Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
PREPARACION Y ESTANDARIZACION DE SOLUCIONES BASICAS UNIVERSIDAD DE CARTAGENA FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES Química Analitica , Gomez Andres, Hoy Jonh. DOCENTE: RESUMEN PALABRAS CLAVES: solucion patron, estandarizacion, indicador, solucion basica, muetras. OBJETIVOS. ➢ Determinar la concentración de una solución por titulación ➢ Realizar titulacions directas de acido-bases. ➢ Reconocer la importancia de los indicadores en las titulaciones de neutralizacion. INTRODUCCION La titulación es un método de análisis volumétrico en el cual se determina la cantidad de sustancia presente en una solución. El proceso consiste en la neutralización de una solución (acida o básica) de una concentración desconocida. Al añadir una solución patrón (sea básica para un ácido o acida para una base) con una concentración conocida, para este proceso se usa una bureta para verter la solución titulante a un recipiente con la solución a titular y un indicador para observar un cambio físico por medio de un cambio de PH. En esta práctica se utilizó como patrón primario la solución de Ftalato Acido De Potasio para determinar la concentración del NaOH (hidróxido de sodio) utilizando como indicador la fenolftaleína. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Durante la practica 1. Preparación de indicadores para valorización de neutralización se disolviom la cantidad estipulada ( 4g de NaOH en 1000mll de H2O destilada), al fin de obtener una solucion de NaOH y se llevo a una estufa durante una hora a una temperatura de 110°C, luego se dejo enfriar y virtio en un tarro plástico hermeticamete cerrado. 2. Se virtio la solucion NaOH en una buretra aforada a fin de titular, y se cello la parte porterior con el fin de reducir el paso de CO2 a la buretra. 3. Se peso 0.4g de Ftalato acido de potacio el cual había sido secado previamente y se virtio en un Erlenmeyer con 25ml de agua destilada y obtener la solucion problema. Se relizo este mismo procedimiento dos veces mas. 4. Se añadio tres gotas de fenoftaleina a cada solucion problema como indicador y proceder a titular. 5. Se titula a cada muestra problema de ftalado acido de potacio hasta obtener el punto final agitando continuamente el matraz, el punto final se analizo al alcanzar un color rosa palido en cada una de la solucion titulada. 6. DETERMINACION DEL BLANCO: se tomo 25ml de agua destilado y se le añadió una gota de fenoftaleina y se procedio a titular, el cambio se dio solo al añadir una gota de la solucion de NaOH 0,1 M contenida en la buretra, lo cual indicaba que no se con CÁLCULOS 1. preparar 1000 ml 0,1 M de NaOH 1000m l * 0,1 𝑚𝑜𝑙 100𝑚𝑙 * 40 𝑔 𝑁𝑎𝑂𝐻 1 𝑚𝑜𝑙 *= g soluto de NaOH 2. preparar 250 ml 0,1 M DE HCL 0,25 l * 0,1 𝑚𝑜𝑙 𝑙 * 36,4 𝑔 𝐻𝐶𝐿 1 𝑚𝑜𝑙 * 100 𝑔 𝑠𝑙𝑛 37 𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑝𝑢𝑟𝑜 𝐻𝐶𝐿 * 𝐿 𝐻𝐶𝐿 1,19 𝑔 𝑠𝑙𝑛 = 2,066 l HCL Luego de obtener las preparaciones solicitadas, las soluciones se sometieron a la titulación Acido-Base para verificar la verdadera concentración de la solución problema, la cual es este caso nos referimos a la concentración de la base; esta titulación para las diferentes fases experimentales se realizó solo con 2 gotas de indicador. Se obtuvieron los siguientes datos. .Para la parte experimental valorada con Verde de Bromocresol. 20,6ml volumen gastado de ácido. HCL VAcidx CAcid = VBasex CBase 20,6ml x 0.1M= 10ml x CBase CBase= 20,6ml x 0.1M/ 10ml = 0,206 M NaOH Para la parte experimental valorada con Fenolftaleína 23,6ml volumen gastado de ácido. HCL VAcidx CAcid = VBasex CBase 26,6ml x 0.1M= 10ml x CBase CBase= 23,6ml x 0.1M/ 10ml = 0,236 M NaOH Para la parte experimental valorada con Naranja de Metilo 20,6ml volumen gastado de ácido. HCL VAcidx CAcid = VBasex CBase 20,6ml x 0.1M= 10ml x CBase CBase= 20,6ml x 0.1M/ 10ml = 0,206 M NaOH También se procedió a medir el PH del ácido para determinar su verdadera concentración, ya que en su preparación se diluyo un poco más por erros de los analistas. PH= 1,21 PH= -log {H+} {H+}= 10-1,21= 0,0616 M RESULTADOS Y DISCUSIÓN Según los datos obtenidos por la titulación se logró demostrar la verdadera concentración de la solución problema que fue de 2.06 M, valor no lejano al que se esperaba 2.066M, lo cual se puede concluir que el método de valoración volumétrica Acido- Base es muy eficaz para determinar pureza a una solución de concentración desconocida. Con los ácidos y las bases se puede determinar la pureza de una muestra sólida o la concentración de una disolución de ácido o de base. Para ello es necesario aplicar el procedimiento experimental llamado valoración volumétrica, que se basa en medir volúmenes de dos disoluciones, una de ácido y otra de base, de una de las cuales se conoce la concentración para determinar la de la otra mediante una reacción de neutralización. En la simulación se observó el montaje experimental y la variación del pH durante la valoración. Es importante evitar errores a la hora de ejecutar este proceso, ya que las reacciones químicas en una valoración volumétrica deben ser, rápidas y se debe determinar con facilidad el punto final de la reacción. Se obtuvo un tono rosado pálido en la fenolftaleína lo que indico el punto exacto de neutralización, es decir, donde el equivalente gramo del ácido fue igual a la base. Se repitió la prueba en varias ocasiones, pues es importante aplicar con cuidado las soluciones en la bureta para obtener una buena apreciación en los volúmenes de la base y el ácido. CONCLUSIÓN El proceso de titulación por método volumétrico hace posible determinar la concentración de ácidos, a partir de las concentraciones ya conocidas de las soluciones a trabajar. En otras palabras la cantidad de la base que se requiere para emplear la reacción con disoluciones acidas. Es posible determinar el punto final de la titulación gracias a los indicadores, los cuales presentan variaciones de acuerdo a las concentraciones físicas presentes de las soluciones. El punto final del proceso de titulación se halla de acuerdo al punto exacto del color que se indica respectivamente por el indicador y determina que los equivalentes de ácido y base se encuentran en iguales cantidades. Para disminuir los errores de medición se deben medir con exactitud las unidades volumétricas y estar atentos al momento de agregar la base en medio acido, y sobre todo al momento de abrir la llave de la bureta para obtener una correcta titulación. Preguntas 1. ¿De ejemplos. Solución patrón, patrón primario, patrón secundario, indicadores, acido fuerte, acido de fuerza media, ácido débil, base fuerte, base de fortaleza media, base débil, solución tampón, ácidos y base conjugadas, anfóteros, soluciones buffer o tampón? Un patrón primario también llamado estándar primario es una sustancia utilizada en química como referencia al momento de hacer una valoración o estandarización. Usualmente son sólidos que cumplen con las siguientes características: Tienen composición conocida. Es decir, se ha de conocer la estructura y elementos que lo componen, lo cual servirá para hacer los cálculos estequiométricos respectivos. Deben tener elevada pureza. Para una correcta estandarización se debe utilizar un patrón que tenga la mínima cantidad de impurezas que puedan interferir con la titulación. Debe ser estable a temperatura ambiente. No se pueden utilizar sustancias que cambien su composición o estructura por efectos de temperaturas que difieran ligeramente con la temperatura ambiente ya que ese hecho aumentaría el error en las mediciones. Debe ser posible su secado en estufa. Además de los cambios a temperatura ambiente, también debe soportar temperaturasmayores para que sea posible su secado. Normalmente debe ser estable a temperaturas mayores que la del punto de ebullición del agua. No debe absorber gases. Ya que este hecho generaría posibles errores por interferentes así como también degeneración del patrón. Debe reaccionar rápida y estequiométricamente con el titilante. De esta manera se puede visualizar con mayor exactitud el punto final de las titulaciones por volumetría y entonces se puede realizar los cálculos respectivos también de manera más exacta y con menor incertidumbre. Debe tener un peso equivalente grande. Ya que este hecho reduce considerablemente el error de la pesada del patrón. Ejemplo de patrón primario -Para estandarizar bases: Fatalito ácido de potasio, KHC8H4O4 o KPH (MM=204.221g/mol) El producto comercial se seca primero a 105 °C. Ecuación estequiometria: Na+ OH-+ KHC8 H4 O4 ↔ KNaC8 H4 O4 + H2O En donde la reacción de titulación o valoración puede escribirse también, en forma más realista, sin los iones espectadores. -Para estandarizar ácidos: Tris (hidroximetil) amino metano o TRIS (MM=121.135g/mol) Ecuación estequiometria: H+ Cl- + H2 NC (CH2 OH)3 ↔ Cl- +[ H3NC (CH2OH)3]+ O también, omitiendo la escritura del ion cloruro, se describe mejor el proceso real desde el punto de vista termodinámico. Reacción de valoración: H2 NC (CH2 OH)3 + H+ ↔[H3 NC(CH2OH)3]+ El patrón secundario también es llamado estándar secundario y en el caso de una titilación suele ser titilante o valorante. Su nombre se debe a que en la mayoría de los casos se necesita del patrón primario para conocer su concentración exacta. El patrón secundario debe poseer las siguientes características: Debe ser estable mientras se efectúa el análisis Debe reaccionar rápidamente con el analito. La reacción entre el valorante y el patrón primario debe ser completa o cuantitativa, y así también debe ser la reacción entre el valorante y el analito. La reacción con el analito debe ser selectiva o debe existir un método para eliminar otras sustancias de la muestra que también pudieran reaccionar con el valorante. Debe existir una ecuación balanceada que describa la reacción. Los Indicadores son sustancias que siendo ácidos o bases débiles a añadirse a la muestra sobre lo que desea realizar el análisis, se produce un cambio químico que es apreciable, generalmente un cambio de color; esto ocurre porque estas sustancias sin ionizar tienen un color distinto que al ionizarse. Además la variación de color se denomina viraje para esto el indicador debe cambiar su estructura química ya sea al perder o aceptar un protón. Este cambio en el indicador se produce debido a que durante el análisis se lleva a cabo un cambio en las condiciones de la muestra e indica el punto final de la valoración. El funcionamiento y la razón de este cambio varían mucho según el tipo de valoración e indicador. EXIGENCIAS QUE DEBE SATISFACER UN INDICADOR: A valores cercanos de PH, el valor del indicador debe diferenciarse claramente. El color del indicador debe cambiar bruscamente los valores de PH. El color de indicador debe de ser lo más intenso posible. El cambio de color del indicador debe ser un proceso plenamente reversible. CLASIFICACIÓN DE INDICADORES Se clasifica de acuerdo al tipo de valoración: Indicadores acido _base Indicadores oxido _ reducción Indicadores de precipitación Indicadores de neutralización. Indicadores de formación de complejo Indicadores instrumentales. Una clasificación de los indicadores los subdivide en: Auto indicadores: La propia sustancia valorante o el analito actúan de indicador, pues cambian de color a lo largo de la reacción. Un ejemplo típico es el permanganato de potasio. Indicadores coloreados: Son los más usados; suelen añadirse introduciendo directamente unas gotas en la disolución del analito, pero otras veces se extraen pequeñas fracciones de ésta y se ensaya externamente con el indicador. Sus coloraciones deben ser intensas para percibir claramente el cambio de color. Indicadores fluorescentes: Funcionan de modo parecido a los indicadores coloreados, aunque son menos numerosos. El final de la valoración se pone de manifiesto por la aparición, desaparición o cambio de la fluorescencia de la disolución problema sometido a la luz ultravioleta. Indicadores de adsorción: Son sustancias que cambian de color al ser adsorbidas por los coloides que se forman en el seno de la disolución problema como resultado de la reacción entre el analito y la sustancia valorante. EJEMPLO: (INDICADORES ACIDO-BASE) Pongamos como ejemplo el comportamiento del indicador azul de bromo timol, en tres soluciones diferentes: la solución ácida, neutra y básica. Al añadir nuestro indicador azul de bromo timol, en un tubo de ensayo que contenga una disolución de HCl por ejemplo, veremos un color amarillo en la solución, que tendrá un pH < 6.0. Si añadimos el mismo indicador a otro tubo de ensayo, esta vez relleno de agua, veremos que tendrá una coloración verde, con un pH= 7. Por último, cuando añadimos el indicador de azul de bromo timol, a un tubo de ensayo que contenga una disolución de NaOH, veremos como ésta REFERENCIAS Douglas A. Skoog; Donald M. West- Introduccion a la quimica analitica http://www.monografias.com/trabajos5/natlu/natlu.shtml
Compartir