ESAG_LABORATORIO 05 Alcalinidad

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DETERMINACIÓN 
DE ALCALINIDAD
LABORATORIO N° 05
• Sustancias disueltas de carácter básico
cuando están disueltas en una solución
problema.
• Las soluciones valoradas de ácido.
Se utilizan para determinar:
ALCALIMETRÍA
MUESTRA
SV ÁCIDO
BASE
SOLUCIÓN
ALCALINA
*SV: Solución valorada
Alcalinidad del agua
• mmol/L
• meq/L
• ppm CaO, ppm 𝑪𝒂𝑪𝑶𝟑, etc.
 Medida de las sustancias alcalinas del agua
• Es la capacidad del agua para:
• Neutralizar ácidos.
• Aceptar protones de hidrógeno.
• Reaccionar con iones hidrógeno.
• Se puede expresar en:
Alcalinidad total del agua
• Consumo de ácido.
• Número de meq de HCl consumidos en la valoración de de 1000 mL 
de agua.
• Hasta el viraje de color de anaranjado de metilo.
• Amarillo  anaranjado.
• Contenido total de bases en el agua
• ORIGEN DE LA ALCALINIDAD EN EL AGUA
• La alcalinidad del agua se debe a presencia de:
𝑶𝑯−
𝟑𝑪𝑶
𝟐−
• Hidróxidos.
• Carbonatos
• Bicarbonatos
𝟑𝑯𝑪𝑶
−
𝟑𝑶𝑯
− + 𝑪𝑶𝟐−
𝟑𝑪𝑶
𝟐−
𝟑+ 𝑯𝑪𝑶
−
• Mezcla de hidróxidos y carbonatos.
• Mezcla de carbonatos y bicarbonatos.
• En menor cantidad:
• Boratos, fosfatos, Silicatos, Etc.
DETERMINACIÓN DE LAS CLASES DE ALCALINIDAD
• Se realiza mediante titulación.
• Con solución valorada de ácido.
• En presencia de dos indicadores:
• Fenolftaleína
• Presenta color fucsia en presencia de:
 hidróxidos y/o carbonatos.
• Anaranjado de metilo
• Presenta color amarillo
• A cualquier tipo de alcalinidad.
I - FENOLTALEÍNA II - ANARANJADO DE METILO
MEDIO
BÁSICO
MEDIO
BÁSICO
MEDIO
ÁCIDO
MEDIO
ÁCIDO
1) FENOLFTALEÍNA
INCOLORA
𝐎𝐇−
𝐇𝟐𝐎
+𝐇+
𝐎𝐇−
FUCSIA
2) ANAR. DE METILO
AMARILLO
ANARANJADO
𝐎𝐇−
𝐇𝟐𝐎
+𝐇+
𝐎𝐇−
ANAR. DE METILO
F = T
M = 0
HIDRÓXIDOS
mL 𝑶𝑯− = T = F
mL 𝑶𝑯− = T = M
2) ANAR. DE METILO
𝟑
1) FENOLFTALEÍNA
FUCSIA
𝐂𝐎𝟐−
INCOLORA
AMARILLO
ANARANJADO
𝟑𝐇𝐂𝐎
−
𝐇𝟐𝐂𝐎𝟑 ⇌ 𝐂𝐎𝟐 + 𝐇𝟐𝐎
𝟑𝐂𝐎
𝟐−F = M T = F + M 
CARBONATOS
+𝐇+
mL 𝑪𝑶𝟐−𝟑 = T = F + M T
1) FENOLFTALEÍNA
2) ANAR. DE METILO AMARILLO
INCOLORA
ANARANJADO
𝟑𝐇𝐂𝐎
𝟏−
𝐇𝟐𝐂𝐎𝟑
𝟑𝐇𝐂𝐎
−
F = 0
M = T
F = 0 M = T 
BICARBONATOS
+𝐇+
𝟑mL 𝑯𝑪𝑶
𝟐− = M = T T
1) FENOLFTALEÍNA
2) ANAR. DE METILO
FUCSIA
INCOLORA
AMARILLO
ANARANJADO
𝐇𝟐𝐂𝐎𝟑
+𝐇+
𝐎𝐇− + 𝟑𝐂𝐎
𝟐−
𝟑𝐂𝐎
𝟐−
𝐎𝐇−
𝟑𝐇𝐂𝐎
𝟏−
𝐎𝐇−
𝟑𝐂𝐎
𝟐−
F > M
F > M 
HIDRÓXIDOS + CARBONATOS
T
𝟑mL 𝑪𝑶
𝟐− = 2M
mL 𝑶𝑯−= F - M = T - 2M
1) FENOLFTALEÍNA
2) ANAR. DE METILO
FUCSIA
AMARILLO
ANARANJADO
𝐇𝟐𝐂𝐎𝟑
𝟑𝐂𝐎
𝟐−
𝟑+ 𝐇𝐂𝐎
𝟏−
𝟑𝐂𝐎
𝟐−
𝟑𝐇𝐂𝐎
𝟏−
𝟑𝐂𝐎
𝟐−
F < M
F < M 
+𝐇+
𝟑𝐇𝐂𝐎
𝟏−
𝟑𝐇𝐂𝐎
𝟏−
CARBONATOS + BICARBONATOS
𝟑mL 𝑪𝑶
𝟐− = 2F
𝟑mL 𝑯𝑪𝑶
−= M - F = T – 2F
T
P A R T E E X P E R I M E N T A L
I. DETERMINACIÓN DE NaOH EN SC (Soda Caústica).
𝟑
II. DETERMINACIÓN DE 𝑶𝑯− Y 𝑪𝑶𝟐−
III. DETERMINACIÓN DE 𝑪𝑶𝟐− 𝒀𝑯𝑪𝑶−
𝟑 𝟑
I. DETERMINACIÓN DE NaOH EN SODA CAÚSTICA
• Colocar una masa de Soda Caústica en un matraz Erlenmeyer.
• Disolver con agua destilada 25 a 50 mL aproximadamente.
• Agregar gotas de anaranjado de metilo (amarilla).
• Titular con solución valorada de ácido hasta color anaranjado.
• Anotar el gasto
• Calcular el % de NaOH en la soda caustica.
HCl
0,1 N
50
40
30
20
10
0
HCl 0,1 N
𝐇𝟐𝐎
0,25 g SC
gotas
A M
I. DETERMINACIÓN DE NaOH EN SODA CAÚSTICA
47 mL
X %
NaOH
HCl 0,1 N # 𝑬𝒒𝑨 = # 𝑬𝒒𝑩
#𝒎𝒆𝒒𝑨 = #𝒎𝒆𝒒𝑩
𝑾𝑩=
𝑷𝒆𝒒𝑩
𝒎𝑳𝑨 x𝑵𝑨
𝑵𝑨
𝑾𝑩
𝒎𝑳𝑨
𝒎𝒆𝒒𝑩
(𝑾𝒂𝒏𝒂𝒍𝒊𝒕𝒐)
𝑾𝑩 =𝒎𝑳𝑨 x 𝑵𝑨 𝒙 𝑷𝒆𝒒𝑩
MUESTRA
𝑾𝑩  MUESTRA (W o V)
 % B, g-B/L, ppm B
GASTO
Peq

# 𝑬𝒒𝑨 = # 𝑬𝒒𝑩 #𝒎𝒆𝒒𝑨 = #𝒎𝒆𝒒𝑩
𝑩
𝒎𝑳𝑨 x𝑵𝑨 x𝒎𝒆𝒒𝑩 𝒙 𝟏𝟎𝟎𝒎𝒈𝒎𝒕𝒂
% =
𝑾𝒎𝒕𝒂 (𝒎𝒈)
𝑾𝑩 =𝒎𝑳𝑨 x𝑵𝑨 x 𝑷𝒆𝒒𝑩
• En el punto final de la titulación:
𝑾𝑩=
𝑷𝒆𝒒𝑩
𝒎𝑳𝑨 x 𝑵𝑨
𝑩𝑾 =47 mL x 0,1
𝒎𝒆𝒒 𝒙 𝟒𝟎 𝒎𝒈
𝒎𝑳 𝒎𝒆𝒒𝑨
𝑩𝑾 = 188 mg NaOH

188 mg NaOH 
X mg NaOH


250 mg mta
100 mg mta

75,2 % NaOH
100 mg mta75,2 mg NaOH 
% NaOH=
𝒎𝒈
𝟒𝟕 𝒎𝑳 𝒙 𝟎,𝟏 𝑵 𝒙 𝟒𝟎 𝒙 𝟏𝟎𝟎𝒎𝒈𝒎𝒕𝒂
𝒎𝒆𝒒
𝟐𝟓𝟎𝒎𝒈𝒎𝒕𝒂
% NaOH = 75,2

DETERMINACIÓN DE MEZCLAS ALCALINAS
a) Pesar o medir un volumen de muestra.
b) Disolver o diluir con agua entre 25 a 50 mL.
c) Agregar 2 a 3 gotas de fenolftaleína:
• Si la solución es incolora: Anotar: F = 0 e ir al paso d.
• Si la solución es rosada; Titular con SV de ácido hasta solución 
incolora. Anotar el gasto parcial: mL F.
d) Agregar gotas de anaranjado de metilo.
• Si la solución es anaranjada. Anotar: M = 0.
• Si la solución es amarilla. Titular con SV de ácido hasta
color anaranjado. Anotar: mL M ó gasto total (T).
e) Calcular la concentración de las especies encontradas.
𝟑II. DETERMINACIÓN DE 𝑶𝑯
− Y 𝑪𝑶𝟐−
50
40
30
20
10
0
𝐇𝟐𝐎
F
HCl 0,1 N
50 mL
MUESTRA
M
35mL
M
43 mL
F
𝟑mL 𝑪𝑶
𝟐− = 2M
mL 𝑶𝑯−= F - M = T - 2M
X ppm𝑶𝑯−
𝟑X ppm 𝑪𝑶
𝟐−
F > M
# 𝑬𝒒𝑨 = # 𝑬𝒒𝑩 #𝒎𝒆𝒒𝑨 = #𝒎𝒆𝒒𝑩
𝒑𝒑𝒎𝑩
𝒎𝑳𝑨 x 𝑵𝑨 x 𝒎𝒆𝒒𝑩 𝒙 𝟏𝟎𝟎𝟎
=
𝑽𝒎𝒕𝒂 (𝒎𝑳)
𝑾𝑩 =𝒎𝑳𝑨 x𝑵𝑨 x 𝑷𝒆𝒒𝑩
• En el punto final de la titulación:
𝑿𝒎𝒈𝑩 𝒆𝒏 𝟏𝟎𝟎𝟎𝒎𝑳
 ppm B
X mg B



V mta (mL)
1000 mL Mta
𝟑
𝟐𝑴 𝒙 𝑵𝑨 𝒙𝒎𝒆𝒒 𝟐− 𝒙 𝟏𝟎𝟎𝟎
ppm 𝑪𝑶𝟐− =
𝑪𝑶𝟑
𝑽𝒎𝒕𝒂 (𝒎𝑳)
ppm𝑶𝑯− =
𝒎𝒈
𝟒𝟑−𝟏𝟔 𝒙 𝟎,𝟏 𝑵 𝒙 𝟏𝟕 𝒙 𝟏𝟎𝟎𝟎
𝒎𝒆𝒒
𝟓𝟎𝒎𝑳𝒎𝒕𝒂𝟑
ppm 𝑪𝑶𝟐− =
𝒎𝒈
𝟐 𝟖 𝒎𝑳 𝒙 𝟎,𝟏 𝑵 𝒙 𝟑𝟎 𝒙𝟏𝟎𝟎𝟎
𝒎𝒆𝒒
𝟓𝟎𝒎𝑳𝒎𝒕𝒂
𝑻−𝟐𝑴 𝒎𝑳 𝒙𝑵𝑨 𝒙𝒎𝒆𝒒𝑶𝑯− 𝒙 𝟏𝟎𝟎𝟎
ppm𝑶𝑯− =
𝑽𝒎𝒕𝒂 (𝒎𝑳)
𝟑ppm 𝑪𝑶
𝟐− = 960 ppm 𝑶𝑯− = 𝟗𝟏𝟖
III. 𝟑 𝟑DETERMINACIÓN DE 𝑯𝑪𝑶
− Y 𝑪𝑶𝟐−
30
20
10
0
𝐇𝟐𝐎
F
HCl 0,1 N
50 mL
M
40
50
46 mL
M
F
7 mL
𝟑mL 𝑪𝑶
𝟐− = 2F
𝟑mL 𝑯𝑪𝑶
−= M - F = T – 2F
X ppm H𝑪𝑶𝟑
𝟑−
MUESTRA
X ppm 𝑪𝑶𝟐−
50 mL
F < M
𝒎𝑳𝑨 x 𝑵𝑨 x 𝒎𝒆𝒒𝑩 𝒙 𝟏𝟎𝟎𝟎
𝒑𝒑𝒎𝑩 = 𝑽𝒎𝒕𝒂 (𝒎𝑳)
# 𝑬𝒒𝑨 = # 𝑬𝒒𝑩
𝑾𝑩 =𝒎𝑳𝑨 x𝑵𝑨 x 𝑷𝒆𝒒𝑩
• En el punto final de la titulación:
𝒆𝒏 𝟏𝟎𝟎𝟎𝒎𝑳𝒎𝒕𝒂
#𝒎𝒆𝒒𝑨 = #𝒎𝒆𝒒𝑩
V mta (mL)
X mg B
𝑿𝒎𝒈𝑩


 1000 mL Mta
ppm B
𝟑
𝟐𝑭 𝒙 𝑵𝑨 𝒙𝒎𝒆𝒒 𝟐− 𝒙 𝟏𝟎𝟎𝟎
ppm 𝑪𝑶𝟐− =
𝑪𝑶𝟑
𝑽𝒎𝒕𝒂 (𝒎𝑳)
−ppm𝑯𝑪𝑶𝟑=
𝒎𝒆𝒒
𝒎𝒈
𝟒𝟔−𝟏𝟒 𝒙 𝟎,𝟏 𝑵 𝒙 𝟔𝟏 𝒙 𝟏𝟎𝟎𝟎
𝟓𝟎𝒎𝑳𝒎𝒕𝒂𝟑ppm 𝑪𝑶
𝟐− =
𝒎𝒈
𝟐 𝟕 𝒎𝑳 𝒙 𝟎,𝟏 𝑵 𝒙 𝟑𝟎 𝒙𝟏𝟎𝟎𝟎
𝒎𝒆𝒒
𝟓𝟎𝒎𝑳𝒎𝒕𝒂
𝟑ppm𝑯𝑪𝑶
−=
𝑻−𝟐𝑭 𝒎𝑳 𝒙𝑵𝑨 𝒙𝒎𝒆𝒒𝑯𝑪𝑶− 𝒙 𝟏𝟎𝟎𝟎𝟑
𝑽𝒎𝒕𝒂 (𝒎𝑳)
ppm 𝑪𝑶𝟑
𝟐− = 840 𝟑ppm 𝑯𝑪𝑶
− = 𝟑𝟗𝟎𝟒
5. CUESTIONARIO
1.
2.
3.
4.
5.
Cuál es la normalidad de la solución: Si se diluye 8,3 ml de un HCl (36,5) concentrado al 37 % y densidad 1,19 
g/ml, hasta un litro.
Cuántos miliequivalentes de bicarbonato de sodio por litro (NaHCO3)(84) tiene una muestra de agua. Si 100 ml
de la muestra consumen 8 ml de HCl 0,1 N.
50 ml de una solución alcalina se valora con HCl 0,15 N, teniendo los siguientes datos: gasto parcial con
fenolftaleína 32,7 ml, gasto total 42 ml. Determinar los componentes que producen alcalinidad y expresarlos en
meq/l.
Que volumen de HCl al 37% y densidad igual a 1,19 g/ml se necesita para preparar 2 litros de solución 0,15 N.
0,1 g de Na2CO3 (QP) (106) gasta 21 ml de una solución de HCl. Y 0,5 g de una muestra de soda caústica; luego
de disolverla gasta en la titulación 48 ml de la solución de HCl. Cuál es el porcentaje de NaOH (40) en la muestra.
6. Calcular el porcentaje de carbonato y bicarbonato de sodio en una muestra. Si 1,0 gramo de la muestra se
7.
8.
9.
10.
disuelve y valora con solución 0,25 N de ácido; en presencia de fenolftaleína se gasta 10,5 ml. 1,0 g de la misma 
muestra gasta 43 ml del mismo ácido en presencia de anaranjado de metilo.
50 ml de una solución alcalina se titula con HCl 0,15 N, teniendo los siguientes datos: gasto parcial con 
fenolftaleína 32,7 ml, gasto total 42 ml. Determinar los componentes que producen la alcalinidad y expresarlos
en miliequivalentes por litro (meq/l).
Al determinar la alcalinidad de una muestra de agua de río se tiene los siguientes datos: Volumen de muestra
100 ml, al agregarfenolftaleína la muestra permanece incolora; entonces se agrega anaranjado de metilo y se
torna amarilla, se valora con solución de HCl 0,1 N, hasta color anaranjado gastando 4 ml de la solución de
ácido. Calcular: a) A que especie química se debe la alcalinidad y b) expresar en meq/l.
El valor de X en: a) 1 ml de HCl 0,1 N = X mg de Na2CO3 (106) b) 1 ml de HCl 0,05 N = X mg NaOH
Que volumen de solución 0,15 N se puede preparar con 20 ml de H3PO4 (98) de C = 60 % y d = 1,4 g/ml