Informe N° 1_ Operaciones

INFORME DE LABORATORIO DE OPERACIONES EN SERVICIOS DE PLANTA

TITULACIONES ALCALIMÉTRICAS

REALIZADO POR:   

ANCIETA SOSA, ANA DIAZ SANCHEZ, JUANA MEZA, CESAR

FECHA DE ENTREGA: 27/08/2019

SECCIÓN: C1-05-B

DOCENTE: LUJAN BARQUERO

I.

INTRODUCCIÓN

La alcalinidad en el agua usualmente es causada por la presencia de iones carbonatos 𝐶𝑂3= y bicarbonatos 𝐻𝐶𝑂3 asociados con los cationes 𝑁𝑎+ ,𝐾 + , 𝐶𝑎+2 , 𝑀𝑔+2 . La alcalinidad se determina por titulación de la muestra con una solución valorada de un ácido fuerte como el HCl, mediante el punto de equivalencia, por medio del cambio de color utilizando dos indicadores ácidobase adecuado. Este método, es aplicable para la determinación de la alcalinidad. La medición de la alcalinidad, sirve para fijar los parámetros del tratamiento químico del agua, así como ayudarnos al control de la corrosión y la incrustación en los sistemas que utilizan agua como materia prima o en su proceso. La muestra de deberá analizar de inmediato.

II.

OBJETIVOS -

Objetivo general 

Determinar la alcalinidad P y la alcalinidad M o total de las soluciones acuosas

-

Objetivo específico 

Efectuar titulaciones alcalímetros por métodos prácticos en soluciones acuosas que contienen iones: bicarbonato 𝐻𝐶𝑂31− , carbonatos 𝐶𝑂32− e hidróxido 𝑂𝐻1−



Determinar la concentración de los iones bicarbonato, carbonato e hidróxido presente en las soluciones alcalinas.

III.

DESCRIPCIÓN

IV.

CALCULOS Y RESULTADOS

 Caso I. Presencia solo de iones 𝑶𝑯− La reacción de neutralización es: 𝑵𝒂𝑶𝑯 + 𝑯𝑪𝒍 → 𝑵𝒂𝑪𝒍 + 𝑯𝟐 𝑶

𝑶𝑯−

(𝑮𝑭 × 𝑵)𝑯𝑪𝒍 × 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝑽𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂

Tabla 1. Datos para cálculo de hidróxido (𝑮𝑭 × 𝑵)𝑯𝑪𝒍 × 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝑽𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 𝑽𝑷 (𝑯𝑪𝒍)

𝑪𝒂𝒍𝒄𝒖𝒍𝒐 𝑵𝑶𝑯−

𝑵𝑶𝑯 (

(mL)

12.2

𝑒𝑞 12.2 𝑚𝐿 × 0.5 𝐿 × 1000 20 𝑚𝐿

305

𝒎𝒆𝒒 ) 𝑳

𝒎𝒆𝒒 𝑳

 Caso II. Presencia solo de iones 𝑯𝑪𝑶− 𝟑 La reacción que ocurre con el indicador de naranja de metilo es: + 𝑯𝑪𝑶− 𝟑 + 𝑯 → 𝑪𝑶(𝒈𝒂𝒔) + 𝑯𝟐 𝑶

𝑯𝑪𝑶− 𝟑

(𝑮𝑴 × 𝑵)𝑯𝑪𝒍 × 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝑽𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂

Tabla 2. Datos para cálculo de bicarbonatos (𝑮𝑴 × 𝑵)𝑯𝑪𝒍 × 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝑽𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 𝑽𝑴 (𝑯𝑪𝒍)

𝑪𝒂𝒍𝒄𝒖𝒍𝒐 𝑵𝑯𝑪𝑶−𝟑

𝑵𝑯𝑪𝑶−𝟑 (

(mL) 𝑒𝑞 10 𝑚𝐿 × 0.5 𝐿 × 1000 20 𝑚𝐿

10.0

250

𝒎𝒆𝒒 ) 𝑳

𝒎𝒆𝒒 𝑳

 Caso III. Presencia solo de iones 𝑪𝑶𝟐− 𝟑 La reacción química es: − + 𝑪𝑶𝟐− 𝟑 + 𝑯 → 𝑯𝑪𝑶𝟑

𝑯𝑪𝑶− 𝟑

(𝑮𝑷 × 𝑵)𝑯𝑪𝒍 × 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝑽𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂

Tabla 3. Datos para cálculo de bicarbonatos (𝑮𝑴 × 𝑵)𝑯𝑪𝒍 × 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝑽𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 𝑽𝑷 (𝑯𝑪𝒍)

𝑪𝒂𝒍𝒄𝒖𝒍𝒐 𝑵𝑪𝑶𝟐− 𝟑

(mL)

4.2

𝑒𝑞 4.2 𝑚𝐿 × 0.5 𝐿 × 1000 20 𝑚𝐿

𝑵𝑪𝑶𝟐− ( 𝟑

105

𝒎𝒆𝒒 ) 𝑳

𝒎𝒆𝒒 𝑳

𝟐−  Caso IV. Presencia de iones 𝑯𝑪𝑶− 𝟑 y 𝑪𝑶𝟑

A la solución se le agrega fenolftaleína y se titula hasta que vire a incoloro ocurriendo la reacción: − + 𝑪𝑶𝟐− 𝟑 + 𝑯 → 𝑯𝑪𝑶𝟑

Luego, se le agrega anaranjado de metilo y se vuelve a titular hasta viraje a color rojo. La reacción química que ocurre en este caso es: + 𝑯𝑪𝑶− 𝟑 + 𝑯 → 𝑪𝑶𝟐 + 𝑯𝟐 𝑶

𝑯𝑪𝑶− 𝟑

M-2P

𝑪𝑶𝟐− 𝟑

2P

Tabla 4. Datos para cálculo de carbonatos y bicarbonatos 𝑵𝑯𝑪𝒍 × 𝑽𝑯𝑪𝒍 = 𝑵𝑯𝑪𝑶−/𝑪𝑶𝟐− × 𝑽𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 𝟑

𝑽𝑷 (𝑯𝑪𝒍)

𝑽𝑴 (𝑯𝑪𝒍)

(mL)

(mL)

𝑪𝒂𝒍𝒄𝒖𝒍𝒐 𝑵𝑯𝑪𝑶−/𝑪𝑶𝟐− × 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝟑

13.9

𝟑

𝑵𝑯𝑪𝑶−/𝑪𝑶𝟐− 𝟑

𝟑

(meq/L) 0.5

2.1

𝟑

𝑒𝑞 × 9.7𝑚𝐿 = 𝑁𝐻𝐶𝑂3− × 20𝑚𝐿 𝐿

𝑒𝑞 0.5 × 4.2𝑚𝐿 = 𝑁𝐶𝑂32− × 20𝑚𝐿 𝐿

245.5

105

𝑚𝑒𝑞 𝐿

𝑚𝑒𝑞 𝐿

 Caso V. Presencia de iones 𝑶𝑯− y 𝑪𝑶𝟐− 𝟑

𝑪𝑶𝟐− 𝟑

2(M-P)

𝑶𝑯−

2M-P

Tabla 5. Datos para cálculo de carbonatos e hidróxidos 𝑵𝑯𝑪𝒍 × 𝑽𝑯𝑪𝒍 = 𝑵𝑶𝑯−/𝑪𝑶𝟐− × 𝑽𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 𝟑

𝑽𝑷 (𝑯𝑪𝒍)

𝑽𝑴 (𝑯𝑪𝒍)

(mL)

(mL)

𝑪𝒂𝒍𝒄𝒖𝒍𝒐 𝑵𝑶𝑯−/𝑪𝑶𝟐− × 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝟑

V.

11.8

𝟑

(meq/L) 0.5

4.5

𝑵𝑶𝑯−/𝑪𝑶𝟐−

0.5

𝑒𝑞 × 19.1𝑚𝐿 = 𝑁𝑶𝑯− × 20𝑚𝐿 𝐿

𝑒𝑞 × 14.6𝑚𝐿 = 𝑁𝐶𝑂32− × 20𝑚𝐿 𝐿

𝑚𝑒𝑞

447.5

365

𝐿

𝑚𝑒𝑞 𝐿

OBSERVACIONES 

Caso I: se observa la presencia de iones 𝑂𝐻 − debido, a la titulación de un ácido fuerte con una base débil, y pudiendo observar el viraje.



Caso II: se observa la presencia de iones 𝐻𝐶𝑂3− , por el cambio de color que le da el indicador anaranjado de metilo a la solución de 𝑁𝑎𝐻𝐶𝑂3



Caso III: se realizaron dos titulaciones, en la primera no se evidencio ningún cambio de color, debido a que en la muestra no se encuentra carbonatos, ni hidróxidos debido a que se trabajó con bicarbonato de sodio, en lugar de carbonato de sodio. En la segunda titulación si se puede observar un cambio de color, debido a la existencia de carbonatos. Se realiza la corrección de la primera titulación.



Caso IV: por medio de la solución alcalina se evidencia un color rojo debido a la fenolftaleína por la presencia de 𝐶𝑂32− ,y en el viraje se observa la solución incolora que contiene iones 𝐻𝐶𝑂3−



Caso V: se observar que la solución alcalina al añadir indicador fenolftaleína es rojo grosella, luego el viraje es incoloro evidenciando de 𝐶𝑂32− , lo mismo sucede con el indicador anaranjado de metilo indicando iones 𝑂𝐻1−

VI.

CONCLUSIONES Caso I 

Se concluye que hay presencia de iones 𝑂𝐻 − utilizando el indicador fenolftaleína



La Normalidad real de 𝑂𝐻 − fue de 305

𝑚𝑒𝑞 𝐿

Caso II 

Se determinó que no hay presencia de iones 𝐻𝐶𝑂3− agregando fenolftaleína, pero al agregar anaranjado de metilo se encontró presencia de iones 𝐻𝐶𝑂3− virando al color rojo.



La Normalidad real de 𝐻𝐶𝑂3− fue de 250

𝑚𝑒𝑞 𝐿

Caso III 

Para determinar la presencia de iones 𝐶𝑂32− titulamos con una solución acida hasta que quede incoloro (neutro), para luego agregar anaranjado de metilo y vire a color rojo habiendo presencia de iones 𝐶𝑂32− .



La Normalidad de 𝐶𝑂32− fue de 105

𝑚𝑒𝑞 𝐿

Caso IV 

Para determinar la presencia de iones 𝐶𝑂32− y 𝐻𝐶𝑂3− en la situación usando los dos indicadores en el laboratorio.



El ácido que se usó para determinar 𝐶𝑂32− fue menor que el que se usó para determinar 𝐻𝐶𝑂3− .



La Normalidad real de 𝐻𝐶𝑂3− fue 245.5 𝐶𝑂32− fue de 105

𝑚𝑒𝑞 𝐿

.

𝑚𝑒𝑞 𝐿

y la Normalidad real de

VII.

CUESTIONARIO

VIII. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA