Estandarizacion Acidas y Basicas Imp

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (UNIVERSIDAD DEL PERU, DECANA DE AMERICA)

FACULTAD DE QUIMICA E INGENIERIA QUIMICA

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA QUIMICA

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE QUIMICA ANALITICA E INSTRUMENTAL

NUMERO DE PRACTICA: 5

TITULO: ESTANDARIZACION DE SOLUCIONES ACIDAS Y BASICAS ANALISIS DE CARBONATOS Y BICARBONATOS BICARBONATOS

PROFESORA: ALVAREZ BAUTISTA, Jenny

ALUMNO: GUTI GUTIER ERRE REZ Z SOLI SOLIS, S, Brya Bryan n

1007 100701 0120 20

GRUPO: SABADO 5 A 9 P.M.

Ciudad Universitaria, 22 julio 2013

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FUNDAMENTO TEORICO Una valoración valoración ácido-base es una técnica técnica o método método de análisis cuantitativo cuantitativo muy usada, que permite cono conoce cerr la concentración desc descon onoc ocid idaa de una una disolución de una una sust sustan anci ciaa que que pued puedaa actu actuar ar como ácido o base, neutralizándolo con una base o ácido de concentración conocida. Es un tipo de valorac valoración ión basada basada en una reacción ácido-base ácido-base o reacció reacción n de neutrali neutralizac zación ión entre entre el analito (la sustancia cuya concentración concentración queremos conocer) y la sustancia sustancia valorante. El nombrevolumetría nombrevolumetría hace refer referenc encia ia a la medid medidaa del volumen de las disolucione disolucioness emplea empleadas, das, que nos permite permite calcular calcular la concentración buscada. Se pueden clasificar en dos grandes grupos: •

•

Alcalimetrías: Determinación de la concentración de una base empleando un ácido fuerte de concentración conocida como sustancia valorante. Se emplea casi siempre ácido clorhídrico, HCl; a veces ácido sulfúrico, H2SO4; y casi nunca los ácidos nítrico (HNO3) y perclórico, (HClO4). Acidimetrías. Determinación de la concentración de un ácido empleando una base fuerte de concentración conocida como sustancia valorante, como el NaOH.

Una clasificación de los indicadores los subdivide en: •

•

•

•

Autoindicadores. La propia sustancia valorante o el analito actúan de indicador, pues cambian de color a lo largo de la reacción. Un ejemplo típico es el permanganato de potasio. valorar, introduciendo Indicadores coloreados . Son los más usados; suelen añadirse al sistema a valorar, directam directamente ente unas gotas gotas en la disoluci disolución ón del analito, analito, pero otras veces se extraen extraen pequeñas pequeñas fracciones de ésta y se ensaya externamente con el indicador. Sus coloraciones deben ser intensas para percibir claramente claramen te el cambio de color. Indicadores fluorescentes . Funcionan de modo parecido a los indicadores coloreados, aunque son menos menos numer numeroso osos. s. El final final de la valor valoraci ación ón se pone pone de mani manifi fiest esto o por la aparic aparició ión, n, desap desapari arici ción ón o cambio cambio de la fluore fluoresce scenci nciaa de la disol disoluci ución ón probl problem emaa somet sometido ido a la luz luz ultravioleta. Indicadores de adsorción . Son sustancias que cambian de color al ser adsorbidas o desorbidas por los coloides que q ue se forman en el seno de la disolución d isolución problema como c omo resultado de la reacción entre el analito y la sustancia valorante.

Indicador

Zona de viraje

Naranja de metilo

3,1-4,4

Azul de bromocresol bromocresol

3,8-5,4

Rojo de metilo

4,2-6,2





CÁLCULOS Y RESULTADOS 1. ESTANDAR ESTANDARIZACI IZACIÓN ÓN DE SOLUCIONES SOLUCIONES ÁCIDAS ÁCIDAS (HCl): (HCl): ESTANDARIZACIÓN ESTANDARIZACIÓN DE HCl 0,1 N Patrón primario: BÓRAX (Na 2B4O7.10H2O) Para hallar la Normalidad corregida de HCl(Nc HCl), empezaremos por seguir la relación: #meq-Bórax = #meq-HCl W(Bórax) Peq(Bórax)

=

Vt(HCl) * Nt(HCl)

De donde: W(Bórax) = Peso de la muestra de Bórax. Peq(Bórax) = Peso equivalente de Bórax. Vt(HCl) = Volumen a encontrar del HCl. Nt(HCl) = Normalidad teórica del HCl = 0,1N

Solución patrón patrón de Bórax Bórax

Tenemos 6.90g de sal para 250ml. Pero aquí trabajaremos con sólo 10 ml, entonces la cantidad de sal que se necesita para 5 ml es: 10,0000g………..250ml Xg……………...10ml x

6,90 * 10 =

=

250

0,276g

Entonces: W(Bórax) = 0,276g Peso mili mili equivalente equivalente de Bórax Pmeq(Bórax)

Pmeq(Bórax)

=

=

PF(Bórax) θ

381,4 2

* 10

3

−

* 10

=

3

−

0,1907





0,267 Vt(HCl) * 0,1 0,1907 Vt(HCl) = 14.47ml =

Ahora, el volumen que hemos encontrado (Vt(HCl)), lo usamos para encontrar el factor de corrección del HCl:

Datos personales (Nº 4) Vg(HCl) = 11.7 ml Vt(HCl) = 14.47 ml f c (HCl)

=

Vt(HCl) Vg(HCl)

De donde: f c(HCl) = Factor de corrección del HCl. Vt(HCl) = Volumen encontrado del HCl = 14.47 ml Vg(HCl) = Volumen gastado HCl. f c (HCl)

=

14.47 11.7

1.237

=

Como Como ya tene tenemo moss el fact factor or de corr correc ecci ción ón del del HCl, HCl, ento entonc nces es pode podemo moss enco encont ntra rarr la Normalidad corregida de HCl (Nc HCl): Nc HCl = f c(HCl)* Nt(HCl) De donde: f c(HCl) = Factor de corrección del HCl = 1.237 Nt(HCl) = Normalidad teórica del HCl = 0,1N Reemplazando los datos: Nc HCl = 1.237 * 0,1 = 0.1237 N

2. ESTANDAR ESTANDARIZACI IZACIÓN ÓN DE SOLUCIÓN SOLUCIÓN BÁSICA BÁSICA (NaOH): (NaOH): ESTANDARIZACIÓN ESTANDARIZACIÓN DE NaOH 0,1 N Patrón primario: FTALATO ÁCIDO DE POTASIO (KC 8H5O4) Para Para hallar hallar la Normal Normalidad idad corregid corregidaa de NaOH(N NaOH(Ncc NaOH), NaOH), empezarem empezaremos os por seguir seguir la relación: #meq- KC H O = #meq-NaOH





Vt (NaOH) = Volumen a encontrar del NaOH. Nt(NaOH) = Normalidad teórica del NaOH = 0,1N Solución patrón patrón de KC 8 H H 5O4

Tenemos 10,0000g de sal para 250ml. Pero aquí trabajaremos con sólo 10 ml, entonces la cantidad de sal que se necesita para 5 ml es: 10,0000g………..250ml xg……………...10ml x

=

10,0100 * 10 250

=

0,4000g

Entonces: W(KC8H5O4) = 0,4g Peso mili mili equivalente equivalente de KC 8 H H 5O4 Pmeq(KC8 H 5 O 4 )

=

Pmeq(KC 8 H 5 O 4 )

=

PF(KC 8 H 5 O 4 ) θ

204,2 1

* 10

3

−

=

*10

3

−

0, 2042

Reemplazando los datos en: W(KC8 H 5 O 4 ) Pmeq(KC8 H 5 O 4 ) 0,4000 0,2042

=

=

Vt(NaOH) * Nt(NaOH)

Vt(NaOH) * 0,1

Vt(NaOH) = 19,59ml

Ahora, el volumen que hemos encontrado (Vt(NaOH)), lo usamos para encontrar el factor de corrección del NaOH: f c (NaOH)

=

Vt(NaOH) Vg(NaOH)

De donde: f c(NaOH) = Factor de corrección del NaOH. Vt(NaOH) = Volumen encontrado del NaOH = 19,59 ml Vg(NaOH) = Volumen gastado NaOH.





f c (NaOH)

=

Vt(NaOH) Vg(NaOH)

De donde: f c(NaOH) = Factor de corrección del NaOH. Vt(NaOH) = Volumen encontrado del NaOH = 19.59 ml ml Vg (NaOH) = Volumen gastado f c (HCl)

=

19,76 11,5

=

1,70

Como Como ya tenem tenemos os el factor factor de corre correcc cción ión del NaOH NaOH,, enton entonces ces podem podemos os encon encontra trarr la Normalidad corregida de NaOH (Nc NaOH ): Nc NaOH = f c(NaOH)* Nt(NaOH) De donde: f c(NaOH) = Factor de corrección del NaOH = 1,70 Nt(NaOH) = Normalidad teórica del NaOH = 0,1N Reemplazando los datos: 1,70 *

Nc NaOH =

0,1 = 0,17N

3. MEZC MEZCLA LA DE CARBO ARBON NATOS ATOS Y BICA ICARBON RBONAT ATOS OS..- MÉTO MÉTODO DO DE WARDER: a) PRIMERA PRIMERA TITULACI TITULACIÓN: ÓN: indicador indicador fenolftalei fenolftaleina na %Na 2 CO 3

=

WNa WN a 2 CO3 Wmuestra

*100

De donde: W(Na2CO3) = Peso de la muestra de Na2CO3. Wmuestra = Peso de la muestra inicial. Estos datos se obtienen de: #eq- Na2CO3= #eq-HCl W(Na 2 CO 3 ) Pmeq(Na 2 CO 3 )

=

Vg1 (HCl) * Nc(HCl) Nc(HCl)







Pmeq(Na 2 CO 3 ) Pmeq(Na 2 CO 3 )

=

PF(Na 2 CO 3 ) θ

106

=

2

* 10

3

−

=

*10

3

−

0,053 g/mmol

Reemplazando los datos en: W(Na 2 CO 3 ) Pmeq(Na 2 CO 3 ) W ( Na 2 CO3 )

=

=

Vg1 (HCl) * Nc(HCl)

Vg1 (HCl) * Nc(HCl) Nc(HCl) * Pmeq( Na 2 CO3 )

W(Na2CO3) = 14,4*0,1237*0,053 = 0,0944g

Wmuestra W muestra = 0,500g . Reemplazando los datos en: %Na 2 CO 3 %Na 2 CO 3

=

=

WNa 2 CO3 Wmuestra

0,0944 0,500

* 100

*100 18,89 %

=

b) SEGU SEGUND NDA A TITU TITULA LACI CIÓN ÓN::

%NaHCO3

De donde:

=

WNaHCO3 Wmuestra

*100





Peso miliequivalen miliequivalente te del NaHCO NaHCO 3 Pmeq(NaHCO 3 )

Pmeq(NaHCO 3 )

=

PF(NaHCO 3 )

=

θ

84 1

* 10

3

−

=

*10

3

−

0,084 g/mmol

Reemplazando los datos en: W(NaHCO3 ) Pmeq(NaHCO 3 ) W(NaHCO 3 )

=

=

Vg 2 (HCl) * Nc(HCl) Nc(HCl)

Vg 2 (HCl) * Nc(HCl) Nc(HCl) * Pmeq( NaHCO 3 )

W(NaHCO3) = 30.6*0,1237*0,084 = 0,318g

Wmuestra Wmuestra = 0,500g Reemplazando los datos en: %NaHCO3

%NaHCO 3

=

WNaHCO3 Wmuestra

0,318 =

0,500

* 100

=

*100

63,59 %





DISCUSION DE RESULTADOS

•

La estandarización de la solución básica tienen un enorme margen de error, esto debido a la poca exactitud al momento de pesar, como a errores instrumentales.

•

La aplicación de la volumetría de neutralización se da satisfactoriamente tanto para hallar concentración de acidos o bases, mostrándose el caso del vinagre y de solución de Carbonato

CONCLUSIONES •

El Bórax presenta un punto final más neto y tiene un peso equivalente mayor por tanto es un buen patrón primario para estandarizar HCl.

•

En la volumetría volumetría de neutralización, neutralización, es conveniente conveniente agregarle indicadores indicadores adecuados (que viren en un pH adecuado) para observar observar con nitidez el punto final, aunque esto no es útil para neutralizar acido y bases débiles.





RECOMENDACIONES •

Al momento momento de agregar los indicadores indicadores a las soluciones soluciones a valorar debe agregarse agregarse de modo que se pueda distinguir el color.

•

Cuando suceda el cambio de viraje no es necesario que tenga un color fuerte basta solo con que se note un color claro si es que lo requiere.

•

Las Las solu soluci cion ones es patr patron ones es se debe deben n pesa pesarr en la bala balanz nzaa hast hastaa con con cuat cuatro ro de aproximación, de lo contrario el error aumentara notablemente.

•

El Ftalato Ftalato ácido ácido de potasio potasio debe desecarse desecarse a Tempera Temperatura tura inferior inferior a 125˚C, 125˚C, porque se puede volatilizar de anhídrido ftálico.

BIBLIOGRAFIA •

SKOOG, WEAT, HOLLER, CROUCH., “Química analítica” Ed. Mc Graw Hill , 7º Edicion, Mexico, 2001.

•

VOGEL, Arthur, Química Analítica Cuantitativa, Cuantitativa, 1960, México, Kapeluz.

Estandarizacion Acidas y Basicas Imp

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