Preparacion y Estandarizacion de Una Solucion de Hidroxido de Sodio, Vinagre y Acido Acetico

 

Universidad

Técnica Particular de Loja “La Universidad Católica de Loja” 

Área Biológica y Biomédica INFORME #2 DE QUIMICA ANALITICA INTEGRANTES: Jhordan Fabricio Cuenca Walter Javier Torres Anderson Silva Jhon Santillán

DOCENTE Ing. Jorge Geovanny Figueroa Hurtado

TITULACIÓN Ingeniería Química

AÑO LECTIVO  

Febrero 2020 – Marzo 2020

 

1.

TÍTULO PREPARACION Y ESTANDARIZACION DE UNA SOLUCION DE HIDROXIDO DE SODIO, VINAGRE Y ACIDO ACETICO

2.

OBJETIVO 1. Prepar Preparar ar una solució soluciónn 0,1 0,1N N de Hidróx Hidróxido ido de sod sodio io que se utilizar utilizaraa como patrón patrón secundario para realizar la titulación y estandarizarla. 2. Dete Determ rmin inar ar la acid acidez ez de dell vina vinagr gree come comerc rcia iall medi median ante te la va valo lora raci ción ón,, co conn un unaa disolución de hidróxido de sodio previamente estandarizado con ftalato acido de  potasio.

3.

MARCO TEÓRICO  

La preparación y estandarizac estandarización ión de una solución de hidróxido de sodio (NaOH),

es un mét método odo de titula titulació ciónn de neutr neutrali aliza zació ciónn muy utiliz utilizad adoo pa para ra de deter termin minar ar la concentración de la base. La solución utilizada para titular debe ser preparada con exactitud y se la conoce como una solución patrón o estándar.  

Una solución patrón es aquella en la qque ue la concentración concentración del soluto se la cconoce. onoce.

Para preparar esta solución se utilizan reactivos de patrón primario como el ftalato de  potasio.  

El hidró hidróxido xido de sodi sodioo es es uuna na bbase ase muy utilizada utilizada en métodos métodos de neut neutraliza ralización ción

ácidos. Las soluciones patrones de NaOH se estandarizan con ftalato acido potasio, este es un compuesto solido cristalino no higroscópico que no absorbe humedad del medio ambiente.  

Los vinagres además de productos como sulfatos cloruros, dióxidos de azufre o

colorantes artificiales. Contienen diferentes ácidos fijos o volátiles, si bien el ácido acético es mayoritario por esta razón la acidez se expresa como gramos de ácido acético contenido en 100 ml de vinagre (% p/v). La normativa del vinagre establece que deben contener un mínimo de 5% (p/v) de ácido acético.

 

4.

MEDIDAS DE SEGURIDAD 1.  NORMAS PERSONALES PERSONALES 

Usar gafas de seguridad, bata, zapatos cerrados y guantes.



Está prohibido fumar o consumir alimentos o bebidas en el laboratorio. Tampoco se debe de llevar a la boca ningún producto químico, tampoco tocarlos con las manos sin guantes.



Al laboratorio solo deben llevar lo necesario.

2.

 NORMAS P 

Evitar el contacto de los productos químicos con la piel. No pipetear con la  boca.



Si accidentalmente se vierte un ácido u otro producto químico corrosivo se debe consultar al docente y si cae al cuerpo, lavar con abundante agua, ya sea en las llaves de agua o ducha.



Al momento preparar soluciones, hacerlo de manera correcta.

3.

 NORMAS P 

Se debe mantener limpio y seco los materiales de laboratorio, antes de utilizarlos.



Usar recipientes adecuados para pesar en la balanza.



Si no sa sabe benn de dell func funcio iona nami mien ento to de al algú gúnn Di Disp spos osit itiv ivo, o, co cons nsul ulta tar  r   previamente su manejo.

4.

 NORMAS P 

En el laboratorio existen contenedores debidamente etiquetados, donde se introducirán los residuos según su toxicidad.

5.

 NORMAS

 

En caso de algún accidente, evacuar de manera ordenada y salir por la



 puerta de emergencia. emergencia.

5.

MATERIA 1 Bureta 1 Soporte universal 1 Pinza para bureta 1 Espátula 1 Pera 1 Luna de reloj 1 Piseta 1 Balon aforado de 250 ml 1 Pipeta volumetrada de 1 ml 1 Probeta de 50 ml 2 Vaso precipitado de 250 ml 4 Matraces Erlenmeyer 250 ml 1 Pipeta volumetrada de 5 ml 1 Varilla de agitación 1 Embudo

6.

EQUIPOS 1 Balanza analítica

7.

REACTIVOS Hidróxido de sodio Ftalato acido potasio

 

Ácido acético Vinagre Fenolftaleína Agua Destilada

8.  

DESCRIPCIÓN D DE EL P PR ROCEDIMIENTO Primero se preparó una solución de NaOH 0.1N se estandarizó la solución solución de con ftalato

acido de potasio, se realizó los cálculos de la estandarización para hallar la normalidad de la solución de NaOH.  

Ya hallada la concentración se procedió a analizar el vinagre donde se realizó cálculos

 para ver los gramos necesarios de vinagre al 6% y que produzca un gasto de volumen de solución de NaOH entre 1 ml y 50 ml. Se realizó 3 veces la titulación hasta que la mezcla cambie de color a un rosa pálido (por acción de la fenotaleina) es decir hasta que alcance el  punto de equivalencia. equivalencia.   A partir partir de los da datos tos ob obtenidos tenidos de las las 3 titulaciones, se realizó lo loss cálculos cálculos para para determinar  determinar  la acidez del vinagre.   Se pre preparó paró una solución de Ácido Ácido Acétic Acéticoo 0.15 N a un volum volumen en de 250 ml, esto con con el fin de intercambiar con otro grupo, y así nosotros determinar la concentración de la solución de ácido acético de un grupo cualquiera.

9.

RESULTADOS Y DISCUSIONES 9.1 Estandarizac Estandarización ión de la solución de hidroxido de sodio

  La normalidad del Hidróxido de Sodio está dada por la siguiente ecuación:  Ecuación 1

 N =

m NaOH ∗1000 V ∗ Eq

 

Tabla 1  Datos obtenidos de la practica

N°

Masa ftalato acido V gastado (ml)

Normalidad

1

de potesio (g) 0.1030

NaOH (N) 0.101

2

0.0996

4.8

0.1016

3

0.1005

4.9

0.1004

5

Elaborado por: Cuenca, Santillan, Silva y Torres. (2020)

 

Si qqueremos ueremos usar los ddatos atos de la tab tabla la 1, es decir, la m masa asa del FAK y volumen gastado,

 para saber la normalidad normalidad del NaO NaOH, H, necesitamos necesitamos saber la relación molar de los reactivos. reactivos. C 8 H 5 K O 4 + NaOH → C 8 H 4 KN  KNa a O 4+ H 2 O

 

De aacuer cuerdo do a la re reacc acción ión ppodem odemos os ssacar acar los gramos gramos de de NaOH NaOH que que reacc reacciona ionann con con los

gramos de FAK. Además, así se encuentran los gramos necesarios para la ecuación 1.  Ecuación 2

  m F NaOH   1 mol NaOH   FAK  AK  m NaOH = ×   × PM  NaOH  1 mol F AK   PM  F  FAK  AK 

  Sustituimos la ecuación 2 en la ecuación 1. m F  FAK  AK   PM  F  FAK  AK   N =

1 mol NaOH  NaOH  1 mol FAK 

  × PM  NaOH 

 Eq NaOH × V 

m F  FAK  AK  ×  N =

×

 1 mol FAK 

m F  FAK  AK  ( PM )

×

 1 mo moll NaOH  NaOH 

m NaOH  ( PM )

1 mol FAK 

 × 1 mo moll NaOH 

m F  FAK  AK  × 1000 ml × 1 eq − g  Pe F  × V × 1 l  FAK  AK  ×V

  m NaOH  ( PM ) 1 mo moll NaOH 

NaOH   1 mol NaOH 

 Ecuación 3

 N =

 ×

1 eq − g

  × V 

 

 Pe F  FAK  AK = peso especifico del FAK   Eq NaOH =equivalente del NaOH  eq − g =equiva equivalente lente gramo gramo del NaOH  NaOH 

  Ahora se mues muestra tra el ppromed romedio io de la norma normalidad lidad del NaOH, NaOH, la desviació desviaciónn están estándar, dar, el coeficiente de desviación y la eficiencia.

Tabla 2  Estadísticas de la valoración

Normalidad Promedio

0,10097 N

Desviación estándar

± 0,00059324

Coeficiente de variación

0,58754 %

Eficiencia

98,03 %

Elaborado por: Cuenca, Santillán, Silva y Torres. (2020)   Con el ppromedio romedio y la de desviación sviación estándar se encuentra el coeficiente coeficiente de desviación, lo que que nos indica que tanto nos alejamos de un valor a otro, sirviéndonos para ver la precisión de los datos. La eficiencia nos ayuda a ver lo exactos que fuimos al momento de hacer la titulación, usando el valor teórico que es 0,103 N y el valor real que sería el promedio o media de la normalidad.   Al preparar preparar la solución este caso el valor valor teórico de la normalidad del NaOH NaOH no fue de 0,1  N, ya que no pesamos exactamente 1 g de NaOH, sino que, al ser el NaOH un sólido granulado es difícil pesar con exactitud. por lo que se pesó 1,03 g de NaOH lo que lleva a una normalidad de 0,103 N.

9.2 Acide Acidezz en el vin vinagre agre  

Para saber la concentración de ácido acético presente en el vinagre primero se tuvo que

dar un valor aproximado de porcentaje de acidez (para poder realizar los cálculos) el cual tuvo como valor máximo 6 %, también se supuso un volumen de la solución de NaOH que

 

íbamos a gastar siendo de 15 ml, con todo esto se calcula que la cantidad de vinagre necesaria  para estos datos datos hipotéticos eess de 1,54 g.   Pesando esta ccantidad antidad ddee vina vinagre gre y titulando ha hasta sta el ácido acético acético que que alcance alcance su su punto de equivalencia con el NaOH, se obtienen los siguientes datos. Tabla 3  Datos obtenidos de la determinación de de acidez en el vinagre

N°

Volumen ssoolución Masa solución Volumen vinagre (ml)

vinagre (g)

gastado Acidez

solución NaOH (ml)

vinagre (%)

1

1,46

1,54

11,1

4,26

2

1,45

1,54

11,9

4,57

3

1,5

1,53

11,8

4,53

Promedio

del

4.45

 Elaborado Con estospor: datos se puede puede calcularSilva la aacidez cidez presente en el vinagre, vinagre, a partir partir de los gramos gramos  Cuenca, Santillán, y Torres. (2020) de NaOH que reaccionan con el ácido acético, danos una acidez media de 4.45 %.

9.3 Deter Determinac minación ión de la concentrac concentración ión de una soluci solución ón de ácido acét acético ico (competencia)  

Para preparar una solución 0,15 N de ácido acético a un un volumen volumen de 250 ml, se necesitó

3,1 ml de ácido acético al 100%.  

Para determinar la concentració concentraciónn de ácido acético se tomó alícuotas de 50 ml y se tituló

hasta alcanzar el punto de equivalencia con la solución de NaOH 0,1 N, a continuación, se muestran los datos obtenidos al realizar la titulación 2 veces. Tabla 4 Concentraciones de la solución de ácido acético

N°

Volumen

gastado Co Conc ncen entr trac ació ión n

mola molarr Porcentaje m/v (%)

(ml)

(M)

1

45,9

0,1854

1,1123

2

45,6

0,1842

1,105

0,1848

1,1086

Promedio

Elaborado por: Cuenca, Santillán, Silva y Torres. (2020)

 

10.  

CONCLUSIONES Se logró preparar preparar la ssolución olución de hidróxido de ssodio odio 00.1 .1 N, N, que que fue utilizado como patrón

secundario en la estandarización de otro compuesto.  

Se determinó la cconcentración oncentración de Hidróxido de Sodio a 0,10097 N ya que fue lo que que se se

obtuvo como normalidad promedio en los 3 intentos realizados.  

Se logró logró obte obtener ner eell porce porcentaje ntaje de acidez para el ácido ácido acético, acético, el el cual cual fue titulado con el

 patrón secundario que en este caso fue el hidróxido de sodio, la que se obtuvo un valor   promedio de 4,45% 4,45% en los 3 inte intentos ntos realizados.

11.

RECOMENDACIONES

  Realizar los cá cálculos lculos ne necesarios cesarios con aantes ntes de la prác práctica, tica, para saber los los datos datos que se deben deben medir.   Manejar con cuidado los materiales del laboratorio.   Mantener los ojos al mismo mismo nive nivell al momento de leer eell volumen volumen de la bureta. bureta.   Al no ser cuidadoso, cuidadoso, es pprobable robable sobrepasar el pun punto to de equilibrio, es necesario necesario ir gota por  gota al presentir que nos acercamos al punto de equilibrio.   Traer ppuesto uesto los eequipos quipos de protección como guantes, mascarilla, gafas, mandil. Ya que no sabemos cuándo pueda ocurrir un accidente.   Tener cconocimiento onocimiento de los procedimientos y lo que se se va a tratar de lograr lograr con la práctica. práctica.

12.

BIBLIOGRAFIA

 

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https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_ https://es.wikipedia .org/wiki/%C3%81cido_ac%C3%A9tico ac%C3%A9tico

 

13.

ANEXOS

Cálculos de la tabla 1   Normalidad m F  FAK  AK  × 1000 ml × 1 eqg

¿ 1 N =  N =

 Pe F  FAK  AK × V × 1 l

0,103 g FAK × 1000 ml × 1 eqg 204,22 g × 5 ml × 1 l

 N = 0,10087 N 

¿ 2 N =

m F  FAK  AK × 1000 ml × 1 eqg  Pe F  FAK  AK × V × 1 l

0,0996 g FAK × 1000 ml × 1 eqg

 N =

204,22 g × 4,8 ml × 1 l

 N = 0,1016 N 

¿ 3 N =

 N =

m F  FAK  AK  × 1000 ml × 1 eqg  Pe F  FAK  AK × V × 1 l

0,1005 g FAK × 1000 ml × 1 eqg 204,22 g × 4.9 ml × 1 l

 N = 0,1004 N 

Cálculos tabla 2 Promedio



n

´ =∑  N  i= 1

´=  N 

 N i n

0,10087+ 0,1016 + 0,1004

 N  ´ = 0,10097

3

 

Desviación estándar 



√∑ n

 Ns=

¿¿¿¿

i=1

 Ns= √ ¿ ¿ ¿  Ns= ± 0,00 0,00059 05932 32 4

Coeficiente de desviació desviaciónn



 Ns × 100% %Ns = ´  N  %Ns =

0,00 0,0005 05 93 932 24 0,10097

× 100%

0,58754 754 % %Ns =0,58

Eficiencia



 Ef =

 Ef =

  normalidad real  × 100% normalid norm alidad ad teorica teorica 0,10097 0,103

× 100%

 Ef =98, 98,03 03 %

Cálculos tabla 3 Acidez del vinagre



¿1

0,1009 0,10 09 7 mo moll NaOH  NaOH 

solucion on 1 l soluci −3

1,1208 × 10

−3

1,12 × 10

−3

  × 0,0111 l soluci solucion on=1,1208 × 10 mo moll NaOH  NaOH 

 1 molCH   3 3 COOH 

mol NaOH NaOH ×

NaOH  1 mol NaOH 

  =1,12 × 10−3 molCH   33 COOH 

 60,05 g CH 3 COOH  3 COOH  molCH 3 CO COOH OH × 1 molCH 3 COOH   =0,0673 g CH   3

 

%

0,0673 g CH  3  3 COOH   p   × 100% =4,26%  acidez= 1.54 gvinagre  p

¿2

0,1009 0,10 09 7 mo moll NaOH  NaOH 

solucion on 1 l soluci

 1 molCH 3 COOH 

−3

mol NaOH NaOH ×

1,2015 × 10

−3

1,2015 × 10

%

−3

  × 0,0119 l soluci solucion on =1,2015 × 10 mo moll NaOH  NaOH 

moll NaOH  NaOH  1 mo

molCH  3  3 COOH ×

−3

  =1,2015 × 10 molCH 3 COOH 

60,05 g CH 3 COOH 

  =0,07215 gCH   33 COOH 

1 molCH 3 COOH 

 p 0,07215 gCH   3 3 COOH    × 100% = 4,5 4,57 7%  acidez= 1.54 gvinagre  p

¿3

moll NaOH  NaOH   0,10097 mo 1 l soluci solucion on

−3

  × 0,0118 l soluci solucion on =1 , 1915 × 10

moll NaOH  mo NaOH 

moll NaOH× NaOH×  1 molCH 3 COOH  1 , 1915 × 10−3 mo   =1 , 1915 × 10−3 molCH 3 COOH  1 mo moll NaOH  NaOH  −3

1 , 1915 × 10

%

molCH 3 CO COOH OH ×

 60,05 g CH 3 COOH  1 molCH   3 3 COOH 

  = 0,07155 g CH 3 COOH 

0,07155  gCH  3  3 COOH   p   × 100% = 4,5  acidez= 4,53 3%  p 1.54 gvinagre

 promedio=

( 4,26 + 4,57 + 4,53 ) % 3

 promedio  prome dio= 4,45%

Cálculos tabla 4 ¿1

moll NaOH  NaOH  0,1009 0,10 09 7 mo 1 l soluci solucion on

−3

4,6345 × 10

moll NaOH× mo NaOH×

−3

 M =

4,6345 × 10

−3

moll NaOH  NaOH    × 0,0459 l soluci solucion on= 4,6345 × 10 mo

 1 molCH 3 COOH  1 mo moll NaOH  NaOH 

molCH   3 3 COOH 

0,025 l soluci solucion on

 

  =4,6345 × 10−3 molCH 3 COOH 

=0,1854

 

0,1854 molCH 3 COOH  1 l soluci solucion on

%

 

×

 60,05 g CH 3 COOH 

11,1333 g CH 3 COOH 

1 molCH 3 COOH 

1 l soluci solucion on

 =

 m 11,1333 g CH   3 3 COOH    × 100% =1,1133%  = v solucion on 1000 ml soluci 0,10097 mo moll NaOH  NaOH 

¿2

1 l solucion

−3

4,6042 × 10

−3

moll NaOH  NaOH    × 0,0459 l soluci solucion on=4,6042 × 10 mo  1 molCH 3 COOH 

mol NaOH NaOH ×

NaOH  1 mol NaOH 

  =4,6042 × 10−3 molCH   33 COOH 

−3

 M =

molCH   3 3 COOH    =0,1842 solucion on 0,025 l soluci

4,6345 × 10

0,1842 molCH 3 COOH  1 l soluci solucion on

 

×

 60,05 g CH   3 3 COOH 

11,0594 g CH 3 COOH 

1 molCH 3 COOH 

1 l solucio solucion n

 =

% m = 11,0594 g CH 3 COOH    × 100% =1,10 1,1059 59 % v 1000 ml soluci solucion on