Una muestra de 0,25 g que contiene Na3PO4 y NaCl (y materia inerte) se disuelve en agua y se 
le añaden 40 mL de AgNO3 0,125 N. Las sales de plata precipitadas se separan por filtración y se 
lavan. El filtrado y las aguas de lavado se tratan con 45 mL de una disolución 0,1 N de KCN, el 
exceso de la cual gasta 20 mL de AgNO3 0,125 N hasta aparición de turbidez. La mezcla de 
Ag3PO4 y AgCl precipitados de trata con acido nítrico diluido (que disuelve solamente el Ag3PO4); 
la disolución gasta 50 mL de KCNS 0,05 N. Calcular los porcentajes de Na3PO4 y NaCl en la 
muestra. 

Este problema involucra una mezcla de Na₃PO₄ (fosfato de sodio) y NaCl (cloruro de sodio) que reaccionan con AgNO₃ (nitrato de plata) para formar precipitados de sales de plata: Ag₃PO₄ (fosfato de plata) y AgCl (cloruro de plata). Luego, mediante varias etapas experimentales, se determina la cantidad de fosfato y cloruro presentes. Vamos a resolverlo paso a paso.

### Paso 1: Reacción de AgNO₃ con Na₃PO₄ y NaCl

- **Na₃PO₄** reacciona con AgNO₃ para formar Ag₃PO₄:
  \[
  Na₃PO₄ + 3AgNO₃ \rightarrow Ag₃PO₄ + 3NaNO₃
  \]
- **NaCl** reacciona con AgNO₃ para formar AgCl:
  \[
  NaCl + AgNO₃ \rightarrow AgCl + NaNO₃
  \]

El volumen de AgNO₃ usado es de 40 mL, con una normalidad de 0,125 N. Esto nos permite calcular el número total de equivalentes de Ag⁺ añadidos:

\[
\text{equivalentes de Ag⁺} = \text{volumen} \times \text{normalidad} = 0.040\,\text{L} \times 0.125\,\text{N} = 0.005 \,\text{eq}
\]

Este es el total de Ag⁺ disponible para precipitar tanto como Ag₃PO₄ como AgCl.

### Paso 2: Reacción con KCN y AgNO₃

El filtrado después de precipitar las sales de plata se trata con 45 mL de KCN 0,1 N. La cantidad de KCN utilizada es:

\[
\text{equivalentes de KCN} = 0.045\,\text{L} \times 0.1\,\text{N} = 0.0045\,\text{eq}
\]

El exceso de KCN se titula con 20 mL de AgNO₃ 0,125 N, lo que implica que este exceso reacciona con:

\[
\text{equivalentes de Ag⁺} = 0.020\,\text{L} \times 0.125\,\text{N} = 0.0025\,\text{eq}
\]

Por lo tanto, el número de equivalentes de KCN que realmente reaccionaron con los precipitados fue:

\[
\text{KCN utilizado} = 0.0045\,\text{eq} - 0.0025\,\text{eq} = 0.002\,\text{eq}
\]

### Paso 3: Reacción con KCNS

El precipitado de Ag₃PO₄ se disuelve en ácido nítrico y la cantidad de Ag₃PO₄ disuelta se titula con 50 mL de KCNS 0,05 N. Los equivalentes de KCNS utilizados son:

\[
\text{equivalentes de KCNS} = 0.050\,\text{L} \times 0.05\,\text{N} = 0.0025\,\text{eq}
\]

Esto corresponde a los equivalentes de Ag₃PO₄ disueltos, y dado que cada mol de Ag₃PO₄ contiene 3 equivalentes de Ag⁺, los equivalentes de Na₃PO₄ son:

\[
\text{equivalentes de Na₃PO₄} = \frac{0.0025\,\text{eq}}{3} = 0.0008333\,\text{eq}
\]

### Paso 4: Cálculo de masas y porcentajes

1. **Para Na₃PO₄:**
   - La masa molar de Na₃PO₄ es 163,94 g/mol.
   - La cantidad de Na₃PO₄ en gramos es:
   \[
   \text{masa de Na₃PO₄} = 0.0008333\,\text{mol} \times 163.94\,\text{g/mol} = 0.1367\,\text{g}
   \]
   - El porcentaje de Na₃PO₄ en la muestra es:
   \[
   \text{porcentaje de Na₃PO₄} = \frac{0.1367\,\text{g}}{0.25\,\text{g}} \times 100 = 54.68\%
   \]

2. **Para NaCl:**
   - Los equivalentes de Ag⁺ totales usados fueron 0.005 eq. De estos, 0.0025 eq correspondieron a Ag₃PO₄, por lo que el resto, \(0.005 - 0.0025 = 0.0025\) eq, se deben a NaCl.
   - La masa molar de NaCl es 58.44 g/mol.
   - La cantidad de NaCl en gramos es:
   \[
   \text{masa de NaCl} = 0.0025\,\text{mol} \times 58.44\,\text{g/mol} = 0.1461\,\text{g}
   \]
   - El porcentaje de NaCl en la muestra es:
   \[
   \text{porcentaje de NaCl} = \frac{0.1461\,\text{g}}{0.25\,\text{g}} \times 100 = 58.44\%
   \]

### Respuesta final:
- **Porcentaje de Na₃PO₄**: 54.68%
- **Porcentaje de NaCl**: 58.44%

¿Te gustaría más detalles sobre alguno de los pasos?

---

**Preguntas relacionadas:**

1. ¿Cómo se calculan los equivalentes en una titulación?
2. ¿Qué diferencia existe entre normalidad y molaridad?
3. ¿Por qué se utiliza KCN en este tipo de reacciones?
4. ¿Qué características tiene el Ag₃PO₄ que permiten que se disuelva en ácido nítrico?
5. ¿Cómo influye la cantidad de muestra en los cálculos finales?

**Tip:** Siempre verifica las unidades de normalidad y molaridad para asegurarte de usar la fórmula correcta al calcular equivalentes.

Una muestra de 0,25 g que contiene Na3PO4 y NaCl (y materia inerte) se disuelve en agua y se le añaden 40 mL de AgNO3 0,125 N. Las sales de plata precipitadas se separan por filtración y se lavan. El filtrado y las aguas de lavado se tratan con 45 mL de una disolución 0,1 N de KCN, el exceso de la cual gasta 20 mL de AgNO3 0,125 N hasta aparición de turbidez. La mezcla de Ag3PO4 y AgCl precipitados de trata con acido nítrico diluido (que disuelve solamente el Ag3PO4); la disolución gasta 50 mL de KCNS 0,05 N. Calcular los porcentajes de Na3PO4 y NaCl en la muestra.

Learn how to calculate the percentages of Na3PO4 and NaCl in a 0.25g sample using titration with AgNO3 and KCN. This detailed step-by-step solution covers concepts of stoichiometry, normality, and precipitation reactions. Suitable for undergraduate chemistry students.

Math Problem Statement

Solution

Ask a new question for Free

By Image

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Formulas

Theorems

Suitable Grade Level

Related Recommendation