Preparación y valoración de un ácido poliprótico (H3PO4) con hidróxido de sodio
UCE-FAC.CCQQ LABORATORIO LABORATORIO DE QUIMICA ANALITICA
Informe de laboratorio
Página 1
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS QUIMICA DE ALIMENTOS LABORATORIO DE QUIMICA ANALITICA CUANTITATIVA I PREPARACIÓN Y VALORACIÓN DE UN ÁCIDO POLIPRÓTICO (H 3PO4) CON HIDRÓXIDO HIDRÓXIDO DE SODIO AUTORES: Tacuri Jumbo Sara Alexandra HORARIO: Jueves de 7 a 9 am REALIZACION DE LA PRÁCTICA: PR ÁCTICA: 26 de Octubre del 2017 ENTREGA DE LA PRÁCTICA: 09 de Noviembre del 2017 GRUPO DE TRABAJO: 4 CORREO ELECTRONICO:
[email protected] NUMERO DE PRÁCTICA: 3 OBJETIVO GENERAL
Preparar y valorar soluciones de (H3PO4) 0.1 M y valorarla con NaOH a partir de reactivos comerciales mediante análisis volumétrico.
OBJETIVOS ESPECIFICOS Preparar una solución de H3PO4 0.1M y valorarla con NaOH a partir de reactivos comerciales mediante análisis volumétrico. Detallar la respectiva concentración de H3PO4. Mediante el análisis estadístico verificar si los datos experimentales son precisos. MATERIALES Y REACTIVOS: Materiales: Bureta de 25ml 0.1g Balón aforado de 1L Equipo de Seguridad 4Erlenmeyer de 250 ml Equipo de seguridad
±
Tela blanca de algodón Pinza para bureta Soporte universal Pipeta volumétrica de 25 ml Pera de succión Papel absorbente Potenciómetro
UCE-FAC.CCQQ LABORATORIO LABORATORIO DE QUIMICA ANALITICA
Preparación y valoración de un ácido poliprótico (H3PO4) con hidróxido de sodio
Reactivos: NaOH (0.1081 N) H3PO4(c) Timolftaleina Agua destilada
CÁLCULOS: Reacciones Químicas H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O NaH2PO4 + NaOH Na2HPO4 + H2O NaHPO4 + NaOH Na3PO4 + H2O -------------------------------------------------H3PO4 + 3NaOH Na3PO4 + 3H2O
1. ÁCIDO FOSFÓRICO Tabla N °1. Datos experimentales de la valoración de la solución de H3PO4 Medici V H3PO4 N NaOH V NaOH ón (ml) (Eq/L) (ml) 10 ml 0.1081 23.45 1 10 ml 0.1081 23.50 2 10 ml 0.1081 22.50 3 10 ml 0.1081 24.00 4 Realizado por: Grupo 4 / Tacuri. S.; Calculo de los ml de H 3PO4 necesario para preparar 250 ml H3PO4 0.1 M d= 1.685g/ml C=85%
Informe de laboratorio
Página 1
0 0.025 H3PO4×1001 98.0H3PO4 × 85 2.8824 1.2.6858824/ 1.7106 H3PO4
Calculo del volumen necesario para llegar a las 3 equivalencias H3PO4 + 3NaOH Na3PO4 + 3H2O
3 ) 3(0.(0.1)(10 1 105) 27.1493
Tabla N °2. Valoración de la solución de H3PO4 Medición
N H3PO4 M H3PO4 (eq/L) (mol/L) 0.2535 0.1268 1 0.2540 0.1270 2 0.2432 0.1216 3 0.2594 0.1297 4 Realizado por: Grupo 4 / Tacuri. S.; Calculo de la concentración de H3PO4
UCE-FAC.CCQQ LABORATORIO LABORATORIO DE QUIMICA ANALITICA
Preparación y valoración de un ácido poliprótico (H3PO4) con hidróxido de sodio
4 5 0.1081×23. 10 0.2535 × ×23.45 0.10812×10 0.1267
Informe de laboratorio
Página 1
Los datos se muestran en la Tabla N° 03. Tratamiento estadístico Límite de confianza
. ± ∗√ − 3, 1 8∗3. 3 856 x 10 L.C0.1263± √ 4 L.C0.1263± 0.0054 − 8. 1 ×10 − 5. 2 ×10 3.3856×10− 8.1×10− 0.1263± 0.0054 0.6420 > Rechaza 0.6420<0.829 X ∑i=N Xi ̅ ∑ (x x ) i i = S N1
Tabla N° estadístico
03.
Tratamiento
Test Q de datos sospechosos
M H3PO4 (mol/L) 0.1263
Promedio ( ̅) Rango (R) Desviación estándar (s) Límite de confianza (L.C) Realizado por: Grupo 4 / Tacuri. S, Promedio
El valor no se descarta
DISCUSION DE RESULTADOS
Desviación Estándar
Rango R=| XMayor-XMenor |
El ácido fosfórico tiene tres protones disociables según las reacciones pKa1=2,2; pKa2: 7,2 ;pKa2: 12,7 estos valores indican que el primer H+ se desprende con facilidad aún a pH acido, el H3PO4 es un ácido moderadamente fuerte (Chang, 1999).Respecto a los pKa señalados,
UCE-FAC.CCQQ LABORATORIO LABORATORIO DE QUIMICA ANALITICA
Preparación y valoración de un ácido poliprótico (H3PO4) con hidróxido de sodio
el primer protón se arranca sin mayor dificultad pero dado los pKa siguientes tienen valores más grandes los cuales indican que la desprotonación será más difícil; a más de que en la práctica solo se considera hasta la segunda desprotonación pues las moléculas de H3PO4 se convierten en la sal, NaH2PO4 y el pKa de la segunda disociación es el más próximo a un pH del medio interno y por tanto es esta segunda disociación la que tiene lugar reversiblemente en el medio interno. El indicador de elección es aquel cuyo punto de viraje coincida con el punto de equivalencia (Morales, 2003), por ello en la titulación, se usa Timolftaleina el cual es un indicador acido-base así mismo conociendo los intervalos de transición de pH el cual va entre un rango de 9.3-10.5, dado como resultado en la observación de la respectiva titulación de viraje será de incoloro a un color azul. De acuerdo a los cálculos estadísticos obtenidos, la desviación estándar para las concentraciones H3PO4 calculada fue de 3.3856 x10-3 lo que quiere decir que existe una dispersión pequeña de los cuatro datos experimentales, por lo que
Informe de laboratorio
Página 1
demuestra que hay mayor precisión en los datos. El nivel de confianza y la amplitud del intervalo varían conjuntamente, de forma que un intervalo más amplio tendrá más posibilidades de acierto (mayor nivel de confianza), mientras que para un intervalo más pequeño, que ofrece una estimación más precisa, aumentan sus posibilidades de error. Los errores que se pudieron producir en la práctica se debieron a que la concentración del H3PO4 no estaba bien definida por lo que altera el nivel de confianza del método. Se usó el Test de Q para detectar errores gruesos, en la valoración del H3PO4 Q experimental fue de 0.6420 este valor es menor al valor tabulado (Q T) el cual es de 0.829, por lo que el dato sospechoso no se descarta.
CONCLUSIONES El ácido fosfórico es un ácido poliprótico que en condiciones normales es líquido, para llegar a la preparación de la solución del H3PO4 a 0,1 M conjuntamente conociendo la concentración del titulante NaOH a 0,1081 M, se inicia del ácido fosfórico concentrado denominado “solución
original”
además
este
reactivo suministra datos específicos como el % de pureza y la densidad.
UCE-FAC.CCQQ LABORATORIO LABORATORIO DE QUIMICA ANALITICA
Preparación y valoración de un ácido poliprótico (H3PO4) con hidróxido de sodio
En relación a los cálculos estadísticos realizados para el ácido fosfórico la concentración del mismo es 0.1263 M. Los resultados del tratamiento estadístico proporcionó una desviación estándar de 3.3856 x10 -3 , en relación al valor muestra que mientras más pequeño sea el valor más cercanos están los datos experimentales y por tanto es más preciso y los errores aleatorios en la realización de la práctica es poco significante. ANEXOS
AUTOR: Grupo 4 / Tacuri. S.
Informe de laboratorio
Página 1
BIBLIOGRAFIA Chang, R. (1999). Química,. México: 6ª ed McGraw-Hill. Morales, J. (2003). Valoración de Ácidos polipróticos . En J. Morales, Físico Y Química. Vol. Iii: Química I. (págs. 462-463). España: MAD.
UCE-FAC.CCQQ LABORATORIO LABORATORIO DE QUIMICA ANALITICA
Preparación y valoración de un ácido poliprótico (H3PO4) con hidróxido de sodio
Informe de laboratorio
Página 1
