Informe Practica 1 Química Analítica

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL Laboratorio Química Analítica Informe Práctica # 1

Rev: Fecha: 13/11/2014

Tema: Titulación Ácido-Base

INTEGRANTES: 

PAUL STEVEN AYALA JALCA

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YANDRI JAVIER SÁNCHEZ GUERRERO

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PAOLA VIVIANA VERA CASTRO

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ADOLFO LEÓN VILLAQUIRAN ENGRACIA

PROFESORA: 

DRA. MARIA DE LOURDES MENDOZA SOLÓRZANO

1.- OBJETIVOS:

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Medir la concentración de una sustancia desconocida desconocida a partir de otra con su concentración dada por medio del método de titulación.

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Familiarizarnos con el uso del sensor de pH para medir el punto de viraje.

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Usar los datos experimentales para calcular la la concentración desconocido del analito.

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Obtener un gráfico del punto final vs vs el punto de equivalencia.

2.- INTRODUCCIÓN TEÓRICA:

TITULACIÓN ÁCIDO-BASE

La titulación acido-base es un método que sirve para determinar la cantidad de una sustancia presente en una disolución. Es una técnica o método de análisis cuantitativo cuantitativo muy usada, que que permite conocer la concentración desconocida diluida con otra sustancia de concentración conocida en presencia de un indicador. Es un tipo de valoración basada en una reacción ácidobase o reacción de neutralización entre el analito (la sustancia cuya concentración queremos conocer) y la sustancia valorante. Y especificada por la siguiente ecuación de la titulación: CA VA = CB VB

De donde: CA: Concentración

inicial

De donde: CA: Concentración

inicial

CB: Concentración

final

VA: Volumen

inicial

VB: Volumen final

 Aparte del cálculo de concentraciones, una valoración ácido-base permite conocer el grado de pureza de ciertas sustancias. Este método se realiza mediante una bureta que contiene una de las disoluciones y un matraz con la otra disolución, se vierte cuidadosamente el contenido el contenido de la bureta en el matraz hasta la neutralización de dicha solución. El final de la titulación se nos advierte con un indicador suele cambiar de color, según exista un exceso de ácido o de base. Cabe resaltar que en esta práctica se utilizará fenolftaleína (C20H14O4) como indicador. (Universidad Iberoamericana, (2009) VALORACIONES ÁCIDO-BASE ACUOSAS

Usualmente las reacciones de neutralización se llevan a cabo en soluciones acuosas, esto debido a que el agua es un compuesto altamente polar, muy apropiado para la disolución de electrolitos fuertes y débiles.  Al valorar un ácido con una base se presenta una variación característica de pH a medida que se añade el agente valorante. La curva que se obtiene al graficar el pH contra el volumen del agente valorante se conoce como curva de valoración acido-base y su forma depende de la fuerza del ácido o de la base valorados. (Cabrera, 2007)

3.- MATERIALES Y REACTIVOS:

Materiales

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Soporte Universal.

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Vasos de precipitación 100 ml.

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Bureta 50 ml.

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Pipetas 10 ml.

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Peras de succión.

Reactivos

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Agua destilada.

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Ácido Acético (C2H4O2) 0.1 N

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Hidróxido de Amonio (NH4OH) 0.1 N

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Ácido Clorhídrico (HCl) 0.1N

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Hidróxido de Sodio (NaOH) 0.1N

  Fenolftaleína.



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Anaranjado de Metilo.

4.- PROCEDIMIENTO

Se realizarán 3 titulaciones: base fuerte-ácido fuerte, ácido débil-base fuerte, ácido fuerte-base débil: 1. Armar el sistema para titulación. 2. Preparar 200ml de las soluciones requeridas. (0.1N de: ácido acético, hidróxido de amonio, ácido clorhídrico, hidróxido de sodio) 3. Llenar la bureta de 50 ml con la solución titulante (experimentos a), b) y c). 4. Colocar 25 ml de analito o solución a titular, en el vaso de precipitación. 5. Colocar 3 o 4 gotas de indicador en el analito (escoger el indicador adecuado) 6. Medir el pH inicial del analito 7. Encerar la bureta y anotar el volumen inicial del titulante 8. Titular hasta el viraje de color y anotar el pH. 9. Anotar el volumen final del titulante.y el volumen consumido 10. Comprobar la molaridad del analito.

5.- REACCIONES INVOLUCRADAS.

Primera titulación (Base fuerte  – ácido fuerte)

NaOH + HC l => NaC l + H2O

Segunda titulación (Ácido débil - base fuerte) C H3C OOH + NaOH => NaCH3C OO + H2O Tercera titulación (Ácido fuerte y base débil) HC l + NH 4OH => NH 4C l + H2O

6.- RESULTADOS: DATOS Y CÁLCULOS. TABLA DE DATOS

En donde: E: EXPERIMENTAL T: TEORICO

CÁLCULOS

CÁLCULOS EXPERIMENTO A

C Na(OH) V Na(OH) =C HCl V HCl (0.1N) (25.2ml) = C HCl (25ml)

(HCl) = (0.1)(25.2) 25mL C HCl =0.1008 N

− Vexp ∗ 100 % = VteoriVteori 0.1008| ∗ 100 % = |0.1−0.1 Error= 0.8%

EXPERIMENTO B

C Na(OH) V Na(OH) = C CH3COOH V CH3COOH (0.1N) (47.4ml) = C CH3COOH (25ml)

(CH3COOH) =  (0.1)(47.4) 25mL C CH3COOH =0.1896N

− Vexp ∗ 100 % = VteoriVteori % = |0.1 −0.10.189| ∗ 100 Error= 89%

EXPERIMENTO C

C HCl v HCl = C NH4(OH) V NH4(OH) (0.1N) (18.9ml) = C NH4(OH) (25ml)

NH4(OH) = (0.1)(18.9) 25mL C NH4(OH) =0.08N

− Vexp ∗ 100 % = VteoriVteori % = |0.1 −0.10.102| ∗ 100 Error=10%

GRÁFICOS

GRÁFICOS

Inicial

Final

2,11 3,17 10,37

8,11 8,39 5,14

pH inicial vs pH final 12 10.37

10

8 y = 4.13x - 3.0433 R² = 0.8445 6

4 3.17 2.11

2

0 8.11

8.39

5.14

PUNTO DE EQ vs VOLUMEN PUNTO DE 9 EQUIVALENCIA 8

7 6 5 4 3 2 1 0 0

14

28

42 VOLUMEN (ml)

7.- ANÁLISIS DE RESULTADOS.

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7.- ANÁLISIS DE RESULTADOS. 

En el experimento A de ácido fuerte-base fuerte, tuvimos un volumen cuando viro el indicador de 24.1 mL, el pH de viraje fue 8.11 en cual estuvo cercano a la escala entre 8.2-9.8 que debía tener al usar el indicador fenolftaleína. Tuvo un error de un 0.8%.

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En el experimento B de ácido débil-base fuerte, tuvimos un volumen cuando viro el indicador de 47.4 mL, el pH de viraje fue 8.39 en cual estuvo en la escala entre 8.2-9.8 que debía tener al usar el indicador fenolftaleína. Tuvo un error de un 89%.

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En el experimento C de base débil-acido fuerte, tuvimos un volumen cuando viro el indicador de 31.1 mL, el pH de viraje fue 5.14 en cual estuvo cercano a la escala entre 4.4-6.2 que debía tener al usar el indicador rojo de metilo. Tuvo un error de un 10%.

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Una de las principales razones el cual existe un alto error en un experimento debido a que el electrodo de vidrio es muy sensible a pH mayores de 8, por tal motivo suelen usarse electrodos especiales en estos casos.

8.- OBSERVACIONES 

Debe existir un conocimiento previo a la práctica acerca de diluciones ya que la prueba de titulación se la realiza para analitos diluidos.

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Si la bureta no es llenada completamente se dificultara reconocer el valor del volumen consumido de la sustancia titulante.

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El volumen extra de agua que se le agrega al analito para completar los 100 ml no es necesario que sea exacto ya que este no altera el cálculo.

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Reconocimos que el viraje del pH ya que nos muestra un cambio de coloración en el analito gracias al indicador.

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Si la titulación no se realiza de manera suave y controlada es probable que no notemos a tiempo el viraje del pH y el volumen de la sustancia titulante sea mayor al volumen real requerido por lo tanto alterando los cálculos aumentando el porcentaje de error.

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El pH de viraje está determinado por el indicador el cual cambia de color a un pH establecido en el caso de los usados como es la fenolftaleína y anaranjado de metilo los cuales tienen un pH de viraje (8.2  – 9.8) y (3.1  – 4.4) respectivamente.

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En este caso no es relevante ni peligroso verter agua sobre acido ya que la sustancia estará muy diluida y no presentara una reacción altamente exotérmica ni explosiva.

9.- CONCLUSIONES 

Es posible determinar la concentración de una sustancia desconocida valiéndonos de

9.- CONCLUSIONES 

Es posible determinar la concentración de una sustancia desconocida valiéndonos de una sustancia de concentración y volumen conocido ya que el número de equivalentes del ácido en la solución neutralizada debe ser igual al número de equivalentes del titulante, por eso se denomina el punto de equivalencia.

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Mediante el uso de tecnología como es el caso del pH-metro logramos determinar con mayor precisión el valor de pH final del analito o también conocido como pH de viraje.

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El punto final en la titulación llamado también punto de equilibrio el cual

puede

conocerse por medio de los indicadores, los cuales pueden variar su coloración dependiendo del tipo de solución presente. Este punto de equilibrio tendrá mayor exactitud mientras más cuidadosos seamos al verter la sustancia titulante en el analito.

10.- RECOMENDACIONES 

El uso de materiales volumétricos deben ser manipulados con mucho cuidado y precisión por su elevado costo y fragilidad en su mayoría materiales de vidrio.

11.- BIBLIOGRAFÍA 

Experimentos de química a micro escala para nivel medio superior, Departamento de ingeniería y ciencias químicas Universidad Iberoamericana, Primera edición 2009; México D.F; pág.: 121.

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Fundamentos de química analítica, Néstor Riaño Cabrera, Universidad de Caldas, Segunda edición- febrero 2007; Manizales- Colombia; pág.: 171