8 INFORME (Titulación)

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA INFORME Nº 08 TEMA

:

TITULACIÓN TITULACI ÓN

PROFESOR

:

IPANAQUE MAZA, CALIXTO

GRUPO:

3 - mesa 2

INTEGRANTES :

Benites Zelaya, Julio César Brigges Loayza, Renato Pareja Mori, Kevin Darío Torres Silva, Jimmy

G.H.

:

90G

BELLAVISTA  CALLAO  – 

2016

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO.  Facultad De Ingeniería Química.

ÍNDICE

I.

OBJETIVOS ……………………………………………………………3

II.

MARCO TEÓRICO……………………………………………………4

III.

INSTRUMENTOS Y MATERIALES……………………………… ..7

IV.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Y CÁLCULOS.. ………….8

V.

CONCLUSIONES…………………….………………………………. 11

VI.

RECOMENDACIONES………………………………………………

VII.

BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………… 12

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 I.- OBJETIVOS: 1. Preparar soluciones diluidas a partir de soluciones concentradas. 2. Determinar el punto final de una reacción utilizando indicadores. 3. Determinar la naturaleza de una solución, si es ácida o básica. 4.

Conocer la fundamentación de una reacción ácido-base.

5. Aprender a utilizar un equipo de titulación, en una volumetría ácido-base. 6. Determinar el punto de equivalencia de una reacción ácido-base.

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 II.-MARCO TEÓRICO Para determinar la concentración de un soluto particular en una disolución, los químicos con frecuencia realizan una titulación, que implica la combinación de una disolución donde se desconoce la concentración del soluto con una disolución con una disolución que contiene un reactivo de concentración conocida, llamada disolución estándar . Se agrega disolución estándar justo lo suficiente para que el reactivo reaccione completamente con el soluto en la disolución de concentración desconocida. El punto en el cual se han mezclado las cantidades estequiometricamente equivalentes se conoce como

punto de equivalencia.

Las titulaciones pueden realizarse utilizando reacciones de neutralización, de precipitación o de oxidación-reducción. La FIGURA1. Ilustra una típica titulación de neutralización entre una disolución de   de concentración desconocida y una disolución de   con una concentración de 0.100   (la disolución estándar). Para determinar a concentración del , primero se introduce en un matraz un volumen específico de esa disolución; en este ejemplo, 20.0  . Después se agregan unas cuantas gotas de un indicador acido-base, que es un colorante que cambia de color cuando se presenta el punto de equivalencia.

Por ejemplo, la fenolftaleína es incolora en disoluciones ácidas, pero es rosa en disoluciones básicas. Entonces la disolución estándar se agrega poco a poco hasta que la disolución se torne rosa, indicando así que la reacción de neutralización entre   y el  se ha completado. La disolución estándar se añade mediante una bureta de manera que sea posible determinar exactamente el volumen añadido de disolución de  . Conociendo los volúmenes de ambas disoluciones y la concentración de soluto en la disolución estándar, es posible calcular la concentración de soluto en la disolución desconocida, como se describe en la FIGURA 2

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Reacciones de neutralización En las reacciones de neutralización se hace reaccionar un ácido con una base, con objeto de determinar la concentración de una sustancia ácida o básica en la disolución. Si tenemos una disolución ácida que contiene una cantidad de ácido desconocida, se  puede determinar ésta añadiendo poco a poco una base hasta que se neutralice la disolución. Una vez que la disolución se ha neutralizado, como la cantidad de base adicionada es conocida, se puede determinar la cantidad de ácido que había en la disolución. Los productos resultantes de la reacción de un ácido y una base son siempre una sal y agua:

Ácido + base

sal + agua

Por ejemplo, la reacción del ácido clorhídrico con el hidróxido de sodio da lugar a la sal cloruro de sodio y agua:

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Indicadores Los indicadores son sustancias que tienen la propiedad de cambiar de color al variar la acidez de la disolución en la que se encuentran. Normalmente se trata de ácidos orgánicos débiles. Un ejemplo es el papel de tornasol, que se pone de color azul al ser introducido en una disolución básica o de color rojo si la disolución es ácida.

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 III.-MATERIALES Y REACTIVOS En esta sesión las experiencias se realizaron con los REACTIVOS que se presentan a continuación:

Reactivo

HCl (Acido Clorhídrico)

NaOH (Hidróxido de sodio)

C14H14N3NaO3S

(Naranja de metilo)

CH3-COOH (Acido Acético)

Na2CO3

Descripción

Imagen

Se emplea comúnmente como reactivo químico y se trata de un ácido fuerte que se disocia completamente en disolución acuosa.

 El NaOH se disocia en agua liberando iones OH-, éstos son capaces de aceptar un protón, y actúan como base. (Según la teoría de Brönsted y Lowry).  Es una base fuerte.

 Es un colorante azoderivado, con cambio de color de rojo a naranjaamarillo entre pH 3,1 y 4,4

 El ácido acético se clasifica como ácido débil, ya que se ioniza débilmente en agua. El vinagre común es un 5% de ácido acético y 95% de agua.

 El Na2CO3 es una sal que proviene de un ácido débil (ácido carbónico,  H2CO3) y una base fuerte (hidróxido de sodio, NaOH). Por lo tanto reacciona una parte del ácido que "neutraliza" una parte de la base.

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 IV.-PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1) Titulación de un ácido fuerte con una base fuerte a- Se arma el siguiente sistema.

 b- Se coloca NaOH de 0.1N en la bureta y 3 mL de HCl en el vaso de precipitado, luego se añaden 3 gotas de fenolftaleína al vaso; y procedemos a iniciar el goteo, notaremos el CAMBIO de color, ya que pasó de INCOLORO a ROJO GROSELLA, indicando que ya ocurrió la neutralización.

 +  ⟶  +   c- Determinamos la normalidad del HCl. Sabemos que N B: normalidad del NaOH. VB: volumen de NaOH que cambia la coloración.  NA: normalidad del ácido clorhídrico. VA: volumen del ácido clorhídrico.

 ×  =  ×   =

 ×(   ) 

=

0.1×(20.2  16.7)×10−

3×10−   = 0.116 ≈ 0.12 

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2) Titulación de un ácido débil con una base fuerte a- Se sigue usando el mismo sistema que el de la experiencia 1.  b- Se coloca NaOH de 0.1N en la bureta y 3 mL de CH 3COOH (ácido acético) en el vaso de precipitado, luego se añaden 3 gotas de naranja de metilo al vaso; y  procedemos a iniciar el goteo, notaremos el CAMBIO de color, ya que pasó de ROSADO a AMARILLO, indicando que ya ocurrió la neutralización.

 +  ⟶   +   CH3-COOH + NaOH → CH3COONa + H2O c- Determinamos la normalidad del CH3COOH. Sabemos que N B: normalidad del NaOH. VB: volumen de NaOH que cambia la coloración.  NA: normalidad del ácido acético. VA: volumen del ácido acético. Vf : volumen final de la bureta. Vi: volumen inicial de la bureta.

 ×  =  ×   =

 ×(   )

0.1×(27  26.5)×10−

=  3×10−   = 0.016 ≈ 0.02 

3) Titulación de una ácido fuerte con una base débil a- Se sigue usando el mismo sistema que el de la experiencia 1.  b- Se coloca HCl de 0.1N en la bureta y 3 mL de Na 2CO3 en el vaso de precipitado, luego se añaden 3 gotas de naranja de metilo al vaso; y procedemos a iniciar el goteo, notaremos el CAMBIO de color, ya que pasó de ANARANJADO a ROSADO, indicando que ya ocurrió la neutralización.

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2() +   ()  ⟶ 2() +  () +  () c- Determinamos la normalidad del Na 2CO3. Sabemos que N B: normalidad del NaOH. VB: volumen de NaOH que cambia la coloración.  NA: normalidad del Na2CO3. VA: volumen del Na 2CO3. Vf : volumen final de la bureta. Vi: volumen inicial de la bureta.

 ×  =  ×   =

 ×(   ) 

=

0.1×(36.8  35.6)×10− 3×10−

  = 0.04 

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V. CONCLUSIONES 1. El punto final de la titilación se puede determinar cualitativamente uniendo las soluciones de ácido acético e hidróxido de sodio hasta producirse el color rosado pálido, en donde se encuentran cantidades iguales de equivalentes de ácido y base. 2. Para llevar a cabo una titulación correcta, es necesario seguir el método para evitar errores, ya que eso es un factor determinante en los resultados obtenidos. 3. Los indicadores nos servirán para observar cómo se lleva a cabo la titulación. 4. Para determinar ácidos se usa un titulante fuertemente básico, como el hidróxido de sodio, para determinar bases se emplea un titulante fuertemente ácido como el ácido clorhídrico.

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VI. RECOMENDACIONES Escuchar las indicaciones del profesor. Trabajar de manera ordenada, manteniendo limpio su mesa de trabajo. Todas las mediciones son necesarias llevarlas a cabo con la pipeta, ya que con el uso de las mismas, disminuiremos el grado de error en las mediciones de las soluciones, por lo tanto habrá un grado de incertidumbre menor. Al momento de realizar la titulación abrir cuidadosamente la llave de la bureta para que la titulación se haga con menor margen de error. Tener cuidado a la hora de extraer el ácido clorhídrico. Usar el mandil de laboratorio. Devolver

los

instrumentos

usados

limpios

y

en

perfectas

condiciones.

VII. BIBLIOGRAFÍA 1.

CARRASCO LUIS. Química experimental. Editorial MACRO. 2013

2.

PONS GUSTAVO. Fisicoquímica 6.ª Edición Ed. Universo, Lima, 1985

3.

ASOCIACIÓN ADUNI. Química, análisis de principios y aplicaciones. Editorial Lumbreras. Perú, Lima 2003. Primera edición.

4. CATHERINE J.; WOODWARD, PATRICK M. Química, la cie ncia central, décimo segunda edición, PEARSON EDUCACION, México, 2014. págs. 145-150.

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