DETERMINACIÓN DE CONCENTRACIONES Y LAS DIVERSAS MANERAS DE EXPRESARLA. TRES ÁCIDOS DISTINTOS

DETERMINACIÓN DE CONCENTRACIONES Y LAS DIVERSAS MANERAS DE EXPRESARLA.

 PRIMERA PARTE: TRES ÁCIDOS DISTINTOS.

Problema:

Determinar la concentración exacta de disoluciones de tres diferentes ácidos, el clorhídrico, el sulfúrico y el cítrico, expresándola como molaridad, normalidad y % m/v.

Tarea previa.

1. Completar y balancear cada una de las siguientes reacciones de neutralización:

1. HCl + NaOH  →
2. H2SO4 + NaOH →
3. H3Cit + NaOH →

1. ¿Cuántas moles de iones H+ libera un mol de cada uno de estos ácidos?
2. ¿Qué es una alícuota?
3. ¿Qué efecto tienen en el medio ambiente las sales de sodio de los ácidos utilizados en esta práctica?
4. ¿Qué volumen de NaOH 0.1 M se requiere para neutralizar 10 mL de HCl 0.1 M?
5. ¿Qué volumen de NaOH 0.1 M se requiere para neutralizar todos los protones en 10 mL de H2SO4 0.1 M?
6. ¿Qué volumen de NaOH 0.1 M se requiere para neutralizar todos los protones en 10 mL de H3 Cit  0.1 M?
7. ¿Cómo se definen las concentraciones % m/m, % v/v y % m/v?
8. ¿Una disolución que contiene 30 gramos de HCl por cada 100 gramos de disolución es 30 % m/m ó 30 % p/p?
9. ¿Cuál es la concentración en % m/v de una solución de HCl al 37% m/m cuya densidad es de 1.18 g/mL?
10. Cuál es la concentración en % m/v de una disolución 2 M de HCl?

Introducción.

Se dice que una disolución es 1 M cuando contiene un mol de soluto en un litro de disolución, sin importar la naturaleza del soluto. En cambio se dice que una disolución es 1 N si ésta contiene un equivalente de soluto en un litro de disolución.

En el caso de los ácidos, un mol de ácido puede tener una o más moles de hidrógenos ácidos que pueden reaccionar. Así, una solución 1M de un ácido como el sulfúrico, contiene un mol de moléculas de H2SO4 y dos moles de átomos de hidrógeno, o dos equivalentes de partículas H+ que se neutralizarán en una reacción ácido-base. Para este ácido, decimos entonces que esa solución 1 M es 2 N.

Material por equipo.

1 bureta de 50 mL con pinzas

3 matraces Erlenmeyer de 125 mL

Pipetas volumétricas de 10 mL

Reactivos.

Solución de NaOH aprox. 0.1 M (valorada la sesión anterior)

50 mL de solución de HCl 0.1M preparada la sesión anterior.

100 mL de solución de H2SO4 0.1M preparada la sesión anterior.

50 mL de solución de H3Cit 0.1M preparada la sesión anterior.

Solución de fenoftaleína (indicador).

Procedimiento.

1. Titular independientemente tres alícuotas de 10 mL de HCl con el NaOH valorado previamente. Usar tres gotas de solución de fenolftaleína como indicador. Registrar los datos en la tabla 1 (junto con la reacción completa y balanceada) y completarla realizando los cálculos necesarios para conocer la concentración exacta del HCl en molaridad, normalidad y % m/v.

2. Titular independientemente tres alícuotas de 10 mL de H2SO4 con el NaOH valorado previamente. Usar tres gotas de solución de fenolftaleína como indicador. Registrar los datos en la tabla 2 (junto con la reacción completa y balanceada) y completarla realizando los cálculos necesarios para conocer la concentración exacta del H2SO4 en molaridad, normalidad y % m/v.

3. Titular independientemente tres alícuotas de 10 mL de H3Cit con el NaOH valorado previamente. Usar tres gotas de solución de fenolftaleína como indicador. Registrar datos en la tabla 3 (junto con la reacción completa y balanceada) y completarla realizando los cálculos necesarios para conocer la concentración exacta del H3Cit en molaridad, normalidad y % m/v.

Resultados y análisis.

Tabla 1. Normalización de HCl.

Reacción: HCl + NaOH  →

Concentración del NaOH empleado como titulante: ________________

Tabla 2. Normalización de H2SO4

Reacción: H2SO4 + NaOH  →

Concentración del NaOH empleado como titulante: ________________

Tabla 3. Normalización de H3Cit ( C6H8O7):

Reacción: H3Cit  + NaOH →

Concentración del NaOH empleado como titulante: ________________

Hacer un análisis crítico de los resultados experimentales para cada ácido.

a) ¿Qué tan semejante es la molaridad obtenida con la esperada? Calcula el % de error.

Valoración de HCl:

Valoración de H2SO4:

Valoración de H3Cit:

b) ¿Qué tan semejantes son entre sí los tres valores de molaridad obtenidos para cada alícuota? ¿A qué pueden atribuirse las diferencias?

c) Si tuviera que repetirse la determinación, ¿qué modificaciones deberían hacerse?

Cuestionario

1. Si se tiene una solución 0.1M de H3Cit  y una solución 0.1M de H2SO4, ¿cuál tiene mayor acidez total? ¿Por qué?

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