Informe Valoracion Acido- Base

VALORACIÓN ÁCIDO - BASE Coral Diego, Cuatusmal Richard, Yaqueno Diego ___________________________________________________________________________________________ Resumen El objetivo principal de esta práctica de laboratorio acerca de la preparación de soluciones y titulación ácido-base por el método de análisis volumétrico, con el fin de encontrar la concentración de ácido Clorhídrico (HCL), con la estandarización de la base NaOH. Y medidas de pH. Luego se realizó una revisión sobre las masas de los reactivos y sustancias que se utilizaron. Después se adecuaron los montajes de titulación y las condiciones para hacerlo se realizó una titulación volumétrica y potenciométrica. Se utilizaron disoluciones de HCl y NaOH, indicadores como el metil naranja en la valoración potenciometrica para hallar esa concentración, para esta se utilizó un pH-metro y se anotaron los datos experimentales para el posterior análisis. _______________________________________________________________________________________ Palabras clave: Titulación, concentración, estandarización reactiva, volumétrica potenciométrica.

1. Introducción La titulación es un método de análisis volumétrico el cual permite determinar el punto final de una reacción y por consiguiente la cantidad exacta de un reactivo en el frasco de titulación o seas u concentración, también se utiliza para estandarizar una concentración de baja precisión de una disolución. Un ácido es una sustancia capas de ionizarse, para ceder iones H+; y una base es una sustancia capas de ionizarse, para ceder iones OH-. Un indicador ácido base, es una sustancia colorida que en un valor de PH determinado, cambia súbitamente de color. Esta sustancia también es un ácido o una base, y lo que sucede es que en su forma ácida tiene una estructura electrónica que le da un color característico; al perder un protón la base conjugada de indicador, puede adoptar otra estructura electrónica, con un color totalmente distinto. Una reacción ácido-base termina cuando ocurre una completa neutralización. Se considera que una titulación de neutralización ácido-base termina cuando el número de equivalentes del titulante ha neutralizado equivalentes de la solución a valorar, En este punto llamado Punto de Equivalencia los moles de la base reaccionan completamente con los moles del ácido. Para realizar una titulación se debe conocer exactamente la concentración utilizada del agente titulante y para esto se hace una estandarización del titulante ya sea ácido o base. Esto se realiza en un proceso de valoración donde la cantidad de una sustancia en disolución se determina a partir de la cantidad consumida de un reactivo patrón

2. Metodología Reactivos: hidróxido de sodio (0.1 N), ácido clorhídrico (0.1 N), fenolftaleína (1 %m/V), naranja de metilo (1 % m/V). Materiales: 2 buretas de 25 mL, 3erlenmeyers de 100 mL, 2 pinzas para bureta, 1 beaker de 250 mL, 1 probeta de 25 mL, 1 gotero, 1 soporte universal. Equipos: pH-metro, agitador magnético. Titulación volumétrica de ácido-base Ensayo #1 1. En un Erlenmeyer de 100 mL se depositaron 10 mL de HCl (0.1 N) y también se le adicionó tres gotas de fenolftaleína 2. Se tomó una bureta la cual se lavó con agua destilada y una vez lavada la bureta el agua fue desechada 3. Con 5 mL de NaOH (0.1 N) se purgó la bureta, después de purgada el NaOH fue desechado

4. Una vez se purgó la bureta nos dispusimos a llenarla y llevarla a cero con NaOH(0.1 N) 5. Se inició un goteo continuo hasta que la solución tuvo un cambio de color llevando la cuenta de los mL usados en la titulación Ensayo #2 1. En un Erlenmeyer de 100 mL se depositaron 10 mL de NaOH (0.1 N) y se le adicionaron tres gotas de naranja de metilo 2. Se tomó una bureta la cual se lavó con agua destilada y una vez lavada la bureta el agua fue desechada 3. Con 5 mL de HCl (0.1 N) se purgó la bureta, después de purgada el HCl fue desechado 4. Una vez se purgó la bureta nos dispusimos a llenarla y llevarla a cero con HCl(0.1 N) 5. Se inició un goteo continuo hasta que la solución tuvo un cambio de color llevando la cuenta de los mL usados en la titulación Titulación potenciométrica ácido-base Ensayo #3 1. 2. 3. 4. 5. 6.

En un beaker de 100 mL se depositaron 10 mL de HCl Se tomó una bureta la cual se lavó con agua destilada y una vez lavada la bureta el agua fue desechada Con 5 mL de NaOH(0.1 N) se purgó la bureta, después de purgada el NaOH fue desechado Una vez se purgó la bureta nos dispusimos a llenarla y llevarla a cero con NaOH(0.1 N) Se introdujo el electrodo del pH-Metro en el beaker con los 10 mL HCl de para determinar el pH Se inició la adición de NaOH (0.1 N) de a 0.5 mL llevando apuntes de la variación de pH a medida que se adicionaba NaOH (0.1 N) hasta qué el pH de este sea de 10 7. Se registró la cantidad de NaOH (0.1 N) usada para titular 3. Resultados y discusiones Reacción: (Crouch, 2001) 𝐻𝐶𝑙 + 𝑁𝑎𝑂𝐻 → 𝑁𝑎𝐶𝑙 + 𝐻2 𝑂 Ensayo 1: (Gonzales, n.d) Se calcula el punto de equilibrio. 𝐶1 𝑉1 = 𝐶2 𝑉2 𝐶1 ∗ 10𝑚𝐿 𝐻𝐶𝑙 = 0,1𝑀 𝑁𝑎𝑂𝐻 ∗ 11𝑚𝐿 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝐶1 = 0,11𝑀 𝐻𝐶𝑙 Ensayo 2: 𝐶1 𝑉1 = 𝐶2 𝑉2 𝐶1 ∗ 10𝑚𝐿 𝑁𝑎𝑂𝐻 = 0,1𝑀 𝐻𝐶𝑙 ∗ 12𝑚𝐿 𝐻𝐶𝑙 𝐶1 = 0,12𝑀 𝑁𝑎𝑂𝐻 Volumen HCl Molaridad HCl (mL) 1 10 0,11 2 12 0,1 Tabla1: Tabla con resultados de molaridades Ensayo

Volumen NaOH (mL) 11 10

Molaridad NaOH 0,1 0,12

En la tabla 1 se indican las cantidades usadas para titular el HCl y el NaOH con sus respectivos volumen y molaridad del titulante. Ensayo 3: Se calcula el equilibrio: 𝐶1 𝑉1 = 𝐶2 𝑉2 0,11𝑀 𝐻𝐶𝑙 ∗ 10𝑚𝐿 𝐻𝐶𝑙 = 0,12𝑀 𝑁𝑎𝑂𝐻 ∗ 𝑉2 𝑉2 = 9,2𝑚𝐿 𝑁𝑎𝑂𝐻 Con estequiometria se encuentran los valores de las concentraciones de iones hidronio e hidróxido.

1𝐿 𝐻𝐶𝑙 0,1𝑚𝑜𝑙 𝐻𝐶𝑙 1𝑚𝑜𝑙 (𝐻 + ) ∗ ∗ = 0,0011 𝑚𝑜𝑙 (𝐻 + ) 1000𝑚𝐿 𝐻𝐶𝑙 1𝐿 𝐻𝐶𝑙 1𝑚𝑜𝑙 𝐻𝐶𝑙 − 1𝐿 𝑁𝑎𝑂𝐻 0,1𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎𝑂𝐻 1𝑚𝑜𝑙 𝑂𝐻 9,2𝑚𝐿 𝑆𝑙𝑛 𝑁𝑎𝑂𝐻 ∗ ∗ ∗ = 0,001104 𝑚𝑜𝑙 (𝑂𝐻 − ) 1000𝑚𝐿 𝑁𝑎𝑂𝐻 1𝐿 𝑁𝑎𝑂𝐻 1𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎𝑂𝐻 11𝑚𝐿 𝑆𝑙𝑛 𝐻𝐶𝑙 ∗

La relación entre los iones es de 1 a 1 con la siguiente ecuación y es así como se calcula el exceso de hidróxido para poder encontrar su concentración y con esto poder encontrar su pOH.

𝑚𝑜𝑙

1𝐻 + + 1𝑂𝐻 − → 1𝐻2 𝑂 𝑒𝑥𝑐𝑒𝑠𝑜 = 0,001104 − 0,0011 = 0,0000004 𝑚𝑜𝑙 (𝑂𝐻 − ) 0,0000004𝑚𝑜𝑙 (𝑂𝐻 − ) [𝑂𝐻 − ] = = 0,000021𝑀 0,0192 𝐿 𝑆𝑙𝑛 −] 𝑝𝑂𝐻 = −𝐿𝑜𝑔[𝑂𝐻 = 4,7

(𝑂𝐻 − )

La suma de pH y de pOH es igual a 14, por lo tanto, se plantea la ecuación con pH despejado. 𝑝𝐻 = 14 − 𝑝𝑂𝐻 = 9,3

Curva teorica de titulación 10mL HCl 0,11M con NaOH 0,12M 12 10

pH

8 6 4 2 0 0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

Volumen de NaOH (mL)

Tabla1: Curva real de titulación

Curva real de titulación 10mL HCl 0,1M con NaOH 0,1M Teorica 14.00 12.00

pH

10.00 8.00 6.00 4.00

2.00 0.00 0.00

5.00

10.00

Volumen NaOH (mL)

Tabla2: Curva teórica de titulación

15.00

20.00

Hay que resaltar que este ensayo se realizó con el mismo HCl y NaOH que se usó para el ensayo 1 y 2, por lo tanto se usaron las molaridades de esos ensayos para poder obtener unas curvas de titulación cercanas. (Tapia, 2013)

4. Conclusiones

Referencias Skoog D.A., West D.M., Holler F.J. Crouch S.R. Química Analítica, 7a Ed. Editorial, Mc GRAW-HILL, Mexico. (2001) Gonzales P.C, Volumetrías Acido-base, Mexico (n.d) Tapia Mendoza, Q.A, Complemento al tema de curvas de concentración. Química Analítica 1 (2013)