Determinación de la pureza de una muestra de etilmetilcetona (7462)

, por F_y_Q

La pureza de una preparación sintética de etilmetilcetona, \ce{C4H8O}, se determina haciéndola reaccionar con clorhidrato de hidroxilamina, liberando HCl. En un análisis típico, 3.00 mL la muestra se diluyen a 50.00 mL y se tratan con un exceso de hidrocloruro de hidroxilamina. El HCl liberado se titula con NaOH 0.8889 M, que requiere 30.6 mL para alcanzar el punto final.

Calcula la pureza de la muestra, en porcentaje en masa, si la densidad de la etilmetilcetona es 0.805\ \textstyle{g\over mL}. La reacción general que tiene lugar es:

\ce{R2CO + NH2OH*HCl -> R2CNOH + HCl + H2O}

Expresa el resultado con dos cifras decimales.


SOLUCIÓN:

Lo primero que debes hacer es calcular los moles de NaOH que han sido necesarios para neutralizar el HCl producido en la reacción de la muestra:

30.6\ \cancel{mL\ D}\cdot \frac{1\ \cancel{L}}{10^3\ \cancel{mL\ D}}\cdot \frac{0.8889\ \ce{mol\ NaOH}}{1\ \cancel{L}} = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{2.72\cdot 10^{-2}}\ \textbf{\ce{mol\ NaOH}}}

La reacción de neutralización es:

\color[RGB]{2,112,20}{\textbf{\ce{NaOH + HCl -> NaCl + H2O}}}

Como puedes ver, los moles de HCl que han reaccionado son los mismos que los de NaOH. Si tienes en cuenta la reacción de la etilmetilcetona:

\color[RGB]{2,112,20}{\textbf{\ce{C3H8CO + NH2OH*HCl -> C3H8CNOH + HCl + H2O}}}

Habrán reaccionado también 2.72\cdot 10^{-2}\ \ce{mol\ C3H8CO} dada la estequiometría de esta última reacción. La masa que corresponde a estos moles es:

2.72\cdot 10^{-2}\ \cancel{mol}\ \ce{C3H8CO}\cdot \frac{72\ g}{1\ \cancel{mol}} = \color[RGB]{0,112,192}{\textbf{1.958\ g\ \ce{C3H8CO}}}

La masa de la muestra la obtienes a partir de la densidad de la muestra de etilmetilcetona:

3\ \cancel{mL\ M}\cdot \frac{0.805\ g\ M}{1\ \cancel{mL\ M}} = \color[RGB]{0,112,192}{\textbf{2.415\ g\ M}}

La pureza de la muestra es:

\% = \frac{1.958\ \cancel{g}}{2.415\ \cancel{g}}\cdot 100 = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 81.08\%}}


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