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Una muestra sólida contiene cloruro de hierro ( III ), cloruro de potasio y sustancias inertes. Para determinar su composición :

a) Se disuelven 1,516g de dicha muestra en unos 50ml de disolución acuosa de ácido nítrico diluído y a continuación, se tratan con un exceso de disolución acuosa de amoníaco. Se obtiene un precipitado de hidróxido de hierro ( III ). El precipitado se lava, se seca y se calcina, obteniéndose 0,537g de óxido de hierro ( III ).

b) Por otra parte, se disuelven 1,156g de muestra en la cantidad necesaria de disolución acuosa de ácido nítrico diluido para obtener 100ml de disolución. Se toman 10ml de esta disolución y se valoran con nitrato de plata 0,100M, necesitándose para ello 17,8 ml.

Calcular la composición centesimal de la muestra.

a)

FeCl₃ + 3 NH₄OH   →   Fe(OH)₃ + 3 NH₄Cl

2 Fe(OH)₃   →   Fe₂O₃ + 3 H₂O

Cantidad de Fe₂O₃ formado = 537 mg / (159,6 mg/mmol) = 3,365 mmol Fe₂O₃

Como cada milimol de Fe₂O₃ formado requiere 2 milimoles de Fe(OH)₃, la cantidad de hidróxido presente era de 2 · 3,365 = 6,730 mmol de (Fe(OH)₃. Y, de acuerdo con la primera reacción, la cantidad de FeCl₃ presente en la muestra (1,516 g) era 6,730 mmol, con una masa de

6,730 mmol · 162,3 mg/mol = 1092,3 mg de FeCl₃

b) Los cloruros precipitan en presencia del ion Ag⁺:

FeCl₃ + 3 AgNO₃   →   3 AgCl + Fe(NO₃)₃

KCl + AgNO₃   →   AgCl + KNO₃

Cantidad de AgNO₃ necesaria:

17,8 mL · 0,100 mmol/mL = 1,78 mmol AgNO₃ para 10 mL de disolución; para 100 mL, sería necesarios

1,78 · 100/10 = 17,8 mmol

Este cálculo está hecho para 1,156 g de muestra; con el objeto de agrupar los resultados de  los apartados a) y b), calcularemos la cantidad de AgNO₃ si se hubiera partido en b) de la misma masa de muestra que en a):

17,8 · 1,516/1,156 = 23,3 mmol AgNO₃

Como la cantidad de AgNO₃ necesaria es tres veces la cantidad de FeCl₃ y una vez la cantidad de KCl, x, se cumplirá

23,3 =  3 · 6,73 + x

x = 3,1 mmol de KCl, que tienen una masa de

3,1 mmol · 74,5 mg/mmol = 231,0 mg de KCl

La composición de la muestra es, por tanto,

           1092,3
FeCl3: --------- · 100 = 72,1 %
             1516

       231,0
KCl: -------- · 100 = 15,3 %
        1516

El resto hasta 100 (12,7 %) es de sustancias inertes.

Saludos

Muchas gracias Vitriolo !!!

Gerard