TITULACIONES COULOMBIMÉTRICAS COULOMBIMÉTRICAS Aguilar M, María Fernanda; 062344 Benítez R, Paola Andrea; 0625713 Laboratorio de Instrumental Departamento de Química, Facultad de Ciencias Naturales y Exactas, Universidad Del Valle, Cali, Colombia.
RESUMEN. En esta práctica práctica de laboratorio laboratorio llamada “titulaciones “titulaciones coulumbimétricas” coulumbimétricas” tiene como como objet objetivo ivo la determ determina inació ción n de la conce concentr ntrac acion iones es de una base base fuerte fuerte como el NaOH con ácido electrodegenerado, electrodegenerado, HCl con una base electrodegenarada por medio de medidad de amperaje y tiempo. Las concentraciones obtenidas para el NaOH y HCl fueron de 0.0159 y 0.0140 M respectiv respectivame amente. nte. Posterio Posteriormen rmente te se determ determino ino los mg mg de la vitamin vitamina a C en una pastilla obteniéndose un valor de 474.6 mg y con un porcentaje de error exper experime imenta ntall del 5.08%. 5.08%. Para Para esta práctic práctica a se obtuvo obtuvo una eficien eficiencia cia de corriente del 100%.
DATOS. Para esta práctica de laboratorio se obtuvieron los siguientes datos: En las tablas para abreviar ciertos términos se usaron las siguientes denotaciones:
Nota:
V = volume lumen, n, I = Corrient iente e, t= tiempo, Q = Carga, concentración concentración = [M], moles = η . -Valoración de una base con ácido electrodegenerado.
Tabla Tabla 1. Medici Medición ón de corri corrient ente e y tiempo para la valoración de NaOH con ácido electrogenerado. # I (A) t (s) 1 0,00 ,0099 273,0 2
0,0100
325,8
3
0,0100
327,6
PROME DIO
0,01 ,0100
308,8
-Valo -Valorac ración ión de un ácido ácido con con base base electrodegenerada.
Tabla 2. Medición Medición de corriente corriente y tiem tiempo po para para la valo valora raci ción ón de HCl HCl con base electrogenerada. #
I (A)
t (s)
1
0,010
270,6
2
0,010
273,6
PROMEDI O
0,010
272,1
-Determinación -Determinación de vitamina C en un comp compri rimi mido do medi median ante te yodo yodo electrodegenerado.
Tabla 3. Medición corriente y tiem tiempo po para para la valo valora raci ción ón de la solución patrón de Ac. Ascórbico V (mL) I (A) t (s) 1
0,0099
123,0
2 3 4
0,0099 0,0100 0,0101
250,2 362,4 482,4
5
0,0101
566,4
2H2O → O2 + 4H+ + 4eTabla 4. Medición Corriente y tiempo para la valoración de la solución problema de Vitamina C. V (mL) I (A) t (s) 3
0,010
313,2
3
0,010
310,8
PROMEDI O
0,010
312,0
CÁLCULOS Y RESULTADOS. Con respecto a los datos obtenidos y haciendo uso de la siguiente ecuación se puede obtener la carga “Q”generada en las diferentes determinaciones que se hicieron en la práctica: Q = I × t
Grafito (-) 2H2O + 2e-
Teniendo en cuenta estas reacciones, se determino la carga y posteriormente la concentración de NaOH, de la siguiente manera: QNaOH = 0.0100 A
Para la determinación de las moles se hizo uso de la ley de Faraday, la cual es definida por la siguiente ecuación:
nA
=
Q nF
-Determinación de la concentración real de NaOH. En la titulación de NaOH se vieron involucradas las siguientes semireacciones electrolíticas, en el respectivo electrodo:
Platino (+)
×
327.6 s
QNaOH = 3.0777 C
[ NaOH ] = 3.0777 C × ×
Esta ecuación es fácil de aplicar debido en que en todo el proceso la corriente se no variaba de manera significativa, se puede observando los valores de las tablas 1, 2, 3 y 4 la corriente se mantuvo casi que constante.
→ 2OH- + H2
1 mol NaOH 1 mol H
[ NaOH ]
+
×
1 mol e - 4 mol H × 96485 C 4 mol e
+ -
1 2×10 -3L
= 0.0159 5 M
-Determinación de la concentración real de HCl. En la valoración de HCl se ven involucradas las siguientes reacciones en los dos electrodos:
Platino (-) 2H2O + 2e-
→ 2OH- + H2
Grafito (+) 2H2O → O2 + 4H+ + 4eTeniendo en cuenta estas reacciones, se prosigue a determinar la carga y la concentración para el HCl.
QHCl = 0.0099 A
272.1 s
×
Q Ac.A = I Ac. A 1 mL * t Ac.A
QHCl = 2.7074 C
[ HCl ] = 2.7074 C × ×
1 mol e
× 96485 C
1 mol HCl
1
1 mol OH
2×10 -3 L
× -
-
2 mol OH 2 mol e
-
=
0.0099 A * 123.0 s
1.2177 C
Q Ac.A n*F
Q Ac.A = Carga para el Ac. Ascórbico
Reactivo Q (C) V (L)
HCl
Q Ac.A
ηAc.A =
Tabla 5. Resultados para la determinación dela concentración real de NaOH y HCl.
NaOH
=
-
[ HCl] = 0.0140 M
3,077 7 2,707 4
Q Ac.A
1 mL
η Ac. A = moles de Ac. Ascórbico.
[M] n = 2 (número de e- transferidos )
0,002
0,0159
0,002
0,014
-Determinación de Vitamina C mediante yodo electrodegenerado. Las reacciones que participan en la determinación de acido ascórbico son las siguientes:
Platino (+)
F = constante de Faraday = 96485C/mo
ηAc. A =
1.2177 C 2 * 96485 C/mol
=
-6
6.3103× 10
mo
mg Ac. A =6.3103×10 -6 mol Ac. A ×
176.1g Ac. A 1000 mg × 1mol Ac. A 1g
3I- → I-3 +2e-
mg Ac.A =1.1112 mg Ac. I-3 + Ac. Ascórbico→ Ac. Dehidroasc órbico + 2H + 3I+
Grafito (-) 2H2O + 2e-
→ 2OH- + H2
Ac. A = Acido Ascórbico. Para hallar la carga, los números de moles y con esto los respectivos mg de las solución de Ac. A, se tiene que para el primer mL de la solución patrón, lo siguiente:
Los valores para los diferentes volúmenes usados de la solución patrón de Ac. A con sus respectivos valores de carga, moles y miligramos, se pueden observar en la tabla 6.
Tabla 6. Resultados para la solución patrón de Ac. Ascórbico. V Ac. A Q Ac. Ac. A mg (mL) A (C) (mol) Ac. A 1
1,217
6,3103E- 1,1113
