Determinación potenciométrica de la concentración en una disolución de H3PO4
Nombres:
Camila Huaquifil Herrera Camila Valdés Suárez
Resultados: -
Parte A:
Tabla gruesa: La tabla gruesa muestra los puntos de equivalencia de manera imprecisa, ya que nos da rangos o saltos de pH a partir de los mL gastados. n nuestro caso el primer salto se aprecia desde los ! mL "asta los # mL y el segundo salto se observa desde los $% mL "asta los $& mL. Tabla gruesa Volumen NaOH (mL) 0 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 18 19 20
pH 2,05 2,15 2,19 2,26 2,28 2,3 3,41 6,03 6,61 6,91 ,18 ,48 ,88 9,18 11,0 5 11,4 3 11,6 2 11, 11,8 11,9 5 12,0 3
Tabla ina: 'uestra los datos obtenidos en la medici(n de pH y los diferentes puntos de equivalencia de manera más precisa, ya que desde los rangos de variaci(n de pH obtenidos en la tabla gruesa se puede precisar y obtener la primera y segunda derivada. Tabla fna
Volumen NaOH (mL)
pH 0 1 2 3 4 5 6 6,2 6,4 6,6 6,8 ,2 ,4 ,6 ,8 8 9 10 11 12 12,2 12,4 12,6 12,8 13 13,2 13,4 13,6 13,8 14 15 16 1 18 19 20 21
!r"icos a partir de la tabla ina:
!pH"!mL 2,08 2,21 2,31 2,4 2,63 2,89 3,48 4,41 5,35 5,6 5,88 6,05 6,13 6,3 6,39 6,4 6,54 6,85 ,11 ,3 ,1 ,82 ,89 8,03 8,35 8,45 8,2 9,52 9,98 10,28 10,55 11,1 11,38 11,58 11, 11,81 11,89 12
!2pH"!V
0,1 0,16 0,16 0,26 0,59 4,65 4, 1,25 1,4 0,85 0,4 0,85 0,45 0,4 0,35 0,31 0,26 0,26 0,34 0,55 0,35 0, 1,6 0,5 1,35 4 2,3 1,5 1,35 0,55 0,28 0,2 0,12 0,11 0,08 0,11
0,06 #4,44089$#16 0,1 0,33 20,3 0,25 #1,25 0,5 #2,5 #2,25 2,25 #2 #0,25 #0,25 #0,04 #0,05 #8,8818$#16 0,08 1,05 #1 1,5 4,5 #5,5 4,25 13,25 #8,5 #4 #0,5 #0,8 #0,2 #0,08 #0,08 #0,01 #0,03 0,03
pH"Volumen 14 12 10 8 6 4 2 0 0
5
10
15
20
%olumna1
25
30
35
40
45
L&near (%olumna1)
) partir de este gráfico de los datos de pH obtenidos y los vol*menes utilizados en la titulaci(n fina, se puede calcular la normalidad, el +a$ y el +a%. l +a no se puede determinar, ya que la tercera disociaci(n no es observable mediante el método e-perimental. l primer punto de equivalencia se encuentra en el volumen !,% al !,& y el segundo punto de equivalencia se encuentra en el $,% al $,&. Puntos de disociación de H3PO4
H/& 00000
H%/&0 1 H1
H%/&0 0000
H/&0% 0000
H/&0% 1 H1 /&0 1 H1
stos datos se calculan de la siguiente forma C$2V$3C%2V% Concentraci(n de H1 - mL de ácido3Concentraci(n 4e 5a/H - mL de 5a/H 6H17 - $8 mL 3 8,$889' - !,%mL 6H17 3 :8,$889' - !,% mL;<$8mL 6H17 3 8,8!%$' - :$88 mL<$8mL; 6H17 3 8,!%$' 5ormalidad= 'olaridad - 5*meros de protones :Ho&; tiene H1 5ormalidad= 8,!%$' - 3 $,#!>5 ?C(mo calculamos el +a@
0
l Aa se calcula con los distintos puntos de equivalencia dividiéndolo en % de esta forma podemos obtener el +a$ y +a%.
Volumen de +a$3 !,%mL<%mL Volumen de +a$ 3 ,$ mL pH3 p+a 0
l pH te(rico se obtiene de la curva en los mL de ,$ trazando una lBnea al pH
pH te(rico3%,&> +a$3anti log0%,&> +a$3 ,%&-$8 0 0
ara calcular el +a% debemos "acerlo lo mismo, pero además se le suma el primer punto de equivalencia.
Volumen de +a%3 $,%mL<%mL Volumen de +a%3 !,!mL ,$mL1!,!mL3>,mL pH 3 p+a pH te(rico3,8 +a%3anti log0,8 +a%3 >,-$8 0#
!pH"!mL 12 10 8 6 4 2 0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
La primera derivada está representada en este gráfico y a partir de este se pueden observar dos puntos que estarán muy marcados que indican nuestros puntos de equivalencia. 5uestro primer punto de equivalencia fue !,&mL mientras que el segundo fue de $,&mL. Concentraci(n de H1 - Vol. 4e ácido3 Concentraci(n 5a/H - Vol. 4e 5a/H 6H17 - $8 mL 3 8,$889 ' - !,& mL 6H17 3 :8,$889 ' - !,& mL;<$8mL 6H17 3 8,8!&%' D :$88 mL<$8mL; 6H17 3 8,!&% ' 5ormalidad 3 'olaridad - n*meros de protones Ho& : tiene H1; 5ormalidad 3 8,!&% ' - 3 $.>%>!5
!2pH"!mL 12 10 8 6 4 2 0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
La segunda derivada está representada en este gráfico. )quB podemos observar que "abrá puntos "acia arriba y "acia abaEo, donde el punto de que esta al medio nos indicará nuestro punto de equivalencia. l primer punto de equivalencia es !,&mL y el segundo punto de equivalencia es $,&mL Concentraci(n de H1 - Vol. 4e ácido3 Concentraci(n 5a/H - Vol. 4e 5a/H 6H17 - $8 mL 3 8,$889 ' - !,& mL 6H17 3 :8,$889 ' - !,& mL;<$8mL 6H17 3 8,8!&%' D :$88 mL<$8mL; 6H17 3 8,!&% ' 5ormalidad 3 'olaridad - n*meros de protones : Ho& tiene H1; 5ormalidad 3 8,!&% ' - 3$,>%>!5
0
Parte #:
Tabla gruesa: ) partir de la titulaci(n gruesa se pueden obtener los datos vol*menes gastados y determinar rangos donde se observan los saltos de pH para encontrar los puntos de equivalencia en la mezcla de HCl con H /&. Tabla gruesa Volumen NaOH (mL) 0 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 18 19 20 21 22 23 24 25
pH 1,9 1,95 2,02 2,1 2,1 2,2 2,38 2,53 2,4 3,12 5,36 6,34 6,2 ,03 ,33 ,69 8,43 10,5 8 11,1 4 11,4 11,5 11, 11,8 1 11,9 11,9 6 12,0 2
Tabla ina: Los rangos de los saltos de pH obtenidos en la tabla gruesa se trabaEan de manera más precisa en la titulaci(n fina para asB obtener la primera y segunda derivada y posteriormente conseguir las concentraciones de HCl y H/&. 5uestro primer punto de equivalencia fue >,! mL y nuestro segundo punto de equivalencia fue $!,$.
Tabla fna
Volumen NaOH (mL)
pH
!pH"!mL
0 1 2 3 4 5 6 8 8,2 8,4 8,6 8,8 9 9,2 9,4 9,6 9,8 10 11 12 13 14 15 15,2
1,89 1,91 1,93 2,1 2,18 2,24 2,36 2,51 2,1 2,3 2,6 2,88 2,92 3,1 3,24 3,48 5,24 5,3 5,39 6,32 6, ,31 ,54 ,63
0,02 0,1 0,08 0,06 0,12 0,15 0,2 0,1 0,15 0,6 0,2 0,9 0, 1,2 8,8 0,3 0,45 0,93 0,38 0,3 0,31 0,23 0,45
15,4 15,6 15,8 16 16,2 16,4 16,6 16,8 1 18 19
,2 ,92 8,02 8,26 8,8 9,05 9,58 10,24 10,56 11,1 11,3
0,45 1 0,5 1,2 2, 1,25 2,65 3,3 1,6 0,54 0,2
!2pH"!V
0,15 #0,09 #0,02 0,06 0,03 0,05 #0,5 0,25 2,25 #2 3,5 #1 2,5 38 #42,5 0,5 0,48 #0,55 #0,08 0,01 #0,08 1,1 #1,9984$# 14 2,5 #2,5 3,5 ,5 #,25 3,25 #8,5 #1,06 #0,2
20 21
11,49 11,63
0,12 0,14
22 23 24 25
11, 11,88 11,95 12,01
0,14 0,11 0,0 0,06
#0,15 0,02 #1,636$# 15 #0,03 #0,04 #0,01
!r"icos obtenidos a partir de la tabla ina:
pH" 'olumen 14 12 10 8 6 4 2 0
0
5
10
15
20
25
%olumna1
30
35
40
45
50
L&near (%olumna1)
n este gráfico se pueden observar dos puntos de equivalencia :el tercer punto no se alcanza a apreciar; y a partir de este gráfico se pondrá obtener las concentraciones de HCl y H /&. mL de HCl= $8 0 !,$ 3 ,> mL 0
mL de H/& 3 $!,$ 0 $8 3 !,$ mL
Concentraci(n HCl - Vol. 4e ácido3 Concentraci(n 5a/H - Vol. 4e 5a/H
6HCl7 - $8 mL 3 8,$889 ' - ,> mL 6HCl7 3 :8,$889 ' - ,> mL;<$8mL 6HCl7 3 8,8>$>9' 0
5ormalidad 3 'olaridad - n*meros de protones :el HCL tiene solo $ prot(n de H1;
'oles de HCl 3 'oles de 5a/H 'olaridad3 5ormalidad 5ormalidad 3 8,8>$>9 5 0
Concentraci(n de H1 - Vol. 4e ácido3Concentraci(n 5a/H - Vol. 5a/H
6H/&7 - $8 mL 3 8,$889 ' - !,$ mL
6H/&7 3 8,$889 ' - !,$ mL<$8mL 6H/&7 3 8,8!$89 ' 5ormalidad 3 'olaridad - n*meros de protones :el H/& tiene protones de H1; 5ormalidad 3 8,8!$89 ' - 3 8,$#>$9 5
!pH"!mL 12 10 8 6 4 2 0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
ste gráfico que corresponde a la primera derivada y se puede ver claramente los puntos de equivalencia obtenidos. l primer punto de equivalencia es >,! mL y el segundo es $!,#mL mL de HCl = $80!,# 3 ,% mL 0
mL de H/& 3 $!,# 0$8 3 !,# mL
Concentraci(n de HCl - Vol. 4e ácido3 Concentraci(n 5a/H - Vol. 5a/H
6HCl7 - $8 mL 3 8,$889 ' - ,% mL 6HCl7 3 :8,$889 ' - ,% mL;<$8mL 6HCl7 3 8,8%$!' 0
5ormalidad 3 'olaridad - n*meros de protones :el HCL solo contiene un proton de H1;
'oles de HCl 3 'oles de 5a/H 'olaridad3 5ormalidad 5ormalidad 3 8,8%$! 5 0
Concentraci(n de H1 - Vol. 4e ácido3 Concentraci(n 5a/H - Vol. 5a/H
6H/&7 - $8 mL 3 8,$889 ' - !,# mL
6H/&7 3 8,$889 ' - !,# mL<$8mL 6H/&7 3 8,8!#&' 0
5ormalidad 3 'olaridad - n*meros de protones :el H/& tiene protones de H1;
5ormalidad 3 8,8!#& ' - 3 8,$>%>! 5
!2pH"!mL 12 10 8 6 4 2 0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
%olumna3
ste grafico representa la segunda derivada donde nuestros puntos de equivalencia son !,& mL y el segundo es $,& mL mL de HCl = $8,90!,8 3 &,9 mL 0
mL de H/& 3 $!,9 0$8,9 3 !,8 mL
Concentraci(n de HCl - Vol. 4e ácido3 Concentraci(n 5a/H - Vol. 5a/H
HCl - $8 mL 3 8,$889 ' - &,9 mL 6HCl7 3 :8,$889 ' - &,9 mL;<$8 mL 6HCl7 3 8,8&9%%9 ' 0
5ormalidad 3 'olaridad - n*meros de protones
'oles de HCl 3 'oles de 5a/H 'olaridad3 5ormalidad 5ormalidad 3 8,8&9%%9 5 0
Concentraci(n de H1 - Vol. 4e ácido3 Concentraci(n 5a/H - Vol. 5a/H
6H/&7 - $8 mL 3 8,$889 ' - !,8 mL
6H/&7 3 :8,$889 ' - !,8 mL;<$8 mL 6H/&7 3 8,8!8 ' 5ormalidad 3 'olaridad - n*meros de protones 5ormalidad 3 8,8!8 ' - 3 8,$#8> 5
