1. OBJETIVOS 1.1. Determinar la concentración de ácido acético en una muestra de vinagre mediante potenciometría y conductimetría 1.2. Determinar la concentración de peróxido de hidrógeno en una muestra comercial de agua oxigenada 2. TEORÍA 2.1. Titulación ácido-base Una titulación ácido-base es una reacción de neutralización entre un ácido con una cantidad equivalente de base. Mediante la construcción de una curva de titulación se puede determinar el punto de equivalencia de la reacción; indicando el fin de la misma. Una curva de titulación se construye graficando el pH de la solución en función del volumen de titulante agregado en este sistema, el titulante debe ser un ácido fuerte o una base fuerte y el analito puede ser ya sea una base o ácido fuerte o una base o ácido débil. 𝐻𝑋 + 𝑀𝑂𝐻 → 𝑀𝑋 + 𝐻𝑂𝐻
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2.2. Titulación potenciométrica y conductimétrica Las titulaciones potenciométricas y conductimétricas están entre las más exactas que se conocen, porque el potencial y conductividad siguen el cambio real en la actividad y, por tanto, el punto final con frecuencia coincide directamente con el punto de equivalencia, siendo más sensibles que las titulaciones normales donde se utilizan indicadores visuales. Este tipo de titulaciones utilizan el cambio en alguna de las propiedades eléctricas que experimenta una solución cuando su composición cambia por motivo de una reacción química. En la potenciometría se mide el cambio de potencial, mientras que en la conductimetría se mide el cambio de conductividad, ambas características en función del volumen del reactivo titulante; con estos datos se puede construir una curva de titulación que indicará el punto de equivalencia de la reacción, con lo que se puede determinar la concentración de una analito en una muestra desconocida. 3. PARTE EXPERIMENTAL 3.1. Material y Equipo • Agitador magnético •
Potenciómetro
•
Bureta
Capacidad: ………………….
A: ± ……………..
•
Vaso de precipitación
Capacidad: ………………….
A: ± ……………..
•
Vaso de precipitación
Capacidad: ………………….
A: ± ……………..
•
Pipeta aforada
Capacidad: ………………….
A: ± ……………..
•
Pipeta aforada
Capacidad: ………………….
A: ± ……………..
A: ± ……………..
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•
Balones aforados
• Balones aforados 3.2. Sustancias y Reactivos Vinagre Agua oxigenada Hidróxido de sodio 0,1 N Permanganato de potasio 0,01 N Agua destilada Ácido Sulfúrico diluido (1:5)
Capacidad: …………………. Capacidad: ………………….
NaOH KMnO4 H2O H2SO4
3.3. Procedimiento 3.3.1. Titulación potenciométrica del vinagre • Calibrar el potenciómetro • Colocar 2 mL de una muestra vinagre en un matraz, añadir aproximadamente 100 mL de agua y colocarlo en el agitador magnético. • Llenar la bureta con hidróxido de sodio 0,1N • Introducir el electrodo del potenciómetro en el matraz • Realizar la titulación, descargando el hidróxido de sodio en el matraz lentamente • Registrar el valor del pH cada vez que se añada un volumen determinado de hidróxido de sodio 3.3.2. Titulación conductimétrica del vinagre • Colocar 2 mL de una muestra vinagre en un matraz, añadir aproximadamente 100 mL de agua y colocarlo en el agitador magnético. • Llenar la bureta con hidróxido de sodio 0,1N • Introducir el electrodo del medidor de conductividad en el matraz • Realizar la titulación, descargando el hidróxido de sodio en el matraz lentamente • Registrar el valor de la conductividad cada vez que se añada un volumen determinado de hidróxido de sodio 3.3.3. Titulación potenciométrica del agua oxigenada • Colocar 2 mL de solución de agua oxigenada en un matraz, añadir aproximadamente 100mL de agua y colocarlo en el agitador magnético • Añadir 2 gotas aprox. de ácido sulfúrico diluido • Colocar en el agitador magnético, introducir el electrodo del potenciómetro en la solución y medir el potencial • Llenar la bureta con la solución de permanganato de potasio 0,01N • Realizar la titulación, midiendo el potencial cada vez que se añada una alícuota de la solución de permanganato
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4. DATOS 4.1. Datos Experimentales Tabla 1. Volumen de NaOH consumido en la titulación del vinagre Potenciometría Conductimetría V (mL) pH V (mL) K (𝝁S/cm) 0 0
Tabla 2. Volumen de KMnO4 consumido en la titulación del agua oxigenada V KMnO4 (mL) E (mV) 0
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1. CÁLCULOS 5.1. Cálculos para la titulación potenciométrica del vinagre 𝑑𝑝𝐻𝑖 𝑝𝐻𝑖 − 𝑝𝐻𝑖−1 = 𝑑𝑉𝑖 𝑉𝑖 − 𝑉𝑖−1
10.1.Curvas para la titulación Potenciométrica del vinagre 10.2.Curvas para titulación Conductimétrica del vinagre 10.3.Curvas para titulación Potenciométrica del agua oxigenada