REPÚBLICA DE PANAMÁ UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL: INGENIERÍA CIVIL GRUPO: 2IC703 MATERIA: LABORATORIO DE QUÍMICA I INFORME N° 11 TITULACIÓN O VALORACIÓN ÁCIDO-BASE PROFESOR: ING. WILFREDO TEJEIRA REALIZADO POR: KEYLINE DÍAZ FÉLIX SANTIAGO 4-771-605 SUSANA TORRES RAQUEL VEJERANO 1
Experimento No. 4
CONCEPTO DE MOL Objetivos: y
y
y
Utilizar una técnica de titulación, para valorar una solución de concentración desconocida utilizando una solución estándar. Desarrollar destrezas en el uso de la bureta y el instrumental adecuado en un proceso de titulación ácido-base. Determinar la concentración del ácido
contenido en una muestra de vinagre.
Instrumentos y Materiales: y
Balanza
y
Pipeta
y
Embudo
y
Bureta
y
Policial
y
Hidróxido de sodio en lentejas
y
Matraz Erlenmeyer
y
Fenolftaleína
y
Matraz
Volumétrico
y
Solución
y
Botella
lavadora o gotero
y
Vinagre.
corriente
2
de HCl 0.2 M
Introducción: La titulación es el procedimiento para determinar la concentración de una disolución. Para
ello, una muestra de la disolución se hace reaccionar con la cantidad equivalente de otro reactivo en disolución. Una de las disoluciones se coloca en la bureta y un volumen perfectamente medido de la otra en el vaso (o erlenmeyer) de reacción. Desde
la bureta se añade la cantidad exacta de disolución que consuma completamente el reactivo presente en el vaso. Esta reacción ha de ser rápida, completa y debe ponerse de manifiesto el punto de equivalencia, por ejemplo, mediante un indicador. Al alcanzar el punto de equivalencia se deja de añadir disolución y se mide el volumen vertido desde la bureta. La concentración de una de las dos disoluciones debe ser perfectamente conocida. De esta manera, como se conocen ambos volúmenes, la concentración de un reactivo y la estequiometria de la reacción, puede calcularse la concentración de la disolución problema.
Procedimiento: I)
P REPARACIÓN DE UNA S OLUCIÓN DE C ONCENTRACIÓN D ESCONOCIDA : Coloque
4 6 lentejas de hidróxido de sodio en un vaso químico de 100 ml. El NaOH es cáustico e higroscópico por lo que debe ser manipulado con la ayuda de una espátula y en forma rápida. Añada 40 ml de agua al vaso químico que contiene el hidróxido de sodio y agite hasta disolver. Transfiera el contenido del vaso químico a un matraz volumétrico de 100 ml, según las indicaciones de su profesor. Adicione 5 ml de agua al vaso químico para lavar cualquier residuo de NaO H que hubiese quedado. Adiciónelo al matraz. Repita el punto anterior unas veces más de ser necesario. Adicione agua al matraz hasta la marca de aforo. Agite para homogeneizar la solución, luego rotule.
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II)
D ETERMINACIÓN DE LA C ONCENTRACIÓN DE UNA S OLUCIÓN DESCONOCIDA MEDIANTE T ITULACIÓN : Tome una alícuota de 10 ml del estándar de HCl 0.1 M proporcionado por su profesor y colóquela en una matraz erlenmeyer de 250 ml, añádele 3 gotas del indicador fenolftaleína. Proceda a llenar una bureta de 50 ml con la solución de NaO H que usted preparó, de acuerdo a las indicaciones del profesor. Evite el contacto físico con la solución. Asegúrese de eliminar las burbujas y anote el volumen inicial de la bureta en la tabla Nº1. Proceda a titular la solución de HCl hasta que ésta última presente el cambio de color indicado. Anote el volumen final de la solución de NaOH en la bureta en la tabla Nº 1. Repita todo el procedimiento con otra muestra de 10 ml del estándar de HCl 0.1 M.
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Análisis de Resultados Tabla Nº 1 T itulac ión de HC l Nº
1 2 3 4
Volumen de HCl 0.1 M (Va) Lectura final de la bureta Lectura inicial de la bureta Volumen de NaOH utilizado (Vb)
Muestra 1
Muestra 2
Muestra 3
Muestra 4
10 ml 88.5 ml 100 ml 11.5 ml
10 ml 88.4 ml 100 ml 11.6
10 ml 89.1 ml 100 ml 10.9 ml
10 ml 89.5 ml 100 ml 10.5 ml
Cálculos: T itulac ión de HC l
1 2
Volumen Promedio de NaOH: Molaridad de NaOH (mol/litro):
11.125 ml 0.5 M
Tabla Nº 2 T itulac ión del vinagre Nº
1 2 3 4
Volumen de vinagre utilizado (Va) Lectura final de la bureta Lectura inicial de la bureta Volumen de NaOH utilizado (Vb)
Muestra 1
Muestra 2
Muestra 3
Muestra 4
5 ml
5 ml
5 ml
5 ml
81.8 ml 88.5 ml 6.7 ml
80.7 ml 88.4 ml 7.7 ml
82.3 ml 89.1 ml 6.8 ml
82.3 ml 89.5 ml 7.2 ml
Cálculos: T itulac ión de Vinagre
1 2 3 4
Volumen Promedio de NaOH utilizado: Molaridad de NaOH (mol/litro): Gramos de ácido acético: Porcentaje en peso de ácido acético presente en el vinagre:
5
7 .1 ml 0.5 M 7 .1 7 g
4 % (mín)
Cuestionario 1) Menc ione tres campos en l os c ual es l os proc edimientos de titulac ión pueden tener a pl ic ac ión. R: Los procedimientos de titulación, por mencionar algunos, son utilizados en los siguientes campos: La valoración de biocombustible es el acto de determinar la acidez de una muestra de combustible de origen vegetal mediante la adición de una base a la muestra mientras se comprueba con papel indicador que el pH final es 7. Sabiendo cuánta base neutraliza una cantidad de biocombustible, conoceremos cuanta base en total añadiremos al lote completo. La valoración en petroquímica o en la industria alimentaria se usa para definir las propiedades de aceites, grasas y substancias similares. 2) Menc ione tres r azones por las c ual es el c onoc imiento de las formas de expresar y calc ular la c onc entr ac ión de sol uc iones es import ante par a el c urso de Quími ca Gener al . R: Debido a la diversidad de soluciones que llegaremos a utilizar en el Curso de Química General, y sabiendo que cada una de ellas posee una concentración diferente de sus componentes, y que al mismo tiempo éstas concentraciones pueden expresarse utilizando diferentes unidades y formas de expresarlas (ya sea molaridad, molalidad, % peso/peso, normalidad, etc.), es muy importante conocer cada una de estas formas en que se pueden expresar la concentración de una solución, comprender qué nos dicen y a la vez, saber cómo utilizarlas, calcularlas y determinarlas.
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Problemas 1) Si 15 g de cl oruro de pot asio se disuel ven en sufi c iente cantid ad de agua par a prepar ar 500 ml de una sol uc ión c uy a densid ad es 1.032 g/ ml, determine: a ) M de la sol uc ión b ) m de la sol uc ión c ) % m / m d) % m / V e) X de l os c omponentes
×
×
7
×
8
2) ¿Qué vol umen de sol uc ión de ác ido cl orhídri co 0, 5 M y 0,1 M deben me zclarse par a obtener 2 L de una sol uc ión 0, 3M del ac ido? R: HNO3 concentrado:
HNO3 diluido:
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3 )
¿Qué vol umen de sol uc ión de ác ido cl orhídri co 0, 5 M y 0,1 M deben me zclarse par a obtener 2 L de una sol uc ión 0, 3M del ac ido? R:
4) C alc ul e la molarid ad de una sol uc ión ac uosa de nitr ato cú pri co 3 5% m / m, si la densid ad de la sol uc ión de 1,21 g/ ml .
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R:
5) ¿Qué vol umen de ác ido sul f úri co 0, 5 M se puede prepar ar a partir de 25 ml de un ác ido sul f úri co c onc entr ado (d = 1,118 g/ ml y 98% puro en peso)? R:
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6 )
¿Qué se entiende por parte por mi ll ón (ppm)? y de un ejempl o. R: Partes por millón (ppm), es una unidad de medida de concentración. Se refiere a la cantidad de unidades de la sustancia (soluto) que hay por cada millón de unidades de la solución. Por ejemplo en un millón de casas, si se pintara una de azul, esta casa representaría una (1) parte por millón. Se abrevia como "ppm".
Conclusión química, la concentración de una disolución es la proporción o relación que hay entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolvente, donde el soluto es la sustancia que se disuelve, el disolvente la sustancia que disuelve al soluto, y la disolución es el resultado de la mezcla homogénea de las dos anteriores. A menor proporción de soluto disuelto en el disolvente, menos concentrada está la disolución (pero se tiene mayor volumen de disolución), y a mayor proporción más concentrada es ésta (con menor volumen de disolución). En
Bibliografía y
Folleto de Laboratorio para estudiantes de la Facultad de Ing. Civil.
Tecnológica de Panamá Centro Regional de Chiriquí.
12
Universidad
