PRÁCTICA N°5 COMPARACIÓN DE METODOS VOLUMETRICOS Y GRAVIMETRICOS: DETERMINACION DE CLORUROS
DOCENTE: DRA. VARGAS CALLE VIRGINIA ALEJANDRA UNIVERSITARIA: SALINAS FLORES AMY DAYANA CARRERA: INGENIERIA QUÍMICA GRUPO: JUEVES 8:15-12:45
04/04/2013 CBBA-BLVIA
COMPARACIÓN DE METODOS VOLUMETRICOS Y GRAVIMETRICOS: DETERMINACION DE CLORUROS I.- OBJETIVOS Objetivo general.
Comparar ambos métodos analíticos, volumétricos y gravimétricos, en la determinación de cloruros.
Objetivos específicos.
Determinar la masa de cloruro de sodio y cloruros a partir del precipitado de cloruro de plata, mediante el método gravimétrico. Determinar la concentración molar del nitrato de plata mediante la titulación por precipitación. Determinar las masas de cloruro d sodio y cloruros a partir del método volumétrico. Comparar los resultados obtenidos en ambos métodos y observar si existe diferencia entre ambos. Diferenciar entre el cloruro de sodio p.a. y el comercial.
II.- MARCO TEORICO Determinación de cloruros mediante el Método volumétrico Existe en el análisis volumétrico un grupo de reacciones de sustitución en las que uno de los productos es insoluble, y por esto, a los métodos que tienen como base la formación de un precipitado, se les denomina volumetría por precipitación. En las reacciones más importantes intervienen los iones plata, por lo que también se le designa bajo el nombre de argentometría, aun cuando en algunos casos se hace uso de otras reacciones de precipitación en las que no interviene aquel elemento. El principio de la determinación argentométrica está basado en la formación de las sales poco solubles en el punto de equivalencia, o sea, la formación de los precipitados poco solubles. Sobre la formación de tales precipitados, nos informa el producto de la solubilidad Kps. El fin de la precipitación es detectado con los indicadores adecuados. Los indicadores, generalmente, actúan de tal manera que en el punto de equivalencia cambian de color. En argentometría, se aprovecha la serie de reacciones químicas que conducen a la formación de precipitados poco solubles. A este grupo de determinaciones volumétricas pertenecen los métodos para la determinación de cloruros, yoduros, bromuros, cianuros, la determinación de los precipitados pocos solubles obtenidos en la titulación de las sales de zinc con ferrocianuros potásico, los precipitados de fosfatos en el análisis de fertilizantes, los precipitados formados en los análisis de orina, etc.
Los métodos empleados en este tipo de análisis son: a) Método de Volhard.
Es una valoración de Ag+ con solución patrón de KSCN, el cual genera la formación de un precipitado blanco y cuando la reacción es completa la primera porción de tiocianato añadida forma un color rojo con el indicador de alumbre férrico. Las reacciones que ocurren en la determinación de iones cloruro son: Ag++ Cl- ® AgCl ¯ Ag+ + SCN- ® AgSCN Fe+3 + SCN- ® FeSCN+2
b) Método de Mohr
Es una valoración del ión Cl- con nitrato de plata estándar y como indicador una sal soluble de cromato, cuando la precipitación del cloruro termina, el primer exceso de plata reacciona con el cromato para formar un precipitado rojo de cromato de plata. Cl - + Ag+ ® AgCl ¯ (Precipitado blanco) CrO4= + 2Ag+ ® Ag 2CrO4 ¯ (Precipitado rojo ladrillo) c) Método de Fajans
Es la valoración de cloruros con solución patrón de nitrato de plata utilizando fluoresceína como indicador, cuando se añade una pequeña cantidad de nitrato de plata a una disolución de cloruro, éste se absorbe fuertemente sobre las partículas de cloruro de plata coloidal formada, alcanzado el punto estequiométrico el primer exceso de Ag+ atrae al anión de la fluoresceína dando un color rosado. d) Método de Gay-Lussac: método del punto claro
El precipitado coloidal de cloruro de plata está estatulizado, próximo al punto estequiométrico el ión estatulizante se separa por precipitación y el precipitado se coagula y sedimenta. La valoración se completa hasta que no aparezca más precipitado o turbidez. e) Método de Volhard indirecto
Es un método indirecto cuyo fundamento es la adición de un exceso medido exactamente de nitrato de plata, el exceso de ión plata se valora por retroceso con solución patrón de sulfocianuro de potasio y alumbre férrico como indicador. Para evitar errores en el punto final se separa por filtración el cloruro de plata y valorando el filtrado y las aguas de lavado con tiocianato. Caldwell modificó el método añadiendo una pequeña porción de nitrobenceno a la suspensión. PREPARACION Y VALORACION DE SOLUCIONES ARGENTOMÉTRICAS En argentometría, con frecuencia, se usan soluciones volumétricas 0.01 N de nitrato de plata, cloruro y tiocianato amónico. Sus equivalentes corresponden a un décimo de mol de la sustancia respectiva.
El cloruro de sodio sirve como estándar primario, o sea, puede ser utilizado en la valoración de soluciones volumétricas exactas. El nitrato de plata se prepara con la normalidad aproximada y se valora con cloruro de sodio o con otra solución volumétrica utilizada en argentometría. La indicación del final de la titulación puede efectuarse en tres distintas formas, según la naturaleza de la reacción. a) Primer tipo de indicación: mediante turbulencia. Se observa la solución volumétrica cerca del punto de equivalencia. Cuando la titulación ha terminado, al agregar la solución volumétrica, ésta no forma turbulencia en la solución sobre el precipitado sedimentado. b) Segundo tipo de indicación: mediante el Cromato de potasio. El fin de la titulación se observa mediante un indicador que se agrega a la solución titulada; y en el punto de equivalencia aquél cambia de color (K2CrO4). c) Tercer tipo de indicación: mediante eosina o fluoresceína. La titulación ha llegado a su fin cuando al agregar el indicador a la solución titulada, forma con el precipitado por coágulos, los cuales se colorean como la solución (eosina o fluoresceína). Determinación de cloruros mediante el Método gravimétrico El análisis gravimétrico en cualquier c o m p u e st st o p u r o , l a s p r o p o r c i o n e s e n p e s o d e los elementos constituyentes siempre son las mismas, y en la Ley de la con si ste nci a de la comp compos osic ició ión, n, que que establece que las masas de los elementos que toman parte en un cambio químico muestran una relación definida e invariable entre sí. El análisis gravimétrico consiste en determinar la cantidad proporcionada de un elemento, radical o compuesto presente en una muestra, eliminando todas las sustancias que interfieren y convirtiendo el constituyente o componente desea do en un co mp ue st o de co mp os ic ió n de definida, que sea susceptible de pesarse. Los cálculos se realizan con base en los pesos atómicos y moleculares, y se fundamentan enu n a c o n s t a n c i a e n l a c o m p o s i c i ó n d e s u s t a n c i a s p u r a s y e n l a s r e l a c i o n e s p o n d e r a l e s (e (e stequiometría) de las reacciones químicas. Un cloruro soluble, como el cloruro de sodio, tratado con una sal soluble de plata, da un precipitado de cloruro de plata, que puede ser filtrado, lavado, desecado y pesado. La reacción química que se lleva a cabo se puede representar por la ecuación molecular: NaCl + AgNO3 NaNO3 + AgCl (sólido) (58,44) (169,87) (84,97) (143,32)
que indica que 143,32 partes en peso de cloruro de plata se obtienen de 58,44 partes en peso de cloruro de sodio, entonces, cualquier peso dado de cloruro de plata proviene de cloruro desodio en la misma relación ¿Qué peso de NaCl dará lugar a 0,500 g de AgCl?Solución:g NaCl = 0,500 g AgCl x = 0,2039 g NaClEl factor gravimétrico, NaCl / AgCl , es la relación del peso fórmula de la sustancia original, Na Cl , a la su st an ci a pesada, AgCl; utilizando dicho factor se convertirá cualquier peso dadode AgCl en el peso de NaCl que lo origina.
III.- EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS Equipos y Materiales
Desecador Hornilla Mufla Pipeta 2 ml Pinzas para crisol Vidrio de reloj Balanza analítica 0,0001 g Embudo de vidrio 60 ml Varilla de vidrio con terminal de goma Vasos de precipitado 250 ml 100 ml Bomba de vacío Kitazato para filtración 250 ml Matraz Erlenmeyer 250 ml Bureta de 25 ml Probeta 50 ml Matraz aforado de 500 ml
Reactivos
Cloruro de sodio NaCl p.a. y comercial Dicromato de potasio K 2CrO4 0,1 M Nitrato de plata AgNO 30,01 M Ácido nítrico concentrado HNO 3 Hidróxido de amonio NH 4OH
IV.- PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Determinación gravimétrica de cloruros de una sal soluble 1. La muestra se debe secar en un horno. 2. Lave los embudos de filtración filtració n de fondo poroso con hidróxido de amonio diluido.
3. Los embudos ya limpios y bien enjuagados se deben secar y pesar peso constante a la misma temperatura que se va a secar el cloruro de plata(45 min a 110°C) 4. Pese aproximadamente 0,02 g de cloruro de sodio. 5. Disuelva la sal en un vaso de precipitados de 250 ml, utilizando utilizando agua a la cual se le adiciona 1 ml de ácido nítrico concentrado. En caso necesario filtrar y lavar el residuo que quede. 6. Caliente la solución hasta ebullición y con agitación constante adicione lentamente el nitrato de plata para precipitar el cloruro de plata, se debe poner atención si se forma un nuevo precipitado después de cada adición. 7. En nuestro caso calcule previamente los ml de nitrato de plata de 0,01 M que se requiere para precipitar cuantitativamente los cloruros presentes en 0,02 m de muestra. 8. Después que el precipitado se ha coagulado bien, quite el vaso del calor, tápelo con un vidrio de reloj y deje que se enfrié en un lugar protegido de la luz durante 45 min por lo menos. 9. Cuando ya se enfrió la solución, fíltrela fíltrel a a través de un embudo de placa fitrada fitr ada pesado usando succión, dejando la mayor parte del precipitado en el vaso. 10. Lave el precipitado en el vaso con tres porciones de 25 ml de acido nítrico( 2 gotas de acido nítrico concentrado en 100 ml de agua). Vierta los lavados en el embudo de filtración 11. Agite el precipitado con una pequeña porción de agua de lavado y transfiera al embudo. Con cuidado enjuague el vaso para sacar cualquier fracción de precipitado. 12. Ahora lave el precipitado en el embudo, tres a cuatro veces. En seguida, drene el embudo y coloque dentro de un vaso para secarlo en el horno. 13. Después de secar las muestras durante 1 hora a 110°C, enfríelas en un desecador y péselas. Determinación de cloruros por titulación de precipitación 1. Pesar 0,03 g de cloruro de sodio p.a. y 0,03 comercial y aforar cada uno en matraces de 500 ml (para todo el curso), sacar una alícuota de cada solución de 50 ml y transvasar a dos matraz Erlenmeyer. 2. Agregar 0,5 ml de solución de solución de cromato de potasio 0,1 M s cada muestra. 3. Titular la primera muestra con nitrato de plata estándar, agitando la solución en forma constante hasta que el color rojizo del cromato de plata comience a dispersarse a través de la solución, lo que nos indica que el punto final esta cerca. 4. Muy lentamente continue con la titulación hasta la aparición de grumos de cloruros de plata, que también nos indica la proximidad del punto final 5. Se continua con la adición de nitrato de plata gota a gota hasta lograr el cambio de color permanente del amarrillo del ion cromato al rojizo del precipitado de cromato de plata. 6. Titular la otra muestra de forma similar, con la diferencia que estos valores de la titulación será para normalizar la solución de nitrato de plata aprox 0,01 M.
V.- DATOS, CALCULOS Y RESULTADOS
VI.- OBSERVACIONES
VII.- CONCLUSIONES 5 I N T E R P R E T A C I O N
Y
C O N C L U S I O N E S
De los resultados obtenidos incluyendo pesos de papel, peso total y rendimiento en base acálculos teóricos y prácticos.
VIII.- BIBLIOGRAFÍA
Argentrometria9.pdf www./LAB%20ANALÍTICA/p5/prac%203%20determinaciòn%20de%20cloruros%2 0por%20gravimetria.htm www./LAB%20ANALÍTICA/p5/FisicaNet%20%20Determinación%20de%20cloruros%20mediante%20Mohr%20y%20Volhard% 20[Química%20-%20Analítica].htm#.UVkL3RxJPDk
IX.- CUESTIONARIO
