Alcoholimetría: Universidad Del Valle Departamento De Quimica Norma: Fecha: 28/07/2020

UNIVERSIDAD DEL VALLE DEPARTAMENTO DE QUIMICA LABORATORIO DE QUIMICA INORGANICA GENERAL

NORMA:

VERSION:01

FECHA: 28/07/2020

ALCOHOLIMETRÍA ELABORADO POR:

REVISADO POR:

Karold Borja Wendy Rojas

Álvaro de la Parra

APROBADO POR: Álvaro de la Parra

1. OBJETIVOS • Relacionar al estudiante con el método de alcoholimetría para la medición de concentración de alcohol presente en el aliento. • Analizar la reacción que ocurre en la detección de alcohol etílico mediante un proceso redox. • Introducir al estudiante en el uso y manejo de la espectroscopia IR y la forma en que se puede identificar una molécula de acuerdo a la absorción que presenta a determinada longitud de onda.

2. INTRODUCCIÓN Un alcoholímetro es un instrumento de laboratorio que se encarga de determinar cuál es el porcentaje de alcohol que puede tener una muestra con componentes líquidos o gaseosos. Asimismo, se suele utilizar para saber cuál es la cantidad de alcohol que puede poseer la sangre de una persona. El alcoholímetro químico es una metodología sencilla e ilustrativa para detectar la presencia de alcohol en el aliento, nos basaremos en un proceso redox, más específicamente de oxidación, donde un reductor da lugar a un oxidante por medio de la transferencia de electrones, la reacción global podemos definirla como una especie oxidada que reacciona dando una especie reducida aportando electrones al medio en donde se encuentra. En la vida diaria ocurre multitud de procesos de oxidación, desde el proceso de oxidación del hierro hasta el fenómeno que ocurre con las frutas al tener contacto con el oxígeno del aire al iniciar su consumo. A lo largo del tiempo se han ido creando métodos más prácticos en que se toma el porcentaje de alcohol haciendo este algo mucho más sencillo y funcional , en el pasado la mayoría de estos dispositivos median el alcohol en el aire con ayuda de un sensor de infrarrojos; basándose en la capacidad que tienen los gases para absorber determinadas 1

longitudes de onda de las radiaciones electromagnéticas , al tener contacto con el etanol este las absorbe a una longitud de onda de 9.5 micrómetros , el dispositivo pasa esta muestra por una serie de filtros los cuales eliminan todas (longitudes de onda) que se encuentren por encima o debajo de dicha cifra, este finaliza en el detector el cual indica el porcentaje de alcohol que se encuentra en el aliento en la pantalla del aparato .

3CH3CH2OH(ac) + 2K2Cr2O7(s) + 8H2SO4(ac) → 3CH3COOH(ac) + 2Cr2(SO4)3(ac) + 2K2SO4(ac) + 11H2O(l) Rx. 1 (CH3CH2OH(ac) + H2O(l) → CH3COOH(ac) + 4H+ - 4e-) x3

Rx. 2

(Cr2O72-(s) + 8H+ + 6e- → Cr2O3(ac) + 4H2O(l)) x2

Rx. 3

3CH3CH2OH(ac) + 2Cr2O72-(s) + 4H+ → 3CH3COOH(ac) + 5H2O(l) + Cr2O3(ac)

Rx. 4

Reducción del Cr6+ a Cr3+

3. MATERIALES Y REACTIVOS Materiales Tubo en u con desprendimiento lateral (1) Embudo (1) Erlenmeyer con desprendimiento lateral de 500 mL (1) Tubo de vidrio para conexión (1) Mangueras (2) Soporte universal (1) Pinzas con nuez (1) Tapones para el tubo en u (2) Frasco lavador (1) Tubos de ensayo (3) Goteros (2) Gradilla (1) Vidrio reloj (1) Varilla de agitación (1) Vaso de precipitados de 50 mL (1) Balanza digital (1)

Reactivos Ácido sulfúrico (H2SO4) Dicromato de potasio (K2Cr2O7) Agua (H2O) Etanol (CH3CH2OH) Cerveza

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Figura 1. Montaje experimental

4. PROCEDIMIENTO Preparación de la solución a) Con una pipeta volumétrica agregue en un vaso precipitado 10 mL de agua destilada. b) Con una espátula tome 0.7 g de dicromato de potasio en un vidrio reloj y pese en la balanza digital. c) Con una pipeta volumétrica tome 2 mL de ácido sulfúrico concentrado y agregue cuidadosamente al agua destilada (hacer esto en la campana de extracción). d) Finalmente añada el dicromato de potasio a la disolución de agua destilada y ácido sulfúrico en el vaso precipitado y agite suavemente con la varilla de agitación hasta lograr la mezcla. Alcoholimetría a) En un soporte universal sitúe un tubo en u con desprendimiento lateral y sus respectivos tapones, conecte una manguera a un erlenmeyer con desprendimiento y este a un tubo de vidrio o burbujeador por el cual se va a soplar, tal cual como se observa en el montaje de la figura 1. b) En el erlenmeyer vierta 10 mL de agua, mientras que en el tubo en forma de “u” agregue la solución previamente preparada de dicromato de potasio naranja (si

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es necesario hacer uso del embudo), posterior sople por la manguera y observe si hubo algún cambio. c) Repita el procedimiento b), empleando la solución de etanol (CH3CH2OH) en vez del agua y observe que ocurre. d) Repita el procedimiento b), empleando cerveza y diga que observa. Absorción molecular en el infrarrojo a) Al finalizar cada prueba con ayuda del gotero, extraer muestras de cada reactivo utilizado para introducirlas a un tubo de ensayo respectivamente rotulados y sellados. b) Con ayuda de la gradilla transportar las muestras al primer piso y pedir accesoria al docente para que se realicen las pruebas en el espectrofotómetro de absorción molecular en el IR.

5. NORMAS DE SEGURIDAD

5.1 Ácido sulfúrico: El ácido sulfúrico es una sustancia química que es nociva a la salud. En primer lugar, se debe proteger el área de los ojos, por lo que es necesario el uso de gafas de seguridad. Al entrar en contacto podría dañar los ojos. Irritarlos y causar quemaduras graves. En segundo lugar, es importante evitar el contacto con la piel e inhalar el ácido sulfúrico, esta también podría presentar quemaduras graves. Así como irritación, ampollas y enrojecimiento. El caso puede agravar si este llegase a ser ingerido, ya que podrían aparecer llagas en la garganta o llevar al envenenamiento. Es preciso el uso de implementos que no permitan el contacto con esta sustancia. 5.2 Dicromato de potasio: El dicromato de potasio debe ser manejado con cuidado, evitándose el contacto de ser posible. -Se debe mantener el contenedor en un lugar seco alejado del calor y de fuentes de ignición. Se debe mantener alejado de materiales combustibles No se debe respirar el polvo. 5.3 Etanol: El etanol es oxidado rápidamente en el cuerpo a acetaldehído, después a acetato y finalmente a dióxido de carbono y agua, el que no se oxida se excreta por la orina y sudor. Inhalación: Los efectos no son serios siempre que se use de manera razonable. Una inhalación prolongada de concentraciones altas (mayores de 5000 ppm) produce irritación de ojos y tractor espiratorio superior, náuseas, vómito, dolor de cabeza, excitación o depresión, adormecimiento otros efectos narcóticos, coma o incluso, la muerte. Nota: En todo caso usar el material de protección: gafas de seguridad, bata antifluidos y guantes de látex. 4

6. BIBLIOGRAFÍA

https://dqino.ua.es/en/virtual-lab/breathalyser.html file:///C:/Users/ODEAPAD/Downloads/Dialnet-AlcoholYAlcoholimetros-637814.pdf https://hipertextual.com/2019/09/asi-funciona-alcoholimetro https://www.youtube.com/watch?v=duuwUZhCJPI

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