Objetivos · Preparar soluciones diluidas a partir de soluciones concentradas · Expresar la concentración de la solución final en unidades químicas y...
Química Analítica Analítica Unidad II: Equilibrio acido base
Ingeniería en Biotecnología Química Analítica Actividad 3Práctica I: Cuantifcación de HCl en el ácido muriático Luis Alberto elá!"ue! á!"ue! #ocente en línea: Silvia Adriana Vidaña Martínez $ec%a de entrega: &'()oviembre(*+&, Curso: BI-BQA)-&,+*.-B*-++3
Aca/ulco0 1uerrero
Química Analítica Unidad II: Equilibrio acido base
Objetivos
· ·
2
Preparar soluciones diluidas a partir de soluciones concentradas Expresar la concentración de la solución final en unidades químicas y físicas Determinar la concentración de una solución desconocida por titilación
Introduccin!
Valoración ácido-base: (también llamada olumetría ácido-base! titulación ácidobase o aloración de neutrali"ación# es una técnica o método de análisis cuantitatio muy usada! que permite conocer la concentración desconocida de una disolución de una sustancia que pueda actuar como ácido o base! neutrali"ándolo con una base o ácido de concentración conocida$ Es un tipo de aloración basada en una reacción ácido-base o reacción de neutrali"ación entre el analito (la sustancia cuya concentración queremos conocer# y la sustancia alorante$ "once#tos:
%olución patrón: es la disolución de una sustancia utili"ada como referencia al momento de &acer una aloración o estandari"ación$ ' Patrón primario: también llamado estándar primario es una sustancia utili"ada en química como referencia al momento de &acer una aloración o estandari"ación$ ndicador: en química! sustancia natural o sintética que cambia de color en respuesta a la naturale"a de su medio químico$ )os indicadores se utili"an para obtener información sobre el *rado de acide" o p+ de una sustancia! o sobre el
Química Analítica Unidad II: Equilibrio acido base estado de una reacción química en una disolución que se está alorando o anali"ando$ ,no de los indicadores más anti*uos es el tornasol! un tinte e*etal que adquiere color roo en las disoluciones ácidas y a"ul en las básicas$ .tros indicadores son la ali"arina! el roo de metilo y la fenolftaleína/ cada uno de ellos es 0til en un interalo particular de acide" o para un cierto tipo de reacción química$ $i#os de reacciones:
I.
Ácido fuerte- Base fuerte.
1eaccionan! neutrali"ándose los protones con los &idroxilos producidos por ellos$ %i están en i*ual concentración! la solución final será neutra! p+ 2 3$ %i están en concentración diferentes! la solución final será ácida o básica! dependiendo de la especie que esté en mayor concentración$ %e puede utili"ar cualquier indicador que ire en el interalo de 4-56! como la fenolftaleína! tornasol! roo de metilo$ II.
Ácido débil- Base fuerte.
En el punto de equialencia se forma una sal con lo que la &idrólisis es básica$ %e deberá utili"ar un indicador que ire en la "ona básica de p+ 7 3$ )a fenolftaleína sería un indicador adecuado! pero no el anaranado de metilo o el roo de metilo III.
Ácido fuerte- Base débil.
.puesto al anterior! será necesario un indicador que ire en "ona acida! se forma una sal donde la &idrólisis tiene carácter acido$ El roo de metilo o el anaranado de metilo! serán indicadores adecuados! pero no la fenolftaleína#$ %unto de equivalencia o neutralizacin!
El punto de equialencia o punto de neutrali"ación es aquel en donde la cantidad de sustancia alorante a*re*ada es estequiométricamente equialente a la cantidad de analito presente o sustancia a anali"ar$ )a determinación del punto de equialencia se &ace por medio de indicadores$ Este punto es el resultado ideal (teórico# que se busca en una aloración$ Indicadores &cido 'base
Desde tiempos muy anti*uos! se conocen distintas sustancias de ori*en or*ánico que tienen la propiedad de cambiar su color! dependiendo de las características ácidas o básicas de las sustancias a las que son a8adidas$ En la actualidad! estas sustancias! y muc&as otras! que se &an introducido en el uso &abitual de los laboratorios químicos! se utili"an con la finalidad de determinar el alor del p+ de las disoluciones! así como también! el punto final de las aloraciones ácido 9base$ Dic&as sustancias reciben el nombre d e indicadores ácido-base$
Im&(enes + , -: #* metros Im&(enes ): escala del #*
Química Analítica Unidad II: Equilibrio acido base Materiales: - Pipeta olumétrica 56 ml$ - ;atra" Volumétrico de 566 ml - ;atraces Erlenmeyer de 5<= ml - @ureta - %oporte ,niersal$ - *itador ;a*nético
a# Bon la ayuda de una pipeta olumétrica se midió 56 m) de ácido muriático comercial$ b# De procedió al aciado los 56 ml de ácido muriático en un matra" olumétrico! que preiamente contenía aproximadamente =6 ml de a*ua destilada$ c# %e enraso el matra" olumétrico con a*ua destilada &asta la marca$ d# %e colocó en tres matraces Erlenmeyer de 5<= ml! 56 ml de la disolución de ácido muriático$ e# +ec&o esto se adiciono a cada uno de ellos 46 ml de a*ua destilada y C *otas de fenolftaleína al 5?$ f# )lenada la bureta con Aa.+ 6$56< ; (estandari"ado#$ *# Por consi*uiente se a*re*ó lentamente la disolución de Aa.+ sobre la muestra de ácido muriático! me"clando constantemente! &asta que obsere el cambio de color de incoloro a roo ioleta$ después de esto 1epetí esta operación con las dos muestras restantes$ 1esultado de la aloración: Muestra
Volumen de la muestra de &cido muri&tico
Volumen de /aO* 0!+0M 11ml2
Química Analítica Unidad II: Equilibrio acido base 56$6 56$6 56$6
+ )
43$< 4$F 43$6
.esultados 3 An&lisis 4e .esultados:
partir de estos resultados se reali"aron los si*uientes cálculos para determinar la concentración de +Bl en el ácido muriático$ %e debe de considerar que la muestra ori*inal de ácido muriático fue diluida 5:56 (5 porción demuestra por cada F de a*ua#$ Para calcular la cantidad de +Bl en el muriático! primero se sabe que esta diluida! así que en 56 ml de muestra &abrá 5 mililitro de ácido muriático$ +5 valoracin
)a tabla indica que &ay 43$< ml de Aa.+ a 6$56< ;$ Entonces se tiene que Volumen y Boncentración de Aa.+ y olumen de ácido muriático$ Bonsiderando la fórmula de titulación: V 1 · C 1 V 2 · C 2 =
Despejando C 2=
V 1 · C 1 V 2
Sustituyendo : C 2=
47.2 · 0.102 1
=4.81 M
-5 valoracin: V 1 · C 1=V 2 · C 2 Despejando C 2=
Sustituyendo : C 2
V 1 · C 1 V 2
=
)5 valoracin: V 1 · C 1 V 2 · C 2 =
46.9 · 0.102 1
=
4.78 M
Química Analítica Unidad II: Equilibrio acido base
Despejando C 2=
Sustituyendo : C 2
V 1 · C 1 V 2
=
47.0 · 0.102 1
=
4.79 M
.bteniendo la media aritmética: μ=∑ valoresunitarios / ∑ total de valores μ= 4.81 M + 4.78 M + 4.79 M / 3 μ
=
4.793 M
An&lisis de resultados:
De acuerdo con los alores obtenidos pudimos obtener el alor de concentración real del +Bl en el ácido muriático es de 4$3F ;$ dic&o resultado se encontró de acuerdo a la titulación reali"ada en esta práctica ya que esta nos permite conocer la concentración del ácido$ En esta titulación se trabaó con una base fuerte (Aa.+# y como tal un ácido fuerte (+Bl#! se explicó la reali"ación de dic&a titulación y esta fue reali"ada para tres alícuota lo*rando acercarse más a una exactitud de la concentración real! además los resultados de todo este procedimiento deben ser eecutado con muc&a precisión para lo*rar eitar datos erróneos y encontrando la eracidad del resultado$ De acuerdo con lo consultado en información académica en la Geb al*unos bioquímicos expresan que en el 0ltimo punto de una titulación siempre será mayor al punto de equialencia$ 1ecordemos que el punto de equialencia en nuestra titulación es neutro por tratarse de un ácido fuerte y una base fuerte$
"onclusiones! )as titulaciones son de *ran utilidad en nuestro campo por eemplo ayuda a determinar la dure"a del a*ua! la acide" del a*ua potable! etc$ El conocer el procedo de la titulación! así como los cálculos necesarios son esenciales en nuestra carrera! es por ello que es muy importante aprender estas técnica pues es de uso muy frecuente como @iotecnólo*os$ Por así decirlo la titulación por método olumétrico permite ealuar la concentración desconocida del +B a traés de la concentración ya conocida del
Química Analítica Unidad II: Equilibrio acido base &idróxido de sodio (Aa.+#! es decir! lado la cantidad de dic&a base necesaria para reaccionar cuantitatiamente con esa disolución ácida$ El punto final de la titulación es llamado es llamado punto de equilibrio que puede conocerse *racias a los indicadores! los cuales pueden ariar sus concentraciones físicas dependiendo del tipo de solución presente$ Bomo mencione con anterioridad el punto final la titilación se puede determinar cualitatiamente uniendo las soluciones de +B e &idróxido de sodio &asta producirse el color rosado pálido! en donde se encuentran cantidades i*uales de equialentes de ácido y base
Hambién es importante tener presente los conocimientos de las prácticas preias como el correcto uso de los instrumentos de medición! para así eitar fallas en el procedimiento y ase*urar un resultado confiable y era"$
.e6erencias 7iblio(r&6icas: n*eniería Iuímica$ Hitulación de ácidos-bases$ Biencia @ásica Experimental$ &ttp:JJciencia-basica-experimental$netJtitulacion$&tm ,nD;! ,nidad 5 introducción a la química analítica$ ,niersidad abierta y a distancia de ;éxico$ &ttps:JJunadmexico$blacKboard$comJbbcsGebdaJpid-<3L<4-dt-content-ridC436=F=M5JcoursesJ@-@IA-5=6<%-@<66CJexternal>ilesM<65=6F<6C==C3JinstitutionJDB%@J@HJ6ilesM<65=6F<6C==C3JinstitutionJDB%@J@HJ6
Química Analítica Unidad II: Equilibrio acido base
