula. 4. Una solución de una muestra etanóica de pureza desconocida contiene 0.85 mg/ml. La muestra fue diluida tomando 5 ml y aforada en un matraz de 50 ml. La valoración se llevó a cabo de de la siguiente manera: A dos matraces de 100 ml se les colocó 15 ml de la muestra desconocida diluida, antes de aforar, sólo al segundo matraz se le agregó 1 ml de solución estándar de una concentración de 6 mg/ml, finalmente ambos matraces fueron aforados. Los resultados obtenidos fueron los siguientes: Matraz 1 (Muestra) 2 (Muestra + Estándar de 6 mg/ml)

F 12 69.21

a) ¿Qué método analítico fue el aplicado para la determinación de esta muestra? b) Calcular la pureza de la muestra

4

5. PROBLEMAS Y CUESTIONARIOS Q.F.B. GEORGINA E. RISO OLIVERA

ABSORCIÓN ATÓMICA FORMULARIO No 1

Nombre Ley de Beer

Fórmula

Unidades

𝑨 = 𝒌𝑪

𝑨 = 𝒂𝒅𝒊𝒎𝒆𝒏𝒔𝒊𝒐𝒏𝒂𝒍

2

Comparación con un estándar. Adición de Estándar (sin dilución)

𝑪𝑬 𝑨𝑬 𝑨𝑷 𝑪𝑬 𝑽𝑬 𝑪𝒑 = 𝑨𝑴 𝑽 𝑻 − 𝑨𝑷 𝑽 𝑷

3

4

Adición de Estándar de un punto con dilución.

𝑪𝑷 = 𝑨𝑷

𝑪𝑷 =

𝑨𝑷 𝑪𝑬 𝑽𝑬 𝑽𝑷 (𝑨𝑴 − 𝑨𝑷 )

𝒌=

𝑳 𝒎𝒐𝒍

𝒌=

𝒎𝒍 𝝁𝒈

𝑪=

𝒎𝒐𝒍 𝑳

𝑪=

𝝁𝒈 𝒎𝒍

𝑺𝒖𝒃í𝒏𝒅𝒊𝒄𝒆𝒔:

P= Problema E= Estándar T= Total M= Mezcla

1. Como parte sobre una investigación sobre el plomo en los ecosistemas biológicos, se recolectaron algunas hierbas que crecían a lo largo de la carretera y que estaban expuestas a las emisiones de la gasolina de los motores. Se calcinó una muestra representativa de 6.25 g de hierba para destruir la materia orgánica y el residuo inorgánico se trató siguiendo las instrucciones de un método estándar y se diluyó a 100 ml. Una porción de esta solución se aspiró dentro de una flama acetileno-aire y se encontró un valor de absorbancia de 0.125 utilizando la línea de Pb en 283.31 nm de una fuente de cátodo hueco. Enseguida se adicionaron a 50 ml de la solución muestra 0.100 ml de solución estándar 55 g de Pb por ml. Con este estándar adicionado se hizo otra medición de absorbancia de 0.180. Calcular el contenido de Pb en las plantas expresado en g/gramos de muestra. 2. Determinar el contenido de Zinc en una muestra de sangre total la cual al ser centrifugada se tomaron 1 ml de suero y se le adicionó 1 ml de Ac. tricloroacético para poder precipitar las proteínas que pudieran interferir en nuestra determinación. El sobrenadante fue aspirado dentro de una flama de acetileno-aire, a una longitud de onda de 213 nm y utilizando una lámpara de cátodo hueco correspondiente a la línea de Zinc. La absorbancia de la muestra resultó ser de 0.078. Al mismo tiempo se corrió una curva estándar dentro de los límites de la concentración que cumpliera la ley de Beer resultando los siguientes datos:

5

5. PROBLEMAS Y CUESTIONARIOS Q.F.B. GEORGINA E. RISO OLIVERA

(p.p.m.)

Absorbancia

0.5 1.0 1.5 2.0

0.055 0.098 0.150 0.205

Calcular el contenido de Zinc en g/100ml de la muestra de sangre total.

3. Determinar el contenido de Magnesio en mg a 50 ml de una solución desconocida cuyo análisis se realizó por Espectrofotometría de Absorción Atómica y cuya línea de resonancia utilizada fue de 285.2 nm en una mezcla de Acetileno-Aire (ox). 1 ml de la muestra fue diluido en 100 ml de medio ácido. A cuatro matraces de 100 ml se le colocaron a cada uno 10 ml de la muestra diluida más 0, 1, 2 y 3 ml de estándar acuoso de cloruro de magnesio a una concentración de 418.106 g/ml, a los matraces respectivamente y antes de aforar se le adicionó una mínima cantidad de ácido HNO3, resultando las siguientes absorbancias: Vol. de estándar 0 1 2 3 Datos: MgCl2.6H2O Mg+2 Cl-1 H2O

Absorbancia 0.193 0.285 0.387 0.467

PM: 203.3 PA: 24.312 PA: 35.453 PM: 18 EMISIÓN DE FLAMA

1. El sodio contenido en un fertilizante, se determinó por espectroscopia de Emisión de Flama obteniéndose los siguientes datos de la curva y la muestra: (ppm) Lectura de Emisión 0.5 1.0 2.0 2.5 3.0

20 49 103 120 190

Peso de la muestra: 1.2456 g diluida en 100 ml Lectura de Emisión: 120 ¿Cuál fue el contenido en % de sodio en el fertilizante?

6

5. PROBLEMAS Y CUESTIONARIOS Q.F.B. GEORGINA E. RISO OLIVERA

REFRACTOMETRÍA FORMULARIO No 1

Nombre Ley de Snell

Fórmula 𝒏=

𝒔𝒆𝒏 ⊀𝒊 𝒔𝒆𝒏 ⊀𝒓

3

𝒗𝒂𝒊𝒓𝒆 𝒏𝒕𝝀 = 𝒗𝑴 𝒏𝑻 = 𝒏𝟏 + 𝒏𝟐

4

𝒏𝑻 = 𝒏𝟏 𝒇𝟏 + 𝒏𝟐 𝒇𝟐

5

𝟏 = 𝒇𝟏 + 𝒇𝟐

2

Índice de Refracción

Índice de Refracción de una mezcla binaria

6

𝒇𝟐 = (𝟏 − 𝒇𝟏 ) 𝒏𝑻 = 𝒏𝟏 𝒇𝟏 + 𝒏𝟐 (𝟏 − 𝒇𝟏 )

7

𝒏𝑻 =

𝒏 𝟏 %𝟏 + 𝒏 𝟐 %𝟐 𝟏𝟎𝟎 %

8 𝒏𝑻 =

9 10

Determinar la fracción

Unidades n= índice de refracción

V= volumen (ml) f= fracción ⊀= ángulo (°) v= velocidad (Km/seg)

𝑺𝒖𝒃í𝒏𝒅𝒊𝒄𝒆𝒔 i = incidencia r= refracción

M= medio λ= longitud de onda t= temperatura T= total f1=fracción 1 f2=fracción 2

𝒏 𝟏 𝑽𝟏 + 𝒏 𝟐 𝑽𝟐 𝑽𝑻

𝒇𝟏 =

𝒏𝑻 −𝒏𝟐 𝒏𝟏 − 𝒏𝟐

1. El ángulo de incidencia de un haz sobre la superficie de un líquido fue de 48º30’ y el ángulo de refracción fue de 31º45’. Calcular el índice de refracción del líquido y la velocidad de la luz en el mismo. 2. Calcular el índice de refracción de una solución que contiene 35% de propanal (nD20 = 1.3636) y 65% de 1-propanol ((nD20 = 1.3850). 3. ¿Cuál será la composición porcentual de una mezcla de tolueno y alfa-tolueno que tiene un índice de refracción de nD20 = 1.5195? (Tolueno: nD20 = 1.4961; alfaaminotolueno: nD20 = 1.5402). 4. Una mezcla de ácido pentanóico y heptanóico se analiza por refractometría. Calcular el índice de refracción de una mezcla de 5 ml de pentanóico y 10 ml de heptanóico (ácido heptanóico: nD20 = 1.4120; ácido pentanóico: nD20 = 1.4086).

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5. PROBLEMAS Y CUESTIONARIOS Q.F.B. GEORGINA E. RISO OLIVERA

POLARIMETRÍA FORMULARIO No 1

Nombre Rotación específica

2

Rotación óptica observada Concentración (g/ml)

3

Fórmula 𝜶𝑽 [𝜶]𝒕𝝀 = 𝒍𝒘 𝜶=

[𝜶]𝒕𝝀 𝒍 𝒘 𝑽

𝒘 𝜶 = 𝑽 [𝜶]𝒕𝝀 𝒍

Unidades [𝜶]𝒕𝝀 = 𝒓𝒐𝒕𝒂𝒄𝒊ó𝒏 𝒆𝒔𝒑𝒆𝒄í𝒇𝒊𝒄𝒂 α = rotación óptica observada

V = volumen (ml) l = longitud de la celda (dm) w = masa (g) 𝒘 𝒈 = 𝑪𝒐𝒏𝒄𝒆𝒏𝒕𝒓𝒂𝒄𝒊ó𝒏 𝑽 𝒎𝒍 𝑺𝒖𝒃 𝒚 𝑺𝒖𝒑𝒆𝒓í𝒏𝒅𝒊𝒄𝒆𝒔

4

Comparación con un Estándar

𝒘𝒑 𝜶𝒑 𝒘𝑬 = 𝑽𝑷 𝜶𝑬 𝑽𝑬

λ= longitud de onda t= temperatura p = problema E= Estándar

1. 5g de un producto fueron disueltos en cloroformo hasta tener 50 ml. La rotación óptica observada de esta disolución, en un tubo de 20 cm a 20ºC con la línea D de sodio, fue de -5.04º. Calcular la rotación específica (Dt). 2. ¿Cuál será la rotación óptica de una disolución al 4% de alfenicol en acetato de etilo en un tubo de 1 dm Si D25ºC = -25.5? 3. Un compuesto orgánico tiene una rotación específica de 45.20º. Una solución de este compuesto se coloca en un tubo de 10 cm y se encuentra que su rotación es de 13.20º. ¿Cuál será la concentración del compuesto en la solución desconocida? 4. Si la rotación medida del problema anterior se verificó en el tubo de muestra lleno con solvente y se encontró que fue de 1.08º. ¿Cual fue la concentración corregida del compuesto en la solución desconocida? 5. Calcule la Dt de la brucina si su rotación es de -3.5º cuando se disuelven 9.88 g en 94.6 de etanol, suponiendo que no hay cambio de volumen al mezclarse. La solución se midió en un tubo de muestra de 5.0 cm ¿Cual sería la composición de la brucina en etanol si exhibiese una rotación de -11.5º al medirse en las mismas condiciones de la solución mencionada? 6. El análisis de una mezcla que se sabe contiene básicamente turpentina, se basa en la información dada en que la Dt = -37.061 y en la suposición de que la turpentina es la única especie presente ópticamente activa. Se disuelven 10 g de la muestra desconocida en etanol y se diluye hasta obtener 100 ml con etanol. Se encuentra que la rotación de la solución resultante, cuando se mide en un tubo de 20.2 cm, es de -6.789. Calcule la % contenido aproximada de la turpentina en la muestra.

8

5. PROBLEMAS Y CUESTIONARIOS Q.F.B. GEORGINA E. RISO OLIVERA

TABLA DE CONCENTRACIONES Esta tabla la tienen que analizar, comprender y memorizar para facilitar el entendimiento de la estequiometría de las reacciones cuando la relación no es 1á 1. Los colores les ayudaran a memorizar.

A

a

B

b

+

→

c

C

d

+

D

INICIALMENTE

Co xCo

AGREGANDO ANTES DEL PUNTO DE EQUIVALENCIA PUNTO DE EQUIVALENCIA DESPUES DEL PUNTO D EQUIVALENCIA

Co(1-a/b x)

≈0

→

c/b xCo

d/b xCo

≈0

≈0

c/a Co

d/a Co

≈0

Co (x-b/a)

→ →

c/a Co

d/a Co

El valor de (x) en el punto de equivalencia es = b/a. Las letras minúsculas son representaciones numéricas. Las letras mayúsculas son los compuestos o moléculas.

CONDUCTIMETRIA FORMULARIO No 1

Nombre Resistencia

Fórmula 𝟏 𝑹= 𝑸 𝝌= 𝒌𝑸

2 Conductividad (Ji)

Específica 𝝌=

3

𝒌 𝑹

4

Conductividad Equivalente (Lambda mayúscula)

𝟏𝟎𝟎𝟎 𝝌 𝚲= 𝑪

5

Conductividad Equivalente a dilución infinita (Kohlrausch)

− 𝚲 ° = 𝝀+ ° + 𝝀°

6

Grado de disociación

7

Molaridad

8

Normalidad Conductividad Observada C = Molar

9 10

Conductividad Observada C = Normalidad

𝚲 𝚲° 𝑵 𝑴= 𝒁 𝑵 = 𝑴𝒁

Unidades R = Ω (ohms) Q = Ω-1 (mhos u ohms-1 ó S) k = cte. de celda (cm-1) K’ = cte. de celda (cm) χ = Ω-1 cm-1 χ = S m-1 S = Siemens (SI) Λ = Ω-1 Eq.-1 cm2 Λ° = Ω-1 Eq.-1 cm2 λ° = Ω-1 Eq.-1 cm2

𝜶=

𝒏

𝑪(𝑵) =

𝑪(𝑵) =

𝑸 = 𝑲′ ∑ 𝝀𝒊 𝑪𝒊 𝒁𝒊 𝒊=𝟎 𝒏

𝑸 = 𝑲′ ∑ 𝝀𝒊 𝑪𝒊 𝒊=𝟎

𝑬𝒒. 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝒄𝒎𝟑

𝑪=

𝑬𝒒. 𝑳

𝑬𝒒. 𝒄𝒎

α = grado de disociación

9

5. PROBLEMAS Y CUESTIONARIOS Q.F.B. GEORGINA E. RISO OLIVERA

Z = carga

1. Si la conductancia específica del HCl 0.02N es de 0.00792 mhos/cm. ¿Cuál es la conductancia equivalente? 2. ¿Cuál es la Resistencia de una disolución de HCl que presenta un valor de conductancia de 1563 µS λ° = Ω-1 Eq.-1 cm2 350 76

H+ Cl-

3. Calcular la conductancia específica a 25°C del KCl 0.001M, si la conductancia equivalente es de 146.9 mhos cm2 eq-1. 4. En una celda de conductividad con cloruro de potasio 0.1N a 18° C, se obtuvo una conductancia observada de 0.025 mhos. ¿Cuál será la constante de la celda? La conductancia específica del cloruro de potasio 0.1N es de 0.0112 mhos /cm a 18°C. 5. Cuando una celda tiene una constante de 0.3591 /cm y es llenada con HCl 0.001M, se encuentra que la resistencia es de 854 ohms a 25°C. Calcular la conductancia específica y la conductancia equivalente del HCl a esta concentración. 6. Calcular la conductividad equivalente para el electrolito ácido clorhídrico a partir de las conductividades iónicas equivalentes en solución acuosa a 25°C. 

o H+ = 349.8 -1 cm2 eq-1 o Cl- = 76.35 -1 cm2 eq-1 7. A partir de las conductividades equivalentes a disolución infinita siguientes, encontrar la conductividad equivalente para el Na2SO4: o H2SO4 = 429.6 -1 cm2 eq-1 o NaCl = 126.4 -1 cm2 eq-1 o HCl = 426.2 -1 cm2 eq-1 8. Se determina la conductancia equivalente de una solución 1.028 x 10-3 N de AcOH y se encuentra que es de 48.15 mhos cm2/eqv. a 25°C. La conductancia equivalente a dilución infinita es de 390.6 mhos cm2/eqv. Calcular el grado de disociación y la Constante de acidez y el pKa. 9. ¿Cuál es la conductividad específica (pKs=8.3)? +

Ag Cl-

de una disolución saturada de AgCl↓

λ° = Ω-1 Eq.-1 cm2 61.92 76.34

10

5. PROBLEMAS Y CUESTIONARIOS Q.F.B. GEORGINA E. RISO OLIVERA

10. Una disolución saturada de Mg (OH)2 tiene una resistencia de 4900 ohms a 25°C. El agua tiene una conductividad específica de 1 x 10-6 -1 cm-1. Calcular el Kps del Mg (OH)2 siendo la constante de la celda de K = 1 cm-1. oMg++ = 53 -1 cm2 eq-1 oOH- = 200 -1 cm2 eq-1

Trazar las curvas conductimétricas siguientes Q = f(x): 11. Li2 CO3 (0.01M) + H2 SO4

Li2 SO4 + CO2 + H2O k = 1/cm

12. Ca (NO3)2 ( 0.01 M) + Na OH Na NO3 + Ca (OH)2 (Precipita) k = 1/cm 13. Sulfatiazol sódico ( 0.1M) + HCl. Utilice el valor de constante: k = 0.4989 /cm en donde K' = 1/1000 k No tome en cuenta la disociación de los electrolitos débiles, ni de las especies poco solubles

oH+ = 349.8 -1 cm2 eq-1 oLi+ = 39 -1 cm2 eq-1 oCO3= = 69.3 -1 cm2 eq-1 oCl- = 76.3 -1 cm2 eq-1 oNa+ = 50.1 -1 cm2 eq-1 oSO4= = 80 -1 cm2 eq-1 oBa++ = 63.6 -1 cm2 eq-1 oCa++ = 60 -1 cm2 eq-1 oNO3- = 71.4 -1 cm2 eq-1 oOH- = 200 -1 cm2 eq-1 oSulfatiazol-Na+ = 87.4 -1 cm2 eq-1 KpsLi2CO3= 10-2.4

11

5. PROBLEMAS Y CUESTIONARIOS Q.F.B. GEORGINA E. RISO OLIVERA

FORMULARIO

No

Nombre

Fórmula

1

Ecuación de Ilkovick Corriente de difusión

𝒊𝒅 = 𝟔𝟎𝟕𝒏𝑫𝟏/𝟐 𝑪𝒎𝟐/𝟑 𝒕𝟏/𝟔 𝒊𝒅 = 𝟕𝟎𝟔𝒏𝑫𝟏/𝟐 𝑪𝒎𝟐/𝟑 𝒕𝟏/𝟔

2

3

4

Corriente de difusión

Ecuación de Nernst

Corriente de difusión sólo con la especie oxidada

𝒊𝒅 = ±𝒏𝒌𝑪

𝑬 = 𝑬° +

𝟎. 𝟎𝟔 [𝒐𝒙𝟏 ] 𝒍𝒐𝒈 𝒏 [𝒓𝒆𝒅𝟐 ]

𝒊𝒐𝒙 = −𝒏𝒌𝑪

Unidades id = microamperes + = oxidación - = reducción iox= corriente de la especie oxidada ired= corriente de la especie reducida 607 = Combinación de determinadas cts. numéricas, incluido el Faraday con corriente promedio. 706 = Combinación de determinadas cts. numéricas, incluido el Faraday con corriente máxima. n = # de electrones

5

6

7

Corriente a la mitad de la onda con sólo la especie oxidada

𝒊=

𝒊𝒐𝒙 𝟐

Ecuación de Nenrst con sólo la especie oxidada

𝟎. 𝟎𝟔 𝒊𝒐𝒙 − 𝒊 𝑬 = 𝑬° + 𝒍𝒐𝒈 𝒏 𝒊

Corriente de difusión sólo con la especie reducida

𝒊𝒓𝒆𝒅 = +𝒏𝒌𝑪

8

Corriente a la mitad de la onda con sólo la especie reducida

9

Ecuación de Nenrst con sólo la especie reducida

D = coeficiente de difusión (cm2/seg) C = concentración (mmoles/L) m = velocidad de flujo del mercurio (mg/seg) t = tiempo de vida de una gota de mercurio (seg) E = Potencial calculado (Volts) E°= Potencial Estándar (Volts)

𝒊=

𝑬 = 𝑬° +

𝒊𝒓𝒆𝒅 𝟐

𝒌=

𝝁𝒂𝒎𝒑 𝑳 𝒎𝒐𝒍

𝟎. 𝟎𝟔 𝒊 𝒍𝒐𝒈 𝒏 𝒊𝒓𝒆𝒅 − 𝒊

Trazar las curvas intensidad-potencial i = f(E) de las siguientes disoluciones:

14. Fe Cl2 (10-3 M) + FeCl3 (1 M) + HCl (1 M) (Electrodo de Pt)

12

5. PROBLEMAS Y CUESTIONARIOS Q.F.B. GEORGINA E. RISO OLIVERA

15. Fe Cl2 (1 M) + FeCl3 (10-3 M) + HCl (1 M) (Electrodo de Pt) 16. Fe Cl2 (2 x 10-3 M) + FeCl3 (10-3 M) + HCl (1 M) (Electrodo de Pt) k = 104 a L/mol Cl2/2Cl- = 1.36 V Fe+3/Fe+2 = 0.78 V 2H+ + 2e-/ H2 = 0.0V H2O - 4e-/ O2 + 4 H+ = 1.7 V

17. d) [Sn+2] = 5 x 10-4 M en medio ácido (Gota de mercurio) 18. [Sn+4] = 5 x 10-4 M en medio ácido (Gota de mercurio) 19. [Sn+4] = 5 x 10-4 M + [Cu+] = 5 x 10-4 M en medio ácido (Gota de mercurio) 2H+ + 2e-/ H2 = -1.2 V Sn+4/Sn+2 = 0.15V Hg -2e-/Hg+2 = 0.8V Cu+/Cu0 = 0.52 V

20. V+5 10-2 M + V+4 5 x 10-2 M (electrodo de Pt) 2H+ + 2e-/ H2 = 0.0 V H2O - 4e-/ O2 + 4 H+ = 1.7 V VO2+ + 2H+ + e-/V+3 + H2O = 0.34V VO2+ + 2H+ + e-/ VO2+ + H O = 1.0 V k = 104 a L/mol 13

5. PROBLEMAS Y CUESTIONARIOS Q.F.B. GEORGINA E. RISO OLIVERA

POLAROGRAFÍA FORMULARIO No 1

Nombre Corriente de difusión

2 3 4

5

Fórmula 𝒊𝒅 = ±𝒏𝒌𝑪

Unidades 𝑪=

𝒊𝒅 = 𝒌𝑪

Comparación con un estándar. Adición de Estándar (sin dilución)

𝑪𝑬 𝒊𝑬 𝒊𝑷 𝑪𝑬 𝑽𝑬 𝑪𝒑 = 𝒊 𝑴 𝑽𝑻 − 𝒊 𝑷 𝑽𝑷

Adición de Estándar de un punto con dilución.

𝑪𝑷 =

𝑪=

𝑪𝒑 = 𝒊𝑷

𝒊𝑷 𝑪𝑬 𝑽𝑬 𝑽𝑷 (𝒊𝑴 − 𝒊𝑷 )

𝒎𝒐𝒍 𝑳 𝝁𝒈 𝒎𝒍

id = µamperes 𝒌=

𝝁 𝒂𝒎𝒑 𝑳 𝒎𝒐𝒍

𝑺𝒖𝒃í𝒏𝒅𝒊𝒄𝒆𝒔:

P= Problema E= Estándar T= Total M= Mezcla

1. El polarogrmana de 10 ml de una muestra problema de Pb (II) de concentración desconocida, presenta una señal de reducción cuyo valor de corriente límite de difusión es de 10 µA. Si a esta muestra se le añaden 10 ml de una disolución estándar de Pb (II) 1x10-3 M, la señal se incrementa a 12.5 µA. ¿Cuál es la concentración de Pb en la muestra? 2. Se fundió una muestra de 0.300 g de mineral de Sn+2 con óxido de sodio, se disolvió y se completó a 250 ml. Se tomaron 25 ml de esta solución para un análisis polarográfico y se observó una corriente de 24.9 a, se agregaron 5 ml de una solución estándar de 6x10-3 M y la corriente de difusión subió a 28.3 a. Calcule el por ciento de Sn+2 en el mineral (PM= 118.7 g/mol de estaño). 3. La corriente de difusión para una solución estándar de hidroquinona 10-4 M es de 17.5 a. Una solución desconocida de hidroquinona cuando se diluyó 10 veces y se analizó polarográficamente bajo las mismas condiciones, produce una corriente de 27.9 a. Calcule la concentración de la hidroquinona en la muestra. 4. Una determinación de clorhidrato de tiamina (100 ml) se amortigua y diluye a 1000 ml con un tampón de pH=11.5. Determine la cantidad total de tiamina (en gramos) de la muestra con los siguientes datos: 14

5. PROBLEMAS Y CUESTIONARIOS Q.F.B. GEORGINA E. RISO OLIVERA

Tiamina en HCl (mg/ml) 0.40 0.60 0.90 1.20 1.6 Muestra

id (a) 32.0 49.2 75.0 95.8 130.0 63.2

CURVAS INTENSIDAD POTENCIAL 1. Se valora la epinefrina 10-2 M en medio ácido con Ce+4 . Deducir las curvas Amperométricas y Potenciométricas con uno y dos electrodos de platino. k= 104 aL/mol (considerar esta constante para todos los ejercicios). Epioxi /Epired = 0.808 V Ce+4 /Ce+3 = 1.44 V 2H+ + 2e- /H2 = 0.0 V 2H2O – 4e- / O2 + 4H+ = 1.7V 2. Se valora Fe+2 10-2 M con dicromato de potasio a pH=1. Deducir las curvas Amperométricas y Potenciométricas con uno y dos electrodos de platino. Cr2 O7-2/Cr+3 = 1.33 V Fe+3 /Fe+2 = 0.77 V 2H+ + 2e- /H2 = 0.0 V 2H2O – 4e- / O2 + 4H+ = 1.7V 3. Se valora el Fe+2 10-3M con Cr+6 en medio ácido. Deducir las curvas Amperométricas y Potenciométricas con uno y dos electrodos de platino. Fe+3 /Fe+2 = 0.77 V 2H+ + 2e- /H2 = 0.0 V 2H2O – 4e- / O2 + 4H+ = 1.7V

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5. PROBLEMAS Y CUESTIONARIOS Q.F.B. GEORGINA E. RISO OLIVERA

Cr+3 no es electro activo. HCrO4- es reducible a Cr+3 0.1V ó a un potencial de 100 mV inferior al potencial de oxidación del agua. 4. Se valora el C2H5OH (etanol) 10-2M con dicromato en medio ácido. Deducir las curvas Amperométricas y Potenciométricas con uno y dos electrodos de platino Cr2 O7-2/Cr+3 = 1.33 V CH3CHO/CH3CH2OH = 0.19V 2H+ + 2e- /H2 = 0.0 V 2H2O – 4e- / O2 + 4H+ = 1.7V COLUMBIMETRÍA FORMULARIO No 1

Nombre

Fórmula

Coulombs

𝑸 = 𝒊𝒕

Unidades Q = coulombs i = amperes

2

𝒊=

Corriente

𝑸 𝒕

t = tiempo (segundos) 𝑭𝒂𝒓𝒂𝒅𝒂𝒚 =

3

Equivalentes

𝑬𝒒. =

𝒊𝒕 𝟗𝟔 𝟓𝟎𝟎

𝑸 𝑬𝒒. = 𝟗𝟔 𝟓𝟎𝟎

𝟗𝟔 𝟓𝟎𝟎 𝒄𝒐𝒖𝒍𝒐𝒎𝒃𝒔 𝑬𝒒.

n = No de electrones 𝑷𝒆𝒔𝒐 𝑬𝒒𝒖𝒊𝒗𝒂𝒍𝒆𝒏𝒕𝒆 =

𝑷𝑴 𝒏

w = gramos # eq. = w/ Peq.

4

𝒘=

𝒊𝒕 𝑷𝒆𝒒 𝟗𝟔 𝟓𝟎𝟎

Masa

5

6

𝒘=

𝒘=

𝒘=

7

𝒊𝒕 𝑷𝑴 𝟗𝟔𝟓𝟎𝟎 𝒏 𝑸 𝑷𝒆𝒒 𝟗𝟔 𝟓𝟎𝟎

𝑸 𝑷𝑴 𝟗𝟔𝟓𝟎𝟎 𝒏

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1. Cuántos coulombs de electricidad pasará a través del conductor con una corriente de 0.5 amperes durante 20 minutos. 2. En una disolución que contiene nitrato de plata, se hace pasar una corriente de 0.5 amperes durante 30 minutos. Esto es en una celda que contiene 2 electrodos de plata. Calcular la cantidad de plata que se deposita en el electrodo electrodo (Peso Atómico de la plata: 107.86). 3. Una corriente continua pasa por un coulombímetro durante un período de 2 horas. Al final de este tiempo se la liberado 0.0020 equivalentes de iodo. Calcular la corriente que ha pasado por el coulombímetro. 4. Se tiene una disolución de Pb+2 en una celda electroquímica adecuada, si se hace circular una corriente de 0.17 Amperes durante 16 minutos, ¿Cuántos gramos de PbO2 se depositan en un electrodo de platino de acurdo a la siguiente reacción? Pb+2 + 2H2O

↔ PbO2 + 4H+ + 2e-

5. Una muestra de 0.741g conteniendo As2O3 fue disuelta en 50 ml de una disolución 0.1 F de KBr electrogenerador de Bromo. Los iones As+3 fueron oxidados. Fue empleada una corriente constante de 0.246 Amp y se alcanzó una punto final después de 5.28 minutos. Calcular el % de As2O3 (PM=198.82 g/mol). 6. Calcular el peso equivalente de un ácido orgánico que fue determinado por disolución de una muestra de 0.1516 g en 50 ml de agua. Con una corriente de 0.384 Amp., fueron requeridos exactamente 330 segundos para alcanzar el punto final.

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5. PROBLEMAS Y CUESTIONARIOS Q.F.B. GEORGINA E. RISO OLIVERA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO.

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES “ZARAGOZA” MATERIAS PRIMAS Y SINTESIS DE MEDICAMENTOS II ANALÍSIS DE FÁRMACOS Y MATERIAS PRIMAS II

INSTRUCCIONES: Estos cuestionarios son una guía de estudio. No son para entregar. Transcríbalos o péguelos para que los pueda desarrollar y estudiar después o antes que el problemario. 1) CUESTIONARIO ESPECTOFOTOMETRÍA 1. Defina los siguientes términos: a) Absorbancia b) Trasmitancia c) Coeficiente de Absortividad Molar d) Coeficiente de Absortividad Específico e) Espectro de Absorción 2. Dibuje el diagrama de los componentes esenciales de un Espectrofotómetro y explique brevemente cada uno de ellos. 3. Dibuje un diagrama de los componentes esenciales de un Espectrofotómetro de doble haz. 4. ¿Qué diferencias existen entre los componentes esenciales de un espectrofotómetro cuando se trabaja en la región visible y cuando se trabaja en la región ultravioleta? 5. ¿Por qué las determinaciones de absorbancia se realizan generalmente a la longitud de onda máxima? 6. ¿A que se debe que algunos compuestos orgánicos absorban en la región visible? 7. ¿A que se debe que algunos compuestos orgánicos absorban en la región ultravioleta? 8. Dibuje un diagrama de los componentes esenciales de un espectrofotómetro de arreglo de diodos. 9. ¿Cuál es el intervalo de longitud de onda de la región visible y cuál el de la región ultravioleta? 10. ¿Qué es la Ley de Beer? 11. ¿Cuáles son las limitaciones a la aplicabilidad de la Ley de Beer? 12. ¿Cuál es la cuantificación por curva patrón y su aplicación? 13. ¿Cuál es la cuantificación por comparación con un estándar y su aplicación? 14. ¿Cuál es la cuantificación por adición con un estándar y su aplicación?

2) CUESTIONARIO FLUOROMETRÍA 1. Explique el fenómeno de fluorescencia. 2. ¿Qué tipo de compuestos presentan fluorescencia y por qué? 3. ¿Cómo afecta la concentración de las especies en solución a la intensidad de fluorescencia (F)? 4. Dibuje un diagrama de los componentes esenciales de un fluorómetro.

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5. PROBLEMAS Y CUESTIONARIOS Q.F.B. GEORGINA E. RISO OLIVERA

5. ¿Por qué la medición de la fluorescencia se realiza a 90º con respecto al haz de excitación? 6. ¿Qué tipo de lámpara se utiliza en este tipo de aparatos? 7. ¿Por qué se emplean fuentes de radiación ultravioleta visible en los instrumentos de fluorescencia? 8. A que se debe que el producto en estudio se pueda medir mediante este método. 9. ¿Cuál es el máximo de excitación del producto en estudio y cuál es el máximo de fluorescencia?

3) CUESTIONARIO ABSORCIÓN ATÓMICA 1. Explique brevemente el fundamento de la absorción atómica. 2. Dibuje el diagrama de los componentes esenciales de un espectrofotómetro de absorción atómica. 3. ¿Qué componente representa la celda en este aparato? 4. ¿Qué tipo de lámpara se utiliza en estos equipos y en que consiste? 5. A que longitud de onda absorbe la especie en estudio.

4) CUESTIONARIO EMISION DE FLAMA 1. Explique el fenómeno de Emisión por excitación con flama. 2. Dibuje un diagrama de los componentes esenciales para medir Emisión por excitación con flama. 3. Mencione interferencias en la espectrofotometría de emisión con flama. 4. Cuáles son las aplicaciones al método.

5) CUESTIONARIO REFRACTOMETRÍA 1.

Defina usted los siguientes términos: a. Índice de Refracción b. Rayo Crítico c. Ángulo de Incidencia

2.

En qué forma afectan las variaciones de temperatura a los índices de refracción de los líquidos. Dibuje un diagrama de los componentes principales de un Refractómetro de Abbé. ¿Qué función desempeña el compensador en el Refractómetro de Abbé?

3. 4.

6) CUESTIONARIO POLARIMETRÍA 19

5. PROBLEMAS Y CUESTIONARIOS Q.F.B. GEORGINA E. RISO OLIVERA

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

¿Qué es la luz polarizada? ¿Cómo puede ser obtenida la luz polarizada? Dibuje un diagrama de las partes esenciales de un polarímetro y explique brevemente cada una de ellas. La intensidad de rotación óptica se expresa mediante la rotación específica dada por: ¿Qué es la actividad óptica? ¿A que se denominan enantiómeros? ¿Qué es un carbono asimétrico? ¿Qué es la mutarrotación? ¿Qué es la mezcla racémica?

7) CUESTIONARIO CONDUCTIMETRIA

1.

Defina los siguientes términos y especifique las unidades de cada uno de ellos: a. Resistencia b. Conductividad c. Conductividad Específica d. Conductividad Equivalente

2. 3. 4.

¿Cómo se determina la constante de la celda? De que está constituida la celda, referente a estas determinaciones. En que forma afecta la dilución debida a la adición de reactivo titulante, a las medidas de conductancia hechas durante una valoración conductimétrica? ¿Qué causa que una curva conductimétrica este redondeada cerca del punto de equivalencias? Trazar la curva teórica Q= f(x) de la titulación que le fue asignada.

5. 6.

8) CUESTIONARIO POLAROGRAFIA 1. 2.

3. 4. 5. 6.

¿Qué es la Polarografía? Defina los siguientes términos: a. Dominio de Electroactividad b. Cátodo c. Ánodo d. Corriente Residual e. Corriente Límite de Difusión ¿Por qué se trazan los polarogramas en presencia de un electrolito indiferente de concentración alta? ¿A qué se debe la corriente residual? ¿Por qué se burbujea nitrógeno a la disolución? Escribir las reacciones de reducción del oxígeno. 20

5. PROBLEMAS Y CUESTIONARIOS Q.F.B. GEORGINA E. RISO OLIVERA

7.

¿Qué es un máximo polarográfico y cómo se elimina?

9) CUESTIONARIO POTENCIOMETRÍA 1. 2.

3. 4. 5.

¿Qué es potenciometría? A partir de las curvas de intensidad-potencial de la valoración de su muestra con el titulante, deduzca las curvas de valoración potenciométricas y amperométricas con uno y dos electrodos indicadores. Dibujar el esquema del dispositivo experimental para potenciometría a intensidad nula. ¿Qué es un electrodo de referencia? De dos ejemplos. ¿Qué es un electrodo indicador? De dos ejemplos.

10) CUESTIONARIO KARL FISCHER (HUMEDAD)

1. 2. 3. 4. 5. 6.

¿Qué es el método de Titulación Electrométrica de Karl Fischer? ¿Qué es el reactivo de Karl Fischer? ¿Cuáles son las reacciones que se llevan a cabo para cuantificar las moles de agua? ¿Cuáles son las condiciones de trabajo para poder realizar las determinaciones de humedad? ¿Cómo se estandariza el reactivo de Karl Fischer? ¿Cuál es la aplicación?

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