Química
Práctica 1
Práctica 1
Análisis de la acidez de un vinagre comercial Objetivos
- Dominar conceptos como ácido y base b ase en disolución acuosa, escala de pH, valoración ácidobase, punto de equivalencia, indicadores o disoluciones patrón. - Familiarizarse con el manejo del material utilizado en la preparación de disoluciones y en el análisis volumétrico. - Realizar los cálculos de concentración y preparar una disolución. - Conocer y utilizar el método volumétrico para realizar una valoración de una base fuerte con un patrón primario. - Aplicar la valoración ácido-base en la determinación de la acidez de un vinagre comercial. Introducción
El objetivo final de la práctica es determinar la concentración del ácido acético en un vinagre comercial mediante valoración ácido-base. La valoración consiste en añadir una disolución de una base hasta que todo el ácido haya reaccionado. reaccionado. Si la base es el hidróxido de sodio, NaOH, la reacción será: ácido acético
CH3COOH
+
+
hidróxido de sodio +
–
Na OH
→ → → →
acetato de sodio –
+
CH3COO Na
+
agua
+
H2O
El en el punto de equivalencia equivalencia de la valoración los dos reactivos se han combinado en sus proporciones estequiométricas hasta que ambos se han consumido y ninguno permanece en exceso. Este punto se aprecia por el cambio brusco del pH del sistema reaccionante, estimado mediante un indicador . Los indicadores son sustancias orgánicas que cambian de color cuando ocurre un cambio en el pH de la disolución. A partir de los datos de la valoración se calcula la cantidad de un reactivo y, mediante un factor estequiométrico, se puede determinar la cantidad del otro. En el caso concreto, a partir del volumen y de la molaridad del NaOH(aq) se puede calcular el – – número de moles de OH y a continuación, con el uso del factor 1 mol CH 3COOH/1 mol OH , se puede calcular la cantidad de CH 3COOH en moles: El número de moles de un reactivo(:soluto) en una disolución es: n = VM donde
n : número de moles del soluto V : el volumen de la disolución en litros M : la molaridad de la disolución Molaridad, M : moles del soluto por litro l itro de disolución
Para detectar el punto final de la valoración se usará la fenolftaleína, un indicador que cambia de incoloro a rosado en un intervalo de pH básico (8-10). La acidez total en grados acéticos se define como la totalidad de los ácidos volátiles y fijos que contiene el vinagre, expresado en gramos de ácido acético por 100 ml de vinagre.
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Material y reactivos
1 bureta de 25 ml 1 pipeta de 10 ml 1 embudo cónico 1 erlenmeyer de 250 ml 1 vaso de precipitados de 100 ml Disolución de NaOH 0,5M Disolución de fenolftaleína
Disolución patrón de ácido oxálico 0,4M
Seguridad y descripción de riesgos
Medidas de protección personal guantes/bata/gafas/máscara de protección. Léanse las Fichas de Datos de Seguridad de las sustancias químicas involucradas en la reacción. A destacar: Acido oxálico
Nocivo en contacto con la piel y por ingestión. Hidróxido de Sodio
Provoca quemaduras graves en la piel y lesiones oculares graves. Procedimiento 1.
Preparación de la bureta
Enjuague al menos dos veces la bureta con unos 5 ml de la disolución de NaOH 0,5 M. Llene la bureta con esta disolución con la ayuda de un embudo seco y limpio. Manteniendo la bureta ligeramente inclinada, abra despacio la llave y deje fluir una pequeña cantidad del líquido para eliminar las posibles burbujas de aire. Después, enrase con la disolución de NaOH hasta la indicación 0,0 (véase Fig. 1.1).
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Nota importante : la disolución de NaOH en exceso siempre se vierte dentro de un vaso de precipitados de 100 ml, para su posterior vertido al bidón de residuos adecuado .
Figura 1.1. Lectura correcta de la bureta.
14 ml - incorrecto 17.55 ml - incorrecto 17.5 ml - correcto
2.
Valoración de la disolución de NaOH
El NaOH en lentejas no es un patrón primario, por lo tanto primero determinaremos la molaridad exacta de la disolución de NaOH por medio de una volumetría ácido-base con una disolución patrón de ácido oxálico 0,4 M. Mida exactamente con una pipeta 10 ml de la disolución patrón de ácido oxálico 0,4 M y trasváselos a un erlenmeyer limpio de 250 mL. Agregue unas gotas de indicador fenolftaleína y añada aproximadamente 30 ml de agua destilada. Ponga un papel blanco debajo del erlenmeyer y añada poco a poco la disolución de NaOH de la bureta, agitando continuamente, hasta aparición de un color rosado. Continúe agregando NaOH ahora gota agota hasta que el color rosa persista por lo menos 15 segundos. Lea y anote el volumen final de la disolución de NaOH que se ha utilizado en la valoración. Repita la valoración dos o tres veces. Haga la media de los valores. 3.
Preparación de la muestra de vinagre
En un erlenmeyer limpio y seco de 250 ml, se vierten 10 ml exactos del vinagre a analizar, usando una pipeta de 10 ml y el pipeteador correspondiente. Anote el volumen V a (litros) del vinagre. Diluya la muestra añadiendo 30 - 40 ml de agua destilada. Agregue 2-3 gotas de fenolftaleína a la disolución de vinagre y ponga debajo del erlenmeyer un papel blanco. 4. Valoración
Añada poco a poco la disolución de NaOH desde la bureta, agitando continuamente el erlenmeyer. Cuando la disolución se encuentre cerca del punto final de la valoración (punto de equivalencia), el tono rosáceo tarda más en desaparecer. Añada gota a gota el NaOH hasta que el color rosa pálido persista por lo menos 15 segundos en la disolución.
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Alcanzado el punto final de la valoración anote el volumen V b,1 (litros) de NaOH consumido. Vuelva a repetir la valoración del vinagre, anote de nuevo el volumen V b,2 (litros) de NaOH consumido y haga la media de los datos: Vb = (Vb,1 +Vb,2)/2
Importante: tenga cuidado de no añadir disolución de base en exceso, la sobrevaloración es un error. Si el indicador en el erlenmeyer es rosa intenso, se ha pasado el punto de equivalencia y la valoración se tiene que repetir.
Resultados y Cálculos
Volumen del vinagre, V a: Volumen de la disolución de NaOH, V b: Molaridad de la disolución de NaOH, M b: Molaridad del vinagre, Ma: Peso molecular del ácido acético: Concentración del ácido acético en el vinagre: (en gramos de ácido por 100 ml de vinagre)
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