Nombre
CURVAS CURVAS DE VALORACIÓN VALORACIÓN ÁCIDO BASE B ASE Correo electrónico institucional
Reyes Paola Pizo Juan Presentado al profesor: Edier Humberto Pérez
[email protected] [email protected] [email protected] juanjpizo@unic auca.edu.co
[email protected]
Autores Laboratori Laboratorioo de u!mica u!mica Anal!tic Anal!tica" a" In#enier!a In#enier!a Ambiental" Ambiental" $acultad $acultad de In#enier!a In#enier!a Ci%il" Ci%il" Uni%ersidad del Cauca Grupo o: ! "echa de realizaci#n de la pr$ctica: %&'%(')%!* "echa de entre+a de informe: ),'%(')%!* "echa "echa de entre+ entre+aa de inform informee califi calificad cado o al estudi estudiant ante: e: %*'%*'!*
&' RESU(EN En esta pr$ctica de laboratorio se realiz# la cur-a de -aloraci#n $cido fuerte base fuerte y $cido débil base fuerte/ tomando como $cido fuerte al $cido clorh0drico/ la base fuerte 1ue es hidr#2ido de sodio y el $cido débil el $cido acético/ para diferenciar las caracter0sticas de estas cur-as.
)' (E* (E*OD ODOL OLO+ O+,A ,A 2.1
CURVA CURVA DE VALORACIÓN VALORACIÓN ÁCIDO $UER*E-BASE $UER*E-BAS E $UER*E ).!.! 3olo1ue en la bureta la soluci#n de hidr#2ido de sodio %.!%% 4 estandarizada. ).!.) 3on la pipeta -olumétrica mida un -olumen de !%.% m5 de $cido clorh0drico %.!%% 4/ -iértalos en un -aso de precipitado de !%% m5/ con un +otero adicione 6 +otas del indicador Rojo de "enol. 4ida el pH a esta soluci#n y re+istre el -alor en una tabla de -olumen adicionado -s pH. ).!.6 7 la soluci#n anterior adici#nele %.*% m5 de la soluci#n de hidr#2ido de sodio 1ue se encuentra en la bureta y mida el pH. Re+istre el -alor en la tabla. ).!.( 3ontin8e midiendo el pH después de a+re+ar %.*% m5 de la soluci#n de hidr#2ido de sodio hasta cambio en el -iraje del indicador 9de amarillo a p8rpura re+istrando cada calor en la tabla. ).!.* ;espués del -iraje del indicador adicione %.*% m5 de la soluci#n de hidr#2ido de sodio y mida el pH. ).!.< ).!.< Repita Repita esta esta operac operaci#n i#n hasta hasta comple completar tar un e2ceso e2ceso de (.% m5 de la soluci soluci#n #n de hidr#2ido de sodio/ para cada -alor adicionado mida el pH y re+0strelo en la tabla. =iraje =iraje del indicador 9de amarillo a azul re+istrando cada -alor en la tabla.
)') CURVA CURVA DE VALORACIÓN VALORACIÓN ÁCIDO DEBIL D EBIL - BASE BA SE $UER*E $UE R*E
).).! 3olo1ue en la bureta la soluci#n de hidr#2ido de sodio %.!%% 4. ).).) 3on la pipeta -olumétrica mida un -olumen de !%.% m5 del $cido acético %.!%% 4/ -iértalos en un -aso de precipitado de !%% m5/ con un +otero adicione 6 +otas del indicador azul de timol. 4ida el pH a esta soluci#n y re+istre el -alor en la tabla de -olumen adicionado -s pH. ).).6 7 la soluci#n anterior adici#nele %.*% m5 de la soluci#n de hidr#2ido de sodio 1ue se encuentra en la bureta y mida el pH. Re+istre el -alor en la tabla. ).).( 3ontin8e midiendo el pH después de a+re+ar %.*% m5 de la soluci#n de hidr#2ido de sodio hasta cambio en el en el -iraje del indicador 9de amarillo a azul re+istrando cada -alor en la tabla. ).).* ;espués del -iraje del indicador adicione %.*% m5 de la soluci#n de hidr#2ido de sodio y mida el pH. ).).< Repita esta operaci#n hasta completar un e2ceso de (.o m5 de la soluci#n de hidr#2ido de sodio/ para cada -alor adicionado mida el pH. Re+istre cada -alor en la tabla.
.' RESUL*ADOS *itulación Ácido $uerte / Base $uerte E01ERI(EN*AL m5 a>H
pH medido
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*itulación Ácido $uerte / Base $uerte *EÓRICO m5 a>H
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Base Fuerte - Ácido Débil Experimental 12 10 8
pH medido
6 4 2 0 0
2
4
6
8
10
12
14
mL NaOH
Base Fuerte - Ácido Fuerte Teórico 14 12 10 8
pH medido
6 4 2 0 0
2
4
6
8
mL NaOH
10
12
14
Experimental vs Teórico 14 12 10 8
pH medido
6 4 2 0 0
2
4
6
8
10
12
14
mL NaOH
rimera Derivada 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
TEÓRICO EXPERIMENTAL
1
2
3
4
5
6
7
$órmula antes del 2unto de e3ui%alencia +¿ ¿
H
¿ ¿
pH A Blo+ CHD
Entonces para %/* m5/
+¿ ¿ H ¿ ¿
8
9
10 11
pHA Blo+ C%/ pHA !/%(
En el 2unto de e3ui%alencia pH A & ya 1ue/ 1ueda solo a+ua H)>
$órmula des2u4s del 2unto de e3ui%alencia −¿ ¿ OH ¿ ¿
p>H A Blo+ C>HB pH A !( B P>H
Entonces 2ara &&"5 mL" −¿ ¿ OH ¿ ¿
pHA !!/,(
*I*ULACIÓN ÁCIDO D6BIL / BASE $UER*E pH )/*& 6/() 6/&< (/%& (/)( (/(6 (/<) (/,6 */%* */) &/( !!/<< !)/%( !)/), !)/(!
m5 Fitulados %/% !/% )/% 6/% (/% */%
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?pH'?=
%/,* %/6( %/6! %/!& %/! %/! %/)! %/)) %/)( )/<* 6/&) %/6, %/)( %/!6
!/% !/% !/% !/% !/% !/% !/% !/% !/% !/) !/% !/% !/% !/%
%/,* %/6( %/6! %/!& %/! %/! %/)! %/)) %/)( )/)! 6/&) %/6, %/)( %/!6
Titulación Ácido Débil-Base Fuerte 14.00 12.00 10.00
Titulaci! "ci#$ %&'il( )a*+ ,u+-t+
8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 0.0
5.0
10.0
15.0
rimera Derivada Ácido Fuerte-Base Débil 12.00 10.00 8.00 6.00
P-i+-a %+-i/a#a "ci#$ ,u+-t+()a*+ %&'il
4.00 2.00 0.00 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00
7' ANÁLISIS DE RESUL*ADOS CURVA DE VALORACIÓN ÁCIDO $UER*E-BASE $UER*E Para la titulaci#n del $cido fuerte con base fuerte el indicador fue el rojo fenol 1ue tiene un inter-alo de transici#n del pH entre H mientas 1ue el te#rico/ el cambio brusco se presenta al a+re+ar !m5/ teniendo una diferencia de !. m5 esto puede deberse a 1ue los e1uipos utilizados durante la pr$ctica presentaron una serie de errores/ adem$s de 1ue s#lo se pod0a utilizar un peachimetro para 6 +rupos y eso pudo presentar los errores/ es por esto 1ue al comparar las +r$ficas de te#rico -s e2perimental/ se presenta una diferencia entre estas/ el mismo caso se presenta en la primera deri-ada.
CURVA DE VALORACIÓN ÁCIDO DEBIL - BASE $UER*E Para esta titulaci#n a medida 1ue se le a+re+aba la base fuerte iba aumentando el pH/ el cambio m$s brusco se present# al a+re+ar !%.)4l/ pero si comparamos con la cur-a de titulaci#n anterior/ esta no presenta el cambio tan brusco como lo presentaba la anterior. in embar+o se obtu-ieron buenos resultados para esta cur-a a pesar de 1ue fue demorada la obtenci#n de cada uno de los resultados.
5' CONCLUSIONES 8 RECO(ENDACIONES
•
on muchos los conocimientos obtenidos durante el desarrollo de la pr$ctica de laboratorio/ ya 1ue las cur-as de -aloraci#n/ nos permite determinar m$s claramente de manera +r$fica las tres fases de la titulaci#n.
•
Fras la pr$ctica podemos concluir 1ue los $cidos y bases fuertes/ as0 como también los $cidos y bases débiles reaccionan de diferente manera y 1ue tienen distintas propiedades en cuanto a su disociaci#n/ y por tanto se deben tener en cuenta los indicadores a utilizar.
9' 1RE+UN*AS CO(1LE(EN*ARIAS •
Escriba la ecuación de :enderson ; e<2li3ue la im2ortancia de su utili=ación
R*A> 3onsiderando la ionizaci#n de un $cido débil H7 con su -alor de pa/ es con-eniente relacionar el pH de una disoluci#n de un $cido débil con su pa y con el +rado de ionizaci#n. 5a reacci#n es: H7 HD D 7B 5a constante de disociaci#n del $cido 9a para esta reacci#n/ -endr0a dada por la ecuaci#n
I reor+anizando la ecuaci#n/ para despejar la concentraci#n de iones hidr#+eno 5a forma en la 1ue 1ueda la ecuaci#n es:
7plicando lo+aritmos a la ecuaci#n anterior/ obtenemos:
Esta es la ecuaci#n de HendersonBHasselbalch 1ue se utiliza a menudo para realizar los c$lculos 1ue re1uiere la preparaci#n de disoluciones tamp#n en el laboratorio o para conocer el pH de dicha soluci#n/ o para otras aplicaciones. Podemos saber 1ue cuando el pH es i+ual al pa/ el $cido estar$ disociado al *%K y si el pH est$ por debajo del pa/ la relaci#n es L !/ mientras 1ue si el pH est$ por encima del pa/ la relaci#n ser$ M!.
1uede ser di?erente el %olumen en el 2unto de e3ui%alencia ; el %olumen en el 2unto ?inal en una titulación acido base'
R*A> Estos -ol8menes si pueden ser diferentes/ dicha diferencia se llaman error de -aloraci#n y ocurre cuando el punto donde el indicador cambia de color 9punto final/ e2perimental no es i+ual al punto donde la cantidad de -alorante y de analito son este1uiometricamente i+uales 9punto de e1ui-alencia/ calculado
@usti?i3ue el uso de cada indicador ; 2ro2on#a un indicador cido /base alterno 2ara cada %aloración' R*A> En las -aloraciones acido fuerte B base fuerte se utilizo el indicador rojo fenol 1ue maneja un -iraje de pH en el 1ue se encuentra el neutral ya 1ue ambos son electrolitos fuertes. El indicador alterno 1ue se puede utilizar es el azul de bromo timol 1ue maneja un inter-alo de -iraje similar. En la -aloraci#n acido débil B base fuerte se utilizo el indicador azul de timol 1ue maneja un -iraje pH ,.%.< b$sico/ debido a 1ue en este caso solo la base es el electrolito fuerte. El indicador alterno 1ue se puede utilizar es la fenolftale0na 1ue maneja un inter-alo de -iraje similar.
Cules son los l!mites de e<2osición 3ue se tienen 2ara cada sustancia utili=ada en la 2rctica' .R*A>
:Cl * ppm 9& m+'m6 limite permisible BNaO: ) m+'m6 como promedio durante una jornada de trabajo de , horas. B C:.-COO: Nn l0mite de e2posici#n de )* ppm para amon0aco en el aire del trabajo durante una jornada de , horas diarias y un l0mite de 6* ppm durante un per0odo bre-e de !* minutos.
' RE$ERENCIAS BIBLIO+RÁ$ICAS '&' LIBROS •
Harris/ ;.3. En 7n$lisis Ou0mico 3uantitati-o. Re-erté/ 7/ < a. Edici#n/ arcelona/ )%%&/ pp <, B &)
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