Una solución contiene KCN y KCl, una alícuota de 50.00 mL consume 15.00mL de AgNO3 0.1000 mol/L hasta la aparición de una turbidez. A continuación, se añaden 28.10 mLde AgNO3 a la misma disolución y se filtra. El exceso de Ag+ en el filtrado se determina por valoración con KSCN 0.0833 mol/L utilizando Fe3+ como indicador. Hay que añadir 2.20mL de KSCN para observar la aparición del color rojo. Calcular la concentración de KCN y KCl en la disolución inicial en g/L.

Para resolver este problema, consideraremos las reacciones químicas involucradas y aplicaremos los conceptos de estequiometría. Hay dos etapas en la valoración:

1. Valoración inicial para determinar la cantidad de cianuro (\(\text{CN}^-\)) presente.
2. Valoración posterior para determinar la cantidad de cloruro (\(\text{Cl}^-\)).

**Etapa 1: Determinación de \(\text{CN}^-\)**

Se sabe que una alícuota de 50.00 mL consume 15.00 mL de una solución de \(\text{AgNO}_3\) 0.1000 mol/L hasta la aparición de una turbidez. La aparición de turbidez indica la precipitación de \(\text{AgCl}\), por lo que todo el cianuro se ha precipitado como \(\text{AgCN}\) y justo comienza a precipitar \(\text{AgCl}\).

La reacción del cianuro con el ion plata (\(\text{Ag}^+\)) es:

\[
\text{CN}^- + \text{Ag}^+ \rightarrow \text{AgCN(s)}
\]

Número de moles de \(\text{AgNO}_3\) agregados en la primera valoración:

\[
\text{moles de } \text{Ag}^+ = 0.1000 \, \frac{\text{mol}}{\text{L}} \times 0.01500 \, \text{L} = 0.001500 \, \text{mol}
\]

Como la reacción es 1:1, los moles de \(\text{CN}^-\) en la alícuota también son 0.001500 moles.

Concentración de \(\text{CN}^-\) en la disolución inicial (alícuota de 50 mL):

\[
\text{Concentración de } \text{CN}^- = \frac{0.001500 \, \text{mol}}{0.05000 \, \text{L}} = 0.0300 \, \frac{\text{mol}}{\text{L}}
\]

Masa molar del KCN: \(39.1 + 12.0 + 14.0 = 65.1 \, \text{g/mol}\)

Concentración en g/L de \(\text{CN}^-\):

\[
\text{Concentración de } \text{KCN} = 0.0300 \, \frac{\text{mol}}{\text{L}} \times 65.1 \, \frac{\text{g}}{\text{mol}} = 1.953 \, \frac{\text{g}}{\text{L}}
\]

**Etapa 2: Determinación de \(\text{Cl}^-\)**

En esta etapa, se añaden 28.10 mL adicionales de \(\text{AgNO}_3\) 0.1000 mol/L a la misma disolución y luego se filtra para determinar el exceso de \(\text{Ag}^+\) con KSCN.

Moles de \(\text{Ag}^+\) añadidos en esta segunda etapa:

\[
\text{moles de } \text{Ag}^+ = 0.1000 \, \frac{\text{mol}}{\text{L}} \times 0.02810 \, \text{L} = 0.002810 \, \text{mol}
\]

El exceso de \(\text{Ag}^+\) después de precipitar el cloruro se determina usando KSCN:

\[
\text{Ag}^+ + \text{SCN}^- \rightarrow \text{AgSCN(s)}
\]

Moles de KSCN usados:

\[
\text{moles de } \text{SCN}^- = 0.0833 \, \frac{\text{mol}}{\text{L}} \times 0.00220 \, \text{L} = 0.0001833 \, \text{mol}
\]

Moles de \(\text{Ag}^+\) en exceso:

\[
\text{moles de } \text{Ag}^+ \text{ en exceso} = 0.0001833 \, \text{mol}
\]

Moles de \(\text{Ag}^+\) que precipitaron con \(\text{Cl}^-\):

\[
\text{moles de } \text{Ag}^+ \text{ que precipitaron con } \text{Cl}^- = 0.002810 \, \text{mol} - 0.0001833 \, \text{mol} = 0.0026267 \, \text{mol}
\]

Dado que la reacción de precipitación con el cloruro es 1:1:

\[
\text{moles de } \text{Cl}^- = 0.0026267 \, \text{mol}
\]

Concentración de \(\text{Cl}^-\) en la alícuota:

\[
\text{Concentración de } \text{Cl}^- = \frac{0.0026267 \, \text{mol}}{0.05000 \, \text{L}} = 0.052534 \, \frac{\text{mol}}{\text{L}}
\]

Masa molar de KCl: \(39.1 + 35.5 = 74.6 \, \text{g/mol}\)

Concentración en g/L de \(\text{Cl}^-\):

\[
\text{Concentración de } \text{KCl} = 0.052534 \, \frac{\text{mol}}{\text{L}} \times 74.6 \, \frac{\text{g}}{\text{mol}} = 3.916 \, \frac{\text{g}}{\text{L}}
\]

**Conclusión:**

- Concentración de KCN en la disolución inicial: 1.953 g/L
- Concentración de KCl en la disolución inicial: 3.916 g/L

¿Te gustaría más detalles o tienes alguna pregunta?

1. ¿Qué es la titulación de precipitación y en qué se diferencia de otras titulaciones?
2. ¿Por qué se utiliza \(\text{Fe}^{3+}\) como indicador en la segunda parte de la titulación?
3. ¿Cómo afectaría la presencia de otras sales a los resultados de esta titulación?
4. ¿Qué medidas se pueden tomar para asegurar la precisión de los resultados de una titulación?
5. ¿Cuáles son otros métodos para determinar la concentración de iones en solución?

**Tip:** En la titulación con formación de precipitados, es importante detectar con precisión el punto de equivalencia para obtener resultados precisos.

Learn how to calculate the concentrations of KCN and KCl in a chemical solution using stoichiometric calculations and chemical equilibrium principles. This problem involves precise titration techniques and molar concentration calculations. Suitable for advanced chemistry students.

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