Determinacion de Hidroxido y Carbonatos en Mezclas Alcalinas Con Dos Indicadores

“DETERMINACION DE HIDROXIDO Y CARBONATOS EN MEZCLAS ALCALINAS CON DOS INDICADORES”

ING.LIDA ANAYA GARRO

TEMA:

Determinación de Hidróxido y Carbonatos en mezclas Alcalinas con dos Indicadores DOCENTE:

Ing. Lida Anaya Garro CURSO:

Química Analítica Cuantitativa INTEGRANTES:  Montemayor

Cóndor Ángel

ESPECIALIDAD: TAQ- IV CICLO

1



TURNO:

DIURNO

En el presente informe se procederá a explicar de forma detallada

y significativa

los pasos a seguir determinar ciertas muestras de hidróxidos y carbonatos en soluciones alcalinas ya que para este proceso nos dará a conocer por medio de indicadores e volumetrías de neutralización. El objetivo principal de esta práctica como ya se había mencionado primeramente es saber utilizar volumetrías de neutralización que se pueden cuantificar los componentes de una solución alcalina que contenga NaOH, NaHCO3,y Na2CO3, solo o combinados. Solo pueden existir en cantidades apreciables de dos de los tres componentes, por cuanto el tercero se elimina por reacción. Ya

que

nos

redactara

con

gran

elocuencia,

los

hechos

acontecidos,

en

la

experimentación como también verificar ciertos puntos de observación acerca de esta singular operación que la neutralización por lo cual nos brindara conocimientos que nos

2


ING.LIDA ANAYA GARRO ayudaran a destacar, en este campo, debido a que los pasos son sencillos y complejos, por lo que es más fácil acoplarse a este proceso.

 Determinar la composición alcalina de la manera mediante dos titulaciones.  Aplicar los principios de las volumetrías de neutralización en la determinación

de

NaOH, NaHCO3, Na2CO3 o mezclas posibles en una solución alcalina.

 Calcular

el contenido de NaOH, NaHCO3, o Na2CO3 mezclas posibles en una

solución alcalina.

 Calcular

el error absoluto y el error relativo de los resultados de las muestras

alcalinas u otros cálculos correspondientes.

 Determinar el volumen total de la

solución utilizada a neutralizar.

Determinación de NaOH, NaHCO3, Na2CO3 o mezclas posibles en muestras alcalinas Mediante volumetrías de neutralización se pueden cuantificar los componentes de una solución alcalina que contenga NaOH, NaHCO3,y Na2CO3, solo o combinados. Solo pueden existir en cantidades apreciables de dos de los tres componentes, por cuanto el tercero se elimina por reacción entre ellos. Por lo anterior, una solución puede contener una mezcla de NaOH y Na2CO3 o de Na2CO3y NaHCO3. No pueden existir en solución NaOH y NaHCO3 porque reaccionan entre sí para dar Na2CO3 según la siguiente reacción iónica: OH- + HCO3-

CO3= + H2O

La cuantificación de estas sustancias se puede realizar mediante dos métodos.

3


ING.LIDA ANAYA GARRO El primer método permite determinar la composición alcalina de la muestra mediante dos titulaciones: una, con un indicador de viraje ácido como el metil naranja y la otra, con un indicador de viraje básico como la fenolftaleína. El segundo método cuantifica mezclas de NaOH y Na2CO3 o de Na2CO3 y NaHCO3, adicionando BaCl2.

Determinación

de

la

composición

alcalina

de

la

muestra

mediante

dos

titulaciones. La composición de la solución se calcula a partir de dos volúmenes relativos de ácido patrón necesarios para valorar volúmenes iguales de muestra con dos indicadores, uno que vire en medio ácido y otros que vire en medio básico. Compuesto (s) en la muestra NaOH

Relación entre VF y VM en la valoración de volúmenes iguales de muestra VF = VM

Na2CO3

VF = ½ VM

NaHCO3

VF = 0; VM > 0

NaOH, Na2CO3

VF > ½ VM

Na2CO3, NaHCO3

VF < ½ VM

Si se llama VF al volumen del ácido necesario para el viraje con fenolftaleína y VM al volumen necesario para el viraje con metil naranja, la muestra contendrá los siguientes compuestos. Las reacciones iónicas que ocurren en la valoración de los componentes de la solución alcalina con HCl y los volúmenes relacionados con cada indicador, aparecen a continuación: a. Si la muestra contiene NaOH OH- + H+

H2O (VF = VM)

b. Si la muestra contiene Na2CO3 CO3= + H+ -

HCO3 + H

HCO3

+

-

(VF)

Na2CO3 (VM - VF)

c. Si la muestra contiene NaHCO3 HCO3- + H+

H2CO3 (VM)

d. Si la muestra contiene NaOH y Na2CO3. OH- + H+ =

CO3 + H

H 2O

+

HCO3

- *

El volumen gastado en las dos reacciones anteriores corresponde a VM - VF. HCO3- * + H+

H2CO3 (VM - VF)

e. Si la muestra contiene Na2CO3 y NaHCO3 CO3= + H+

HCO3

HCO3- + H+ HCO3

- *

+ H

+

- *

(VM)

H2CO3 H2CO3

El volumen gastado en las dos reacciones anteriores corresponde a VM - VF.

4


ING.LIDA ANAYA GARRO Los resultados en muestras formadas por uno solo de los compuestos alcalinos son exactos, pero para mezclas no, porque el punto final de la valoración de carbonatos en presencia de fenolftaleína es difuso. Se prefiere en este último caso, métodos específicos para mezclas.

Determinación de mezclas de NaOH y Na2CO3 con BaCl2. Se hacen dos valoraciones; en una de ellas se determinan los miliequivalentes totales usando un indicador de viraje ácido (VM); para la otra valoración se separa el carbonato de la solución agregando un exceso de BaCl2. El BaCO3 formado es una sal con solubilidad muy baja. La cuantificación de los hidróxidos se hace utilizando un indicador de viraje básico (VF). Las reacciones que ocurren son: Alcalinidad total: OH- + H+ ® H2O HCO3

-

+ H+

H2CO3

El volumen gastado en las dos reacciones corresponde a VM. Hidróxidos: CO3

-

+ Ba+2

OH- + H+

BaCO3

H2O (V1)

Determinación de mezclas de Na2CO3y NaHCO3 con BaCl2. Se hacen dos valoraciones; en una de ellas se determinan los miliequivalentes totales usando un indicador de viraje ácido (VM); para la otra valoración se agrega un exceso de álcali tipo para convertir el NaHCO3 en Na2CO3 (V2). Posteriormente se adiciona BaCl2 para precipitar todo el Na2CO3 y se valora el NaHCO3 por retroceso con ácido tipo (V2). Las reacciones que ocurren son: Alcalinidad total: CO3 =

HCO3 + H

+

=

+ 2H+

H2CO3

H2CO3

Bicarbonatos: HCO3

-

+ OH

-

CO3

=

+ H2 O

CO3

=

+ Ba+2

-

OH + H

+

BaCO3 H2O (V2)

MEZCLAS ALCALINAS Método de Warder

Este método puede llevarse a cabo sobre una porción única de muestra o sobre dos iguales de ella. Cualquier sea el caso, permite decidir que componentes se encuentran presentes y la concentración de cada uno de ellas. Cuando se trabaja sobre una porción única de la muestra (una alícuota), se realizan dos titulaciones sucesivas usando indicadores que poseen distintos rangos de viraje (fenolftaleína y heliantina), en ese orden. Para una única porción:

Se llama VF al volumen de ácido normalizado necesario para producir la decoloración

5


ING.LIDA ANAYA GARRO de la fenolftaleína y VH al volumen de ácido normalizado, contando a partir de VF, necesarios para producir el cambio de color del indicador

heliantina.

Se denominan mezclas alcalinas a las formadas por combinaciones compatibles de sosa, carbonato y carbonato ácido. Estas mezclas tienen gran importancia tanto en Química Industrial, como Medio-Ambiental, Alimentaria o Clínica, por lo que su determinación analítica tiene un gran interés.

Materiales. 1 pipeta de 10mL, 1 bureta de 25 mL, 2 erlenmeyer de 250mL, 1 probeta de 100mL, 1 pipeta de 5mL, 1 embudo de vidrio.

Reactivos. Fenolftaleína, solución patrón de HCl, naranja de metilo, carbonato y bicarbonato de sodio (muestra A) carbonato e hidróxido de sodio (muestra B)

Equipos. Pehachímetro

6



7



8



 Determinar

el % de carbonato, bicarbonato e hidróxido de sodio en las

diferentes muestras.

9



10



Tabla 1. Determinación de la composición alcalina de la muestra. Información requerida

Ensayo 1

Ensayo 2

Identificación de la muestra Volumen de la muestra pH de la muestra Volumen con fenolftaleína VF (mL) pH de la solución resultante Normalidad del HCl patrón Relación entre VF y VM Compuestos alcalinos en la muestra g/L de cada uno de los compuestos presentes

Tabla 2. Determinación de NaOH y Na2CO3 con BaCl2. Información requerida

Ensayo 1

Volumen de muestra (mL) Consumo de HCl V1 (mL)

11

Ensayo 2


ING.LIDA ANAYA GARRO VM promedio (mL) Normalidad de HCl patrón g/L NaOH g/L Na2CO3

Tabla 3. Determinación de Na2CO3 y NaHCO3 con BaCl2 Información requerida

Ensayo 1

Ensayo 2

Volumen de muestra (mL) Volumen de NaOH adicionado VM promedio (mL) Normalidad del HCl patrón Normalidad del NaOH patrón g/L Na2CO3 g/L NaHCO3 Consumo de HCl por el exceso de NaOH V1 (mL)

 Se

dice la determinación de carbonatos

e hidróxido alcalinas se dice que

Solo pueden existir en cantidades apreciables de dos de los tres componentes, por cuanto el tercero se elimina por reacción entre ellos. Por lo anterior, una solución puede contener una mezcla de NaOH y Na2CO3 o de Na2CO3y NaHCO3. No pueden existir en solución NaOH y NaHCO3 porque reaccionan entre sí para dar Na2CO3.

 Podemos

concluir que una titulación de neutralización o valoración de acido

base, termina cuando el numero de equivalentes del acido es igual al número equivalentes de la base, o en el momento en el cual se alcanza el punto de equivalencia de reacción. Lo cual mediante volumetrías de neutralización se pueden cuantificar las componentes de una solución alcalina que contenga dichas muestras a analizar.

 Por otra parte se ha de resaltar, que para las titulaciones acido base, los dos métodos más comunes para poder determinar, los puntos finales, es el empleo

12


ING.LIDA ANAYA GARRO de indicadores coloreados, como es el caso de la fenolftaleína y el anaranjado de metilo, indicadores empleado en esta práctica, o también el uso del peachimetro, para controlar el PH, de la solución en función del volumen titulante agregado.

 Se

ha de resaltar, que en numerosos análisis químicos es necesario utilización

de soluciones acidas y bases fuertes de concentraciones conocidas, por lo que la concentración de dichas soluciones puede determinarse por medio de titulaciones o valoraciones de neutralización.

 Se dice que la composición de la solución se calcula

a partir de dos volúmenes

relativos de acido patrón necesarios para valorar volúmenes iguales de muestra con dos indicadores sea en este caso la fenolftaleína y el anaranjado de metilo uno para el medio acido y el otro para el medio básico por el cual se llama VF

al volumen del acido y VM al volumen necesario para el viraje del

anaranjado de metilo.

 Tener

el mayor cuidado y precaución al trabajar son el acido clorhídrico es

muy corrosivo en altas concentraciones.

 Determinar

la cantidad necesaria al comenzar dicha prueba ya que es muy

importante a la hora de hacer los cálculos.

 Tomar

las precauciones necesarias en cuanto la manipulación de reactivos de

alta concentración puesto, a que nos pueden causar un gran daño, como se menciono anteriormente trabajaremos con ácidos, los cuales serán preparados, puesto a que estos reactivos se ha conservado durante un largo tiempo, y están en tan mal estado que con tan solo tocar, nos puede causar una corrosión o una intoxicación.

 No, improvisar en cuanto la preparación de soluciones, puesto a que nos puede causar un error, de cálculos o un retraso de ejecución del proceso, por otra parte en cuanto a la ejecución del proceso se ha de seguir lo que esta propuesto en la guía porque si no, una mal paso a seguir podría establecer

13


ING.LIDA ANAYA GARRO unas posibles consecuencias, los cuales nos llevarían a un proceso mal ejecutado.

 Realizar

los cálculos correctamente puesto a que es el punto clave para la

ejecución del proceso, como ya se había mencionado anteriormente, el punto clave de la prueba es la preparación de soluciones a una determinada concentración. Por otra parte se recomienda establecer un punto en la cual se observara cada suceso acontecido sin omitir ningún detalle.

 Se

recomienda usar correctamente los materiales como la fiola puesto a que

serán indispensables para la preparación de soluciones, así mismo se propondrá una mejor solución, puesto a que la mayoría, no ejercen adecuadamente este instrumento, debido a que el momento de enrasarlo, causa un desnivel de proporciones altas y bajas.

http://html.rincondelvago.com/ http://www.buenastareas.com/ www.google.com www.wikipedia.com www.quimicalibre.com http://www.quimicaweb.net/ http://www.monografias.com/Quimica/ http://www.100ciaquimica.net/ http://www.scielo.org.pe/scielo.php/script_sci_serial/pid_1810634X/lng_es/nrm_is

14


ING.LIDA ANAYA GARRO http://www.google.com.pe/#q=quimica&hl=es&prmd=imvnsbl&ei=jVaCTrCvDojx 0gH2oZCTAQ&sqi=2&start=10&sa=N&fp=f4d0ec2546101345&biw=1366&bih= 561 http://quimicalibre.com/ http://www.cienciakanija.com/category/quimica/

15

Determinacion de Hidroxido y Carbonatos en Mezclas Alcalinas Con Dos Indicadores

Recommend Documents