UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL
TEMA: VOLUMETRIA ACIDO-BASE
PRESENTADO POR: HEIDY MAGALY ESPEJO ASENCIOS
CICLO: II TURNO: NOCHE
CURSO: LABORATORIO DE QUIMICA DOCENTE: JOSE HIDALGO
LIMA-PERU 2011
VOLUMETRÍA ÁCIDO - BASE I. OBJETIVO: -
Determinar la concentración de una disolución problema usando otra de concentración conocida. Aplicar una solución valorada en el análisis de una muestra comercial.
II. PRINCIPIOS TEÓRICOS: La volumetría ácido- base, también conocida como valoración ácido-base, titulación ácidobase, o incluso, valoración de neutralización, es un tipo de técnica utilizada para realizar análisis de tipo cuantitativo, para hallar la concentración de una disolución, en la cual se encuentra una sustancia que realiza el papel de ácido, o de base, que a su vez se neutraliza con otro ácido o base, del cual conocemos su concentración. Este método, ampliamente utilizado, se encuentra basado en una reacción ácido-base, también llamada, reacción de neutralización, donde interactúan el analito, o sustancia de la cual no conocemos su concentración, y la sustancia conocida llamada, valorante. El término, volumetría, hace referencia al volumen que se usa de las disoluciones utilizadas, el cual nos permite poder realizar el cálculo de la concentración que deseemos conocer. Este método, no sólo nos es de utilidad para conocer las concentraciones, si no que también es muy usado para conocer el grado de pureza de algunas sustancias. Es frecuente el uso de indicadores de ácido-base en las volumetrías, pues a veces es útil ver el cambio de color que se puede llegar a producir, para conocer el punto final del proceso, así como también se usa un pH-metro. En cambio, se dan algunos casos, en los cuales, son las propias sustancias participantes las que experimentan por si solas un cambio de color, lo que nos permite conocer cuando se ha llegado al punto de equivalencia entre el ácido y la base. Existen otro tipo de volumetrías (como la complexometría o la volumetría de precipitación), donde se realiza el registro de una concentración de alguna sustancia en función del volumen que se ha sido añadido de cada sustancia para poder determinar el punto final de ésta. Existen dos clases de volumetrías, o de valoraciones ácido-base, clasificables en dos grupos: 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.
Curvas de valoración Si representamos el pH medido por un electrodo en función del volumen añadido de sustancia valorante se obtienen curvas de valoración o curvas de titulación, similares a la de la figura. Se observa el rápido cambio del pH para un volumen determinado. El punto de inflexión de esta curva se llama punto de equivalencia y su volumen nos indica el volumen de sustancia valorante consumido para reaccionar con el analito .[3] En ausencia de sistema medidor del pH, se pueden usar indicadores ácido-base, sustancias que mediante un cambio de color nos indican que se ha llegado al punto de equivalencia
Cálculos Se debe cumplir en cualquier valoración ácido-base la siguiente expresión:
o bien
Esto se puede escribir también como:
donde:
Ejemplo: Queremos valorar 25 ml de disolución de NaOH (concentración desconocida), empleando disolución de H2SO4 0,35 mol/L, según la ecuación: 2 NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2O
El volumen de esta última disolución en el punto de equivalencia (ver gráfico) ha sido de 20 mL. Luego: Vaci · Maci · nº H+ cedidos = Vbas · Mbas · nº H+ ganados ( o de OH- cedidos) 20 mL · 0,35 mol/L · 2 = 25 mL · Mred · 1 ;
Mred=0,56 mol/L
Indicadores ácido-base
Indicador
Zona de viraje Color 1
Color 2
Azul de timol (1º)
1,2-2,8
Rojo
Amarillo
Rojo congo
3,0-5,2
Azul-violeta Rojo
Naranja de metilo
3,1-4,4
Rojo
Amarillo-anaranjado
Azul de bromocresol 3,8-5,4
Amarillo
Azul
Rojo de metilo
4,2-6,2
Rojo
Amarillo
Tornasol
5,0-8,0
Rojo
Azul
Azul de bromotimol 6,0-7,6
Amarillo
Azul
Rojo neutro
6,8-8,4
Rojo
Amarillo
Azul de timol (2º)
8,0-9,6
Amarillo
Azul
Fenolftaleína
8,2-10,0
Incoloro
Magenta
Carmín índigo
11,6-14,0
Azul
Amarillo
Un indicador es un pigmento que sufre un cambio de color cuando se modifica el pH. Se deben elegir de modo que coincida dicho cambio o viraje al mismo tiempo que se llega al punto de equivalencia de la valoración ácido-base por lo que sirven para indicar dicho punto. Suelen ser ácidos o bases orgánicas débiles y la zona de viraje de cada indicador
I. DIAGRAMA DE PROCESO:
TITULACIÓN DE UNA SOLUCIÓN DE HIDRÓXIDO DE SODIO CON UNA SOLUCIÓN ESTÁNDAR DE ÁCIDO CLORHÍDRICO
Lavar la bureta con una solución de HCl 0.1 N
Llenar
La bureta con ácido según volumen indicado. Y eliminar las burbujas.
Tranvase
Con la pipeta 10 ml de Hidróxido de sodio a un Erlenmeyer de 250 ml
Agregar 50 ml de agua destilada
Añadir 2 gotas de indicador fenolftaleína
A re ar Con mucho cuidado la solución de HCl de la bureta
Abriendo La llave con la mano izquierda y con la mano derecha
A itando El matraz continuamente hasta que la solución se torne incolora
Anote El volumen gastado de HCl para su cálculos.
II. DIAGRAMA DE PROCESO: DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE ACIDO ACÉTICO EN UNA MUESTRA DE VINAGRE Pesar 5ml de una muestra vinagre
llevarlo
A un volumen de 100 ml en una fiola
Medir 25ml de esta solucion
Vaciarlo En un matraz de erlenmeyer
Agregar 25 ml de agua destilada
Añadir 3 gotas de indicador fenolfaleína
Cargar La bureta con solución de NAOH
Proceder A titular agregando gota por gota la base hasta la aparición de un color rosa persistente
Anote El volumen gastado de NAOH y realice sus cálculos.
III. BIBLIOGRAFIA: -
http://es.wikipedia.org/wiki/Valoraci%C3%B3n_%C3%A1cido-base
-
http://quimica.laguia2000.com/reacciones-quimicas/volumetria-acido-base