ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMÁTICAS
LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL I PRÁCTICA #10
DETERMINACIÓN DEL PESO MOLECULAR DE UN ÁCIDO MEDIANTE EL ANÁLISIS VOLUMÉTRICO (TITULACIÓN)
ESTUDIANTE : Torres Castro Cristhian Anderson Paralelo: 123 Profesor : Ing. Raúl Olmedo Serrano Carlín
Fecha de realización: 26 de Julio del 2013
OBJETIVOS. Ejercitarse en el manejo de instrumentos de volumen, efectuando un análisis cuantitativo conocido como titulación. Determinar el peso molecular del ácido cítrico y el ácido oxálico. Revisar sobre reacciones de neutralización y conocer un método de análisis tipo valoración volumétrica.
TEORIA. Titulación Es un método para determinar la cantidad de una sustancia presente en una solución. Cuando un químico quiere conocer la concentración de un soluto dado en una disolución, suele efectuar una titulación, lo que implica combinar una muestra de la disolución con una disolución de reactivo de concentración conocida, llamada disolución estándar. Las titulaciones pueden efectuarse utilizando reacciones ácido base, de precipitación o de oxidación-reducción. Reacción de neutralización Si mezclamos una disolución de un ácido y una de una base, se da una reacción de neutralización. Los productos de la reacción no tienen ninguna de las propiedades características de la disolución de ácido ni de la de base. Normalidad (soluciones normales). La normalidad es una medida de la concentración de una especie en disolución. La normalidad se conoce como el número de equivalentes dividido por el volúmen total de la disolución. Como el número de equivalentes es igual al número de moles por el número de protones, ligandos o electrones (según la especie sea un ácido o una base, una especie formadora de complejos, o un par redox), la normalidad está íntimamente ligada con la molaridad. Soluciones normales son las que llevan disueltas en la unidad de volumen (1mL) y a la temperatura de referencia (por ejemplo 25ºC) un miliequivalente de la sustancia reactivo, o bien un múltiplo o una fracción de éste.
Número Equivalente Es la representación de la cantidad de partes que se dividiría una molecula al disociarse en solución. Peso Molecular Es un número que indica cuantas veces la masa de una molécula de una sustancia es mayor que la unidad de la masa molecular. Análisis Volumétrico Método químico usado en la química analítica. En el análisis volumétrico la cantidad de sustancias que se busca se determina de forma indirecta midiendo el volumen de una disolución de concentración conocida, que se necesita químicamente equivalente. El proceso de adición de un volumen medido de la disolución de concentración conocida para que reaccione con el constituyente buscado, se denomina valoración. La disolución de concentración conocida es una disolución patrón, que puede prepararse de forma directa o por normalización mediante reacción con un patrón primario. El punto final de la valoración se aprecia por un cambio brusco de alguna propiedad del sistema reaccionante, estimado mediante un indicador; este cambio debería presentarse idealmente en el momento en que se haya añadido una cantidad de reactivo equivalente a la sustancia buscada; es decir, en el punto estequiométrico de la reacción.
MATERIALES. ITEM 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
DESCRIPCIÓN Balanza, Metal, OHAUS, Capacidad máxima: 2610 g. Pipeta, Vidrio, 15mL Espátula, Metal Soporte Universal, Metal Agitador, Vidrio Tapón, Caucho Hoja de Papel Blanco, Papel Agarradera para Bureta, Metal Bureta, Vidrio, 100 mL Vaso de Precipitación, Vidrio, 100mL, Boecco Matraz volumétrico, Vidrio, 100 mL, Kimax Matraz Erlenmeyer, 100mL, Kimax Gotero de Indicador: Fenolftaleína Hidróxido de sodio (NaOH) Muestra: Ácido orgánico (2H+)
11 10
12
CANTIDAD 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1
0 9
02
01
0 4 05
03
15
13
ESQUEMA DEL PROCEDIMIENTO 1. Pesar aproximadamente 0.5 g de muestra ácida (pese primero un vaso pequeño limpio y seco, luego vuelva a pesar el vaso con la muestra).
6. Pasar 10 ml de la solución homogenizada con una pipeta graduada a una fiola (matraz Erlenmeyer).
2. Añadir al vaso aproximadamente 20 ml de agua y agitar para que se disuelva la mustra sólida.
5. Agitar para homogenizar la solución invirtiendo algunas veces el matraz volumétrico.
7. Agregar al contenido de la fiola 2 gotas de solución indicadora fenoltaleína.
3. Verter la fase líquida a un matraz volumétrico de 100 ml. Agregar mas agua al vaso (15 a 20 ml) para dsolver los residuos y depositar en el matraz de 100 ml.
4. Enjuagar el agitador y vaso con pequeñas cantidades de agua destilada; y agregar al matraz volumétrico, repetir sucesivos enjuages hasta completar 100 ml de solución y tapar el matraz.
8. Sitúe la fiola bajo la bureta que contiene solución hidróxido de sodio, y que está fijada con una agarradera al soporte universal
11. Elaborar la tabla de datos, realizar los cálculos y llenar la tabla de resultados.
9. Intercalar una hoja de papel debajo de la fiola para distinguir el cambio de color a ocurrir.
10. Registrar el nivel del hidróxido que presenta la bureta, y abrir la llave para que caiga gota a gota el hidróxido en la solución acida contenida en la fiola mientras agita, hasta lograr que con una gota se produzca una coloración rosada permanente.
TABLA DE DATOS 1. Masa del ácido
0.7 g
2. Volumen total de la solución ácida preparada
100 mL
3. Volumen del ácido utilizado para la titulación
10 mL
4. Volumen de la base requerida para la neutralización
12 mL
5. Número de hidrógeno ionizable del ácido empleado
2
6. Normalidad de la solución básica (NaOH) Acido cítrico C6H8O7 196 g/mol Acido oxalácido C2H2O4*2H2 126 g/mol
CALCULOS Para establecer la normalidad del ácido.
(
)( (
) )
0.098
Para determinar el número de equivalente del ácido.
(
)(
)=
Para calcular un equivalente-gramo del ácido.
Para obtener el peso molecular del ácido.
(
)( )
Cálculo del porcentaje de error en la práctica
TABLA DE RESULTADOS 1
Normalidad del ácido
2
Número equivalente del ácido
3
Equivalente gramo del ácido
4
Peso molecular del ácido
N.L
RECOMENDACIONES Se recomienda seguir estrictamente el procedimiento de la práctica, a fin de tener óptimos resultados. Tener mucho cuidado en poner la cantidad correcta de agua en el matraz volumétrico, es decir no pasarse del aforo ni poner una cantidad menor a los 100 mL. No perder ni un solo miligramo de la muestra de ácido, ya que de esto depende que obtengamos un buen resultado en la práctica. Colocar la cantidad indicada de fenolftaleína en la solución del ácido. Tener la precaución de anotar el volumen inicial de hidróxido de sodio que hay en la bureta. Tener cuidado cuando se abra la llave de la bureta para que el hidróxido de sodio caiga en la solución ácida, tener en cuenta que el hidróxido de sodio debe caer gota a gota en la solución ácida para poder emplear el método de valoración volumétrica, de esto depende el éxito de la práctica.
CONCLUSIONES Se estudió las propiedades de las bases y ácidos, así como las diferencias que existen entre ellos. Se estudió las características del hidróxido de sodio, el ácido cítrico y el ácido oxálico. Se empleó en método de análisis volumétrico o titulación para determinar el peso molecular de un ácido orgánico. Se determinó el peso molecular del ácido orgánico (2H+). De acuerdo a los resultados obtenidos, se concluye que la muestra de ácido orgánico (2H+) corresponde al ácido cítrico. Se establece que el procedimiento empleado en esta práctica sirve para poder calcular el peso molecular de cualquier ácido.
BIBLIOGRAFÍA Ph.D. David Matamoros C. / Manual de prácticas de laboratorio de Química General 1 / Guayaquil-Ecuador / 2012 / 34 pag. Química. Problemas y ejercicios de aplicación para Química. Autor: Coba,Yael Editorial: Eudeba Edición: 1º-2010 ISBN : 978-950-23-1702-1
Libro: QUÍMICA la ciencia central, novena edición, Brown LeMay Bursten. Quimica inorgánica, Alan G. Sharpe (aut.) Vicente Iranzo Rubio, (tr.). Editorial Reverté, S.A.
