Valoración de NAOH Con Biftalato de Potasio

Estandarización de una disolución de NaOH. Cancino Espino Salvador

Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Estudios Superiores Zaragoza Grupo: 2156

Resumen: el objetivo de este experimento es determinar la concentración de la disolución de hidróxido de sodio mediante valoración utilizando biftalato de potasio como patrón primario y fenolftaleína como indicador para ello se utilizaron dos procedimientos: patrón disolución y pesadas, para ello se pesaron las muestras de hidróxido y biftalato de potasio para hacer sus respectivas soluciones y después se dividieron en alícuotas que se titularon con la solución de NaOH hasta notar un cambio de coloración conocido como punto final, después se hicieron cálculos para calcular la concentración de la solución de NaOH.

Introducción: Solución patrón: reactivo de concentración conocida con el que se lleva a cabo un análisis por titulación. Titulación: añadir de una bureta una solución patrón a la solución del analito hasta que la reacción se considere completa, esto permite saber la concentración del analito. Patrón primario: compuesto de alta pureza que sirve de referencia en todos los métodos volumétricos y gravimétricos, sus características son. Pureza elevada, estabilidad atmosférica, ausencia de agua de hidratación para que la composición del solido no cambie con las variaciones en la humedad relativa, que sea barato y accesible, soluble en el medio de titulación, tener una masa molar razonablemente grande para reducir el error relativo asociado a la operación de pesada.1 Para estandarizar disoluciones de acido se usa carbonato de sodio, para estandarizar soluciones básicas se usa biftalato de potasio, para estandarizar soluciones oxidantes se usa trióxido de arsénico, para estandarizar disoluciones reductoras se usa dicromato de potasio. 2 Valoración: Es un método para establecer la concentración de la solución patrón. Donde el titulante a valorar se emplea para titular un peso conocido, de patrón secundario o un volumen conocido de una solución patrón.

1 2

Douglas A. Skoog [y otros], Quimica analítica, 3a ed. México, McGraw-Hill Interamericana, c2001 Ibidem.

Indicadores acido-base: son un acido o base, orgánicos débiles cuya forma no disociada tiene un color diferente al de su forma conjugada. Objetivo: Determinar la concentración de la disolución de hidróxido de sodio mediante valoración utilizando biftalato de potasio como patrón primario y fenolftaleína como indicador por medio de la técnica de patrón disolución y por pesadas.

Hipótesis: se podrá conocer la concentración de la disolución de hidróxido de sodio conociendo la cantidad de titulante (biftalato de potasio) utilizando en la reacción como resultado de la neutralización de la sustancia estudiada, debido a que reacciona estequiométricamente.

Procedimiento: Agregar el biftalato de potasio al pesafiltros y posteriormente secarlo en una estufa a 110°C durante 30 minutos. En una balanza analítica pesar aproximadamente 0.2 g de hidróxido de sodio en un vidrio de reloj. En un vaso de precipitado de 100 mL pesar aproximadamente 0.51 g de biftalato de potasio. En una probeta de 25 mL medir 100 mL de agua destilada, transferirla a un vaso de precipitado de 100 mL y ponerla en una parrilla de calentamiento hasta que llegue su punto de ebullición. Posteriormente retirar y dejar enfriar. En un vaso de precipitado de 100 mL añadir el hidróxido de sodio, verter una pequeña porción de agua destilada fría previamente hervida y con el agitador de vidrio disolver completamente. Añadir el resto de agua. En el vaso de precipitado con biftalato de potasio añadir una pequeña porción de agua destilada y disolver. Con ayuda del agitador de vidrio, transferir a un matraz aforado de 50 mL y añadir agua destilada con la piseta hasta llegar al aforo. Agregar 10 mL de hidróxido de sodio 0.05M a una bureta de dicha capacidad. Medir 5 mL de disolución de biftalato de potasio con una pipeta volumétrica de dicha capacidad y transferir a un vaso de precipitado de 25 mL. Añadir unas gotas de fenolftaleína al hidróxido de sodio. En un soporte universal colocar las pinzas de doble presión y en ellas la bureta quedando encima del vaso de precipitado con el hidróxido de sodio. Abrir la llave de paso de la bureta dejando caer el titulante lentamente hasta aproximarse a los 5 mL mientras se mueve el vaso de precipitado suavemente para homogeneizar la reacción, en la parte final dejar caer el titulante gota por gota hasta llegar al punto final que será cuando cambie su coloración a un tono rosado. Anotar la cantidad de titulante utilizado.

Repetir el procedimiento de titulación X veces, según el número de alícuotas a utilizar Pesar aproximadamente 0.051 g de biftalato de potasio en una balanza analítica por pesada por diferencia. Añadir el biftalato de potasio a un vaso de precipitado de 25 mL y disolver con una cantidad moderada de agua destilada. Añadir unas gotas de fenolftaleína al mismo vaso de precipitado. Añadir 10 mL de la solución de hidróxido de sodio, previamente preparada, en una bureta de la misma capacidad. Repetir el mismo procedimiento que en la valoración por patrón disolución. Repetir el procedimiento X veces, según el número de alícuotas tomadas Con los resultados obtenidos, hacer los cálculos necesarios para determinar la concentración del analito.

Resultados: Los resultados siguientes se obtuvieron por separado, la primera tabla de resultados se obtuvo del procedimiento de patrón disolución y la segunda tabla se obtuvo por medio del método de pesadas. Para calcular la molaridad se utilizo la siguiente formula: (G.pp/V. analito x PM pp)

Tabla 1. Volumen y molaridad por patrón disolución. Volumen gastado de NaOH (mL) 4.8 4.9 4.85 5

Molaridad (moles/L) 0.0439 0.0430 0.0435 0.0422

Después se calculó coeficiente de variación.

X = 0.04315 CV = 1.69

X ó n-1 = 7.325753659x10^-4

Tabla 2. Peso, volumen y molaridad por pesadas 0 1 2 3 4

biftalato 19.7419 19.6940 19.6418 19.6039 19.5762

Peso (g) -------------------0.0479 0.0522 0.0379 0.0277

Volumen (mL) -------------------2.7 5.7 4.5 3.25

Molaridad (mol/L) -----------------------0.086 0.044 0.041 0.041

Sin embargo, los dos primeros datos fueron incorrectos, debido a un error en el procedimiento al no enjuagar los matraces en los que se contenían los muestras con agua destilada antes de colocar la muestra. Por lo que se repitió el experimento con tras dos alícuotas y remplazando los dos datos en los que se conocía que existía un error. Tabla 3. Peso, volumen y molaridad por pesadas 0 1 2

biftalato 22.4377 22.3735 22.3016

Peso (g)

Volumen (mL)

Molaridad (mol/L)

0.0642 0.0719

7.5 8.3

0.042 0.042

Después se calculo el coeficiente de variación. X = 0.0415

X ó n-1 = 5.773502692x10^-4

CV = 1.39

Análisis y discusión de resultados: Los resultados obtenidos por el método de patrón disolución arrojaron una molaridad media de 0.04315 mol/L con un coeficiente de variación de 1.69, mientras que los resultados obtenidos muestran una molaridad media de 0.0415 mol/L con un coeficiente de variación de 1.39. Esto nos indica que la concentración de la muestra de hidróxido de sodio es cercana a estos dos valores, por lo que la hipótesis fue acertada ya que pudimos conocer la concentración de la disolución de hidróxido de sodio al conocer la cantidad de titulante utilizado gracias a que las sustancias reaccionan estequiométricamente.

Conclusiones: Una valoración por titulación es complicada de hacer de manera rigurosa y con el menor numero de errores posibles, sin embargo, los resultados obtenidos por medio de esta son altamente confiables gracias a que pueden repetirse una gran cantidad de veces con una gran cantidad de alícuotas. Se pudieron encontrar mas ventajas al realizar el método por pesadas que en el método por patrón disolución, como el tiempo utilizado en comparación de una con otra siendo la técnica de pesadas más rápida. Se recomienda tener especial cuidado en el momento de pesar las muestras y en el momento de titular el analito, ya que fue en estas dos etapas donde mas errores se cometieron durante el experimento.