U NIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE QUIMICA LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL II LABORATORIO LABORATORIO C-7 GAVETA GAVETA 33 HÉCTOR DANIEL DANIEL RINCÓN RINCÓN VERDUZCO VERDUZCO RODOLFO DAV DAVID ID CARRIZALES MONTOY MONTOYA A
INFORME PRACTICA NO. 2 Y 3 Determinación de Concentraciones y las diversa maneras maneras de expresarl expresarlas; as; // Determinaci Determinación ón del numero numero de Hidrógeno Hidrógeno ácidos en un ácido orgánico. Encontrar rar la concen concentra tració ción n de 3 sustan sustancia ciass que se tienen tienen Objetivo Objetivo 1: Encont preparadas previamente, y mediante una valoración acido/ase utili!ando el "a#H $.%% mol/& que se tiene preparado se determinara la concentración verdadera del 'cido (ul)urico, 'cido Clor*+drico y del 'cido C+trico. Obje Objeti tivo vo 2: por medio de una valoración de un acido de concentración
conocida, y con una ase de concentración conocida, se determinara la cantidad de *idrógenos ácidos que tienen la molcula del ácido -artárico -artárico al $.$% mol/& mediante la valoración cido0ase con el "a#H $.% mol/& Hipótesis 1: (e espera que los ácidos valorados tengan una concentración
de $.% mol/&, as+ como tamin se espera que la estequiometria de reacción sea al %$$ 1 para poder calcular la concentración de los ácidos de los cuales se desconoce su concentración exacta. Hipótesis 2: (e espera que el volumen gastado al titular el ácido tartárico,
sea muc*o menor deido a que las concentraciones de las disoluciones es di)erente 2ac. -artárico -artárico $.$% mol/& y "a#H $.% mol/&, m ol/&, igual se espera que no todos los *idrógenos que contiene la molcula del ácido tartárico sean ácidos 2C4H5#5. Procedimiento eperiment!" 1:
-itulación de 'cidos 'cidos con "a#H 7&a solución camio de color8 -omar -omar 3 al+cuotas de %$ m& cada una y colocar en un
gregar 3 gotas de
"o
Esperar a que ocurra el vire agregando más
(i 9eali!ar por triplicado y anotar los resultados en la
En la ureta colocar el "a#H
niciar la :aloración acidoase cuidando el punto de vire.
9eali!ar los cálculos de las concentraciones y expresarlos en 6, " y
9eportar 9esultados
3
Procedimiento #periment!" 2:
-itulación del 'cido -artárico con 7&a solución camio de color8 -omar 3 al+cuotas de %$ m& cada una y colocar en un
"o
Esperar a que ocurra el vire agregando más
(i gregar 3 gotas de
9eali!ar por triplicado y anotar los resultados en la
En la ureta colocar el "a#H
niciar la :aloración acidoase cuidando el punto de vire.
9eali!ar los cálculos saiendo que la concentración del 'cido
Determinar el = de H
Rombos de Seguridad de Sustancias utilizadas.
HB(#4 o tien>eligroso a Es muy la salud, no es in?amale y en su reactividad es inestale en caso de camio qu+mico
"a#H
HCl
Es muy >eligroso a la salud, no es in?amale y en su reactividad es inestale en caso
Es >eligroso a la salud, es in?amale sore @3 AC y en su reactividad es
H3Cit Es muy >eligroso a la salud, no es in?amale y en su reactividad es inestale en caso
"o representa riesgo alguno para la salud es in?amale sore @3AC 'cido -artárico
3
Res$"t!dos #periment!"es. %Pr!ctic! 2& Ecuación química: Núm. de alícuot a
HCl
+
NaOH
NaCl + H2O
Cantidad de Relación consumido NaOH estequiométrica (mL) (mol)
Vol. NaOH
!
5. m&
"
5. m&
#
5.5 m&
.3x%$
Cantidad de HCl en la alícuota (mol)
Vol. de HCl titulado
Concentración del
(mL)
mol/L
Normal
%
%%
.3 x%$4
%$ m&
$.$3
$.$3
$.
.3 x%$4
%%
.3 x%$4
%$ m&
$.$3
$.$3
$.
.35 x%$4
%%
.35 x%$4
%$ m&
$.$34
$.$34
$.
Promedio
$.$35
$.$35
$.
4
Ácido Clorhídrico
Concentr!ción e!ct! de" N!OH
%tit$"!nte&: '.1 (.
Ácido Sulfurico
Concentr!ción e!ct! de" N!OH
%tit$"!nte&: '.1 (. Ecuación química: Núm. de Vol. NaOH consumido alícuota (mL)
H2SO4
+ 2NaOH
Na2SO4 + 2 H2O
Cantidad de Relación NaOH estequiométrica (mol)
Cantidad de H"$O en la alícuota (mol)
Vol. de HCl titulado
Concentración del mol/L
Normal
%
(mL) !
%. m&
%.$x% $3
%B
F.B x%$4
%$ m&
$.$F
$.%$
$.F
"
%.5 m&
%.%5x% $3
%B
F.Fx%$4
%$ m&
$.$FF
$.%%5
$.
#
%. m&
%.B x%$3
%B
F.53x%$4
%$ m&
$.$F53
$.%B $.F
3
Promedio
Ácido Citrico
$.$F
$.%%5 $.F
Concentr!ción e!ct! de" N!OH
%tit$"!nte&: '.1 (.
Na3Ci + 3 H2O
Ecuación química:
H3Cit + 3NaOH
Núm. de Vol. NaOH alícuota consumido
Cantidad de Relación NaOH estequiométrica
(mL)
(mol)
Cantidad de H#Cit en la alícuota (mol)
Vol. de HCl titulado
Concentración del mol/L
Normal
%
(mL) !
B5.3 m&
B.F@3x% $3
%3
@.54x%$4
%$ m&
$.$@54
$.BF@B
%.
"
B5.B m&
B.FF3x% $3
%3
@.5x%$4
%$ m&
$.$@5
$.BFF
%.
#
B5.4 m&
B.@$4 x%$3
%3
@.5F x%$4
%$ m&
$.$@5F
$.B@$4
%.F
Promedio
$.$@54
$.BF@B
%.
Pr!ctic! 3 Ecuación química: C4H6O6 + 2NaOH
→
Na2C4H4O! + 2H2O
Cantidad Equi#alente" Cantidad Volumen m de Equi#alente" de C4H6O6 de H+ $or 'olaridad de de Normalidad + en la de NaOH mol de de H NaOH alícuota de C4H6O6 C4 C4H6O6 % (&! con"umido" alícuota C4H6O6 titulado" (mol! (m! (mol! %C4H6&'H'O6
%
B.% m&
B.% x%$4
B
%.$ x%$4
B
$.
%$$.$B
$.$
B
B.% m&
B.%x%$4
B
%.$ x%$4
B
$.
%$$.$B
$.$
3
B m&
B x%$4
B
%.$ x%$4
B
$.
%$$.$B
$.$
$.
%$$.$B
$.$
Promedio
3
"# *Cunto" ,idró-eno" cido" ,a. en la mol/cula de cido tartrico0 10 mL
2 mL
−−0.01 −−0.1
mol L
mol
R =
0.1 0.01
=10 ¿ H =
20 10
=2
L
Cuestionarios 1 Com$letar . alancear cada una de la" "i-uiente" ecuacione" química" de neutraliación:
a.)HCl + NaOH →NaCl+H 2O b.)H 2S O4 +NaOH →2Na2 SO4 + 2H 2O c.)H 3Cit + NaOH → Na3Cit + 3H 2O 2 5iuar la" e"tructura" de e7i" de cada uno de lo" tre" cido"
Ácido clorhídrico (HCl) (H 3Cit)
Ácido sulfúrico (H 2S O4 )
Ácido cítrico
3 *Cunto" mol de ione" H+ liera un mol de cada uno de e"to" cido"0
Ácido clorhídrico (HCl): Ácido sulfúrico (H 2S O4 ):2 Ácido cítrico (H 3Cit):3 4 *8u/ e" una alícuota0
!s u"a #u$stra% &u$ r$'r$s$"ta las caract$rísticas d$l r$sto. or $$#'lo $" u"a soluci*" to#as u"a alícuota d$ #l &u$ r$'r$s$"ta" #l d$ la soluci*" &u$ s$ 'r$'ar*% $" cua"to a sus caract$rísticas co#o la co"c$"traci*". . S$ su$l$ #$dir $" #ililitros (#,) o -ra#os diluidos (-). 9 *8u/ eecto tienen en el medio amiente la" "ale" de "odio que "e orman al neutraliar lo" cido" utiliado" en e"ta $rctica0 Na2 SO 4: No s$ l$ co"sid$ra '$li-roso bao co"dicio"$s d$ fu$-o. No $s i"fla#abl$ "i
$'losi/o% '$ro 'u$d$ r$accio"ar /iol$"ta#$"t$ al fu"dirs$ co" alu#i"io. u$d$ causar irritaci*" 'or acci*" #$c0"ica $" los oos. Si" $f$ctos $" la 'i$l. ,i-$ra#$"t$ t*ico 'or i"-$sti*". NaCl : 1rrita"t$ 'ara #$#bra"as #ucosas tracto r$s'iratorio su'$rior. 1rritaci*" $" 'i$l oos% irritaci*" d$ $st*#a-o $" -ra"d$s ca"tidad$s. Co"s$cu$"cias d$ $'osici*" co"ti"ua: $shidrataci*"% co"-$sti*" d$ *r-a"os i"t$r"os co#a. u$d$ for#ar 'roductos d$ d$sco#'osici*" a lar-o 'lao. Na3Cit : ,os 'roductos d$ su d$sco#'osici*" sí r$sulta" t*icos 'ara $l a-ua. $b$ $/itars$ su i"cor'oraci*" al #$dio a#bi$"t$. 1rrita"t$ d$ "ari oos. 6 *8u/ #olumen de NaOH ;1 ' "e requiere $ara neutraliar 1; m de HCl ;1 '0 5 6(.,) (.7)8.76.,610mL < *8u/ #olumen de NaOH ;1 ' "e requiere $ara neutraliar todo" lo" $rotone" de 1; m de una di"olución H2SO4 ;1 '0
5 6(.,) (.27)8.76.,620mL
3
= *8u/ #olumen de NaOH ;1 ' "e requiere $ara neutraliar todo" lo" $rotone" de 1; m de una di"olución de H3Cit ;1 '0 5 6(.,)(.37)8.76.3,630mL > *8u/ inormación acerca del "oluto . la di"olución $ro$orcionan la" "i-uiente" e?$re"ione" de la concentración0: %m/m: 7asa d$ soluto 'or cada u"idad$s d$ #asa d$ disoluci*". %v/v : 5olu#$" d$ soluto 'or cada u"idad$s d$ /olu#$" d$ disoluci*". %m/v : 7asa d$ soluto di/idida 'or cada u"idad$s d$ /olu#$" d$ la disoluci*". 1; *Cul e" la concentración en m)# de una di"olución de HCl al 3< m)m cu.a den"idad e" 11= -)m0
39 6 3.9- HCl - soluci*"(-) 6 #8/ 6 (3.9- HCl)(;.49#l)8 6 43.68 % g/mL
#l
.;-
HCl
6
8.47mL
11 @na di"olución que contiene 3; - de HCl $or cada 1;; - de di"olución *e" 3; m)m ó 3; $)$0
< 'artir d$ los últi#os a=os s$ d$"o#i"a 'orc$"ta$ #asa8#asa (#8#)% a"t$s s$ co"ocía co#o 'orc$"ta$ '$so8'$so. 12 *Cul e" la concentración en m)# de una di"olución 2 ' de HCl0
27 6 2 #ol8, 2 #ol, HCl 6 3> -HCl #ol HCl , #l = 0.072g/mlL #5 6 .92-8#l 6 43.68% m/v 5etermina el orcentae de error otenido $ara la concentración mol) de cada cido O$eración: %error =
O$eración:
− 0.0736
0.1
0.1
x 100
%error =
O$eración:
− 0.085
0.1
0.1
x 100
%error =
0.1
− 0.0964 0.1
x 100
1 Anli"i": Para cada cidoB *qu/ tan "emeante e" la concentración mol/L o*tenida con resecto a la concentración teórica (mol/L)0 (utilia el % de error calculado $ara redactar tu re"$ue"ta!
HCl : $s al-o dif$r$"t$ $sto s$ 'u$d$ d$b$r ala for#a d$ 'r$'araci*" d$ la isoluci*" H 2 SO4: $s al-o dif$r$"t$ a la $s'$rada d$bido a los $rror$s &u$ s$ 'udi$ro" hab$r co#$tido dura"t$ su 'r$'araci*"
H 3Cit: d$ las 3 disolucio"$s $s la d$ #$"or 'orc$"ta$ d$ $rror la #as ac$rcada a la co"c$"traci*" $s'$rada. 2 *A qu/ $ueden atriuir"e la" dierencia" de lo" #alore" de la concentración mol/L o*tenida con resecto a la concentración teórica (mol/L)0 (Con a"e en tu" o"er#acione" realiada" $ara cada cido! HCl : a lo" errore" in"trumentale" . ,umano" cometido" durante la $re$aración de la di"olución H2SO4: a errore" intrumentale" . ,umano" cometido" durante la $re$aración H3Cit : errore" intrumentale" . ,umano" 3 5etermina la de"#iación e"tndar (! de la concentración de cada di"olución
3
O$eración: σ =
4
√
O$eración: 2
2
2
( 0.001) +( 0.001 ) +( 0.001 ) 2
σ =
√
2
O$eración: 2
2
( 0 ) +( 0.008 ) +( 0.0135 ) 2
σ =
√
2
2
2
( 0 ) +( 0.008 ) +( 0.0135 ) 2
Anli"i": Para cada cidoB *qu/ tan "emeante" "on entre sí lo" tre" #alore" de concentración mol) otenido"0 (utilia la desiación est+ndar calculada $ara redactar tu re"$ue"ta!
HCl : so" al-o disti"to d$ los d$#0s 'or los $rror$s co#$tidos dura"t$ la 'r$'araci*" H 2 SO4 : so" al-o disti"to d$ los d$#0s 'or los $rror$s co#$tidos dura"t$ la 'r$'araci*" H 3Cit : so" al-o disti"to d$ los d$#0s 'or los $rror$s co#$tidos dura"t$ la 'r$'araci*" 9 *A qu/ $ueden atriuir"e la" dierencia" de lo" #alore" de la concentración mol) otenido" entre una alícuota , otra0 (Con a"e en tu" o"er#acione" realiada" $ara cada cido!
HCl: al i"stru#$"to d$ #$dici*" utiliado. H 2 SO4 al i"stru#$"to d$ #$dici*" utiliado. H 3Cit al i"stru#$"to d$ #$dici*" utiliado. 6 Si tu#iera que re$etir"e la determinaciónB *qu/ modiicacione" deerían ,acer"e0 (Con"idera tu" re"$ue"ta" de la $re-unta 3 . 6!
HCl: utiliar i"stru#$"tos d$ #$dici*" #0s 'r$cisos 'ara 'od$r t$"$r u"a bu$"a 'r$'araci*" d$ las disolucio"$s. H 2 SO4 utiliar i"stru#$"tos d$ #$dici*" #0s 'r$cisos 'ara 'od$r t$"$r u"a bu$"a 'r$'araci*" d$ las disolucio"$s. H 3Cit utiliar i"stru#$"tos d$ #$dici*" #0s 'r$cisos 'ara 'od$r t$"$r u"a bu$"a 'r$'araci*" d$ las disolucio"$s.
Cuestionario adicional 1 Si "e tiene una di"olución ;1 ' de H 3Cit . una di"olución ;1 ' de H 2SO4B *Cul tiene ma.or acide total0
!l 0cido cítrico% 'or&u$ ti$"$ #aor "ú#$ro d$ $&ui/al$"t$s 2 Si "e tiene una di"olución ;1 N de H 3Cit . una di"olución ;1 N de H 2SO4B *Cul tiene ma.or acide total0
,os dos ti$"$" la #is#a acid$% 'u$s su co"c$"traci*" "or#al $s i-ual. 3 *8u/ #olumen (m! de NaOH 1 ' "e nece"ita $ara neutraliar $or com$leto 9; m de una di"olución de cido o"órico (H3PO4! ;2 '0 Operacione!
5 6 .27 (.?,)7 6 .,6 #l 4*8u/ #olumen (m! de NaOH 1 ' "e nece"ita $ara neutraliar $or com$leto 9; m de una di"olución de cido o"órico (H 3PO4! ;2 N0 Oeraciones-
5 6 .2N (.?,)N 6 .,6 #l reuntas 0inales 1*8u/ $rocedimiento e?$erimental "e realió $ara conocer la concentración e?acta de una di"olución0
S$ utili* u"a 5aloraci*" acido@bas$
3
2*Cule" "on la" e?$re"ione" de concentración que "e traaaron en la $rctica0
7olaridad(#ol8,)% Nor#alidad($&8,) #85 3*Cul e" la concentración e?acta de la" di"olucione" u"ada" en la $rctica0
HCl: .93> #ol8,% H 2S O4: .;? #ol8, H 3Cit: .A>4 4*En qu/ "e a"a el $rocedimiento e?$erimental em$leado $ara la determinación del nDmero de ,idró-eno" cido" un cido or-nico0 S$ basa $"
utiliar la $st$&uio#$tria d$ la r$acci*" 'ara así 'od$r hac$r r$lacio"$s co" $l fi" d$ /$r &u$ 'ro'orci*" d$ r$acci*" s$ ti$"$ 'arti$"do d$l co"oci#i$"to 'r$/io d$ la co"c$"traci*" d$ las disolucio"$s.
Confrontación de Hipótesis
S$ %&'( ()*$,a -&$ .( *$ /&0%li1 la i%1$*i* %la.$a'a /(. $*%$/( a la /(./$.a/i1. '$l /i'( /l('i/( 5 $l *&l6&i/(7 5a -&$ *& /(./$.a/i1. $al $* 0$.( a la -&$ *$ $*%$a)a7 $*( *$ '$)$ a l(* 'i,$*(* $($* -&$ *$ %&'i$(. a)$ /(0$i'( '&a.$ la $ali8a/i1. '$ la 0i*0a7 $* %( $*( -&$ %aa %('$ $.$ $*&la'(* 0* /$$(* $* .$/$*ai( $l a/$ la* 0$'i/i(.$* /(. $l 0a$ial -&$ (6$8/a 0$.( i./$i'&0)$ '$ 0$'i/i1. %aa a* %('$ $*a 0* *$9&( '$ -&$ la /(./$.a/i1. $* l( 0* /$/a.a a la $*%$a'a# Análisis de Resultados.
L(* $*&la'(* ()*$,a'(* '&a.$ la $ali8a/i1. '$ la %a/i/a 2 5 la *$9&.'a %a$ '$ la %a/i/a 37 '$.(a. l( i0%(a.$ -&$ $* $l a/$ 0$'i/i(.$* /($/a*7 a/i$.'( &*( '$ l(* /(.(/i0i$.(* a.( i.*&0$.al$* /(0( $1i/(*7 /a)$ $*ala -&$ (a %a$ i0%(a.$ $* la $*$-&i(0$ia '$ la $a//i1. la /&al .(* a5&'a a %$'$/i &.a $a//i1. '$ a/&$'( a &. '$.(0i.a'( /(0:.7 -&$ ,i$.$ a *$ $l /(.(/i0i$.( '$ la /(./$.a/i1. '$ al9&.a '$ la* '(* *&*a./ia* 5 $l %('$ '$$0i.a la /(./$.a/i1. '$ la (a7 l(* $*&la'(* ()$.i'(* $. la* /(./$.a/i(.$* '$ l(* /i'(* '$;a. $. /la( -&$ $
E. )a*$ a ('(* l(* 6$.10$.(* ()*$,a'(* '&a.$ la $ali8a/i1. '$ $*a %/i/a *$ %&$'$ /(./l&i7 /(. -&$ $* 0&5 i0%(a.$ $l $.$ &. )&$. /(.(/i0i$.( *()$ -&$ 0a$ial .(* (6$/$ la 0$.( i./$i'&0)$ '$ 0$'i/i1. %aa a* %('$ $.$ &. $*&la'( $<%$i0$.al 0* $
a0)i=. $* 0&5 i0%(a.$ $l %('$ '(0i.a la $(a '$ la* $a//i(.$* 5a -&$ /(. $lla %('$0(* %$'$/i la* $a//i(.$* -&$ (/&i. $<%$i0$.al0$.$7 5 '$*%&=* a/$ &.a /(0%aa/i1. $.$ l( $*%$a'( 5 l( ()$.i'(7 /a)$ $*ala -&$ $. $l la)(a(i( '$ -&0i/a $l 0* li9$( $( %&$'$ ll$9a a /a&*a $*&la'(* i.i0a9i.a)l$*#
3