UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA
QUÍMICA FARMACÉUTICO BIOLÓGICA
LABORATORIO DE QUÍMICA ANALÍTICA
“Puntos ! !"u#$#%&#o '(&( un )*#o t&#'&+t#*o ,)*#o *-t&#*o. *on un( %(s! /u!&t! ,0#&+1#o ! so#o.2
RESUMEN Se determinó el pH de los tres puntos de equilibrio para el ácido cítrico mediante cálculos matemáticos según la especie que daba lugar en el punto de equilibrio titulando con una base fuerte (idró!ido de sodio"# $ partir de aí se eligieron los indicadores pertinentes para cada %ire en el inter%alo de pH calculado & se tra'ó la cur%a de titulación para solo los puntos de equilibrio# $)$*R$S +)$,E- ácido cítrico. ácido triprótico. indicadores de pH. p/a. naran0a de metilo. ro0o de metilo. a'ul de timol. fenolftaleína. punto de equilibrio. idró!ido de sodio. titulación# H123ES1S Un ácido triprótico al tener tres H 4 sustituibles se irán disociando poco a poco presentando más equilibrios que un ácido monoprótico que sólo presentará uno solo# M$R+5 3E5R1+5 Un ácido triprótico es aquel ácido capa' de donar tres de sus idrógenos en un medio# ara obtener la cur%a de titulación de un ácido d6bil con una base fuerte es necesario reali'ar cuatro cálculos de pH & estos se conocen por la especie que está presente en el equilibrio7 el primero. en el punto inicial de la %aloración se tiene el de un ácido d6bil. el segundo. en el primer punto de equi%alencia se tiene un anfolito & se calcula con la ecuación pKa α + pKa β 2
. para el segundo equilibrio se
presenta nue%amente un anfolito & su pH se
calcula con el segundo p/a 4 el tercero entre dos. para el tercer equilibrio se tiene solo la base con0ugada del ácido & por último se calcula el pH del e!ceso de la base fuerte# $ continuación. se %en las diferentes ecuaciones para determinar el H según la especie que predomine en la titulación ácido d6bil más base fuerte8uer'a 9cido d6bil
8ormula 1 2
$nfolito :
H
1
Pka − log 2
pKa1 + pKa2 2
$nfolito >
pKa2 + pKa3 2
*ase d6bil
7+
1 2
3456
;#<= ?#?@
1
Pka + l 2
<#A<
*ase fuerte 14 + logC
:>
Un indicador es un ácido o una base orgánica d6bil cu&a forma sin disociarse difiere del correspondiente ácido o base con0ugados# El cambio de color se debe a un cambio estructural inducido por la protonación o desprotonación de la especie debido a que están formados por sistemas resonantes aromáticos que pueden modificar la distribución de carga según la forma que adopten# )os indicadores a elegir son en base a los pH calculados. para este e!perimento se usaron tres diferentes para cada equilibrio. el primero para el primer punto de equilibrio7 naran0a de metilo que para un pH ácido menor a ;#: tiene un color ro0o & %ira en un pH =#= a amarillo. el segundo. ro0o de metilo que en pH =#= es ro0o & %ira en un pH A#> a amarillo. por último a'ul de timol que es de color amarillo para un rango de pH >#BCB#D & arriba de <#A es a'ul o en su defecto fenolftaleína que %ira a morado arriba de un BC<#
R5+E1M1EN35 Hacer ; alícuotas de ? m) de ácido cítrico como analito a cada una se le agrega una gota de diferente indicador de pH. titular con idró!ido de sodio. comen'ar con el que contiene el naran0a de metilo para el primer equilibrio. una %e' se de el %ire o cambio de color continuar con la segunda alícuota que contiene el ro0o de metilo & posterior con la alícuota con a'ul de timol & fenolftaleína# Fraficar# RESU)3$5S G 1S+US12N Se icieron dos pruebas. las primeras con naran0a & ro0o de metilo para los primeros %ira0es & la última se %arió el indicador una con a'ul de timol & la otra con fenolftaleína# )a cantidad de m) de Na5H gastados para cada %ira0e para las pruebas fueEq# : Naran0a de metilo
?#;
Eq# > Ro0o de metilo
?#B
Eq# ;
::#@
$'ul de timol
:=# A
::#?
8enolftaleína
:=# ?
)a grafica a continuación muestra la %ariación entre la fenolftaleína & el a'ul de timol#
El pH inicial fue de >#D= del ácido cítrico que se abía medido anteriormente con potenciómetro. para el primer %ira0e que se daba asta =#= con el naran0a de metilo & el pH calculado fue ;#< ubo una gran diferencia & se pudo aber usado un indicador en el que su rango entrara en el pH calculado para una ma&or precisión. pero basándonos en la fenolftaleína ambos son indicadores que pueden ser precisos# ara el segundo equilibrio el %ire del indicador es de A#> el cálculo fue de ?#?. nue%amente el indicador no fue el más preciso pero entra en el rango de %ira0e del indicador. para el tercer equilibrio se puede obser%ar que fueron bastantes similares las cantidades de idró!ido gastadas para cada %ira0e. en la tercera parte de la gráfica se compara la diferencia de %ira0e entre el a'ul de timol & la fenolftaleína que siendo su %ira0e pasado el pH en :D & siendo en los cálculos el %ira0e asta los <#A que coincide 0ustamente con el a'ul de timol la diferencia de cantidad gastada de base fue mínima de apenas D#: por lo que los dos indicadores fueron apropiados para el mismo %ira0e. se puede obser%ar que el primer %ire fue a los ?#;C?#B m) agregados de idró!ido. el segundo %ire fue entre ::#?C::#@ & el ultimo con dos indicadores fue de :=#?C:=#A
Puntos de e quilibrio del ácido cítrico con naranja, rojo de metilo, fenolftaleina y azul de timol 10 9
Equilibrio
8 7 6 5
Equilibrio pH
aranja metilo
Equilibrio 2
4
fenolftaleina
3
azul de timol
2
Rojo metilo
1 0
m) de idró!io de sodio
por lo que se puede obser%ar que se presentaron tres equilibrios para el ácido triprótico que en este caso fue el ácido cítrico# +5N+)US12N El número de puntos de equilibrios en una reacción entre un ácido d6bil con una base fuerte estará en función del número de idrógenos sustituibles que posea el ácido d6bil esto se puede saber dependiendo del número de p/a que tengan. estos son fácilmente consultados en tablas. el indicador a usar estará determinado por los cálculos pre%ios que se tienen que acer pudiendo ser dos diferentes para un solo equilibrio & con la misma confiabilidad que uno que tengan un rango de %ire más cercano con los cálculos# El pH en los tres equilibrios puede ser constatado con el uso de un potenciómetro & si es el caso se puede tra'ar la cur%a de titulación más e!acta para los tres puntos de equilibrio &
obser%as los saltos de pH que se dan en cada equilibrio & se puede obser%ar más claramente los tres equilibrios#
BIBLIOGRAFIA Harris, Daniel C. Quantitative Chemical Analysis, 6ª eici!n, Barcel"na, #$%#. Raym"n Chan&. Qu'mica. (c Gra)*Hill, (+ic", #$$#. -he (erc Ine, /a eici!n, 0techer 1.G. (erc C". 20A, %36/. 1ere4 5e&a, Felie. 5ela47ue4 5a7uer", (ar'a G. Funament"s el an8lisis 9armac+utic". :7uili;ri" 7u'mic", F:0
is"ni;le en htt?@@))).uaa.m@centr"s@cca@(5<@(@%@(anualeracticas* %$.9 imene4 acelyn. Gu'a e rearaci!n e reactiv"s. s@e. is"ni;le en htts?@@es.scri;.c"m@"c@>##6%/@G2IA*D:*1R:1ARACIO*D:* R:AC-I5O0
