Determinacion De Carbonatos Y Bicarbonatos

DETERMINACION DE CARBONATOS Y BICARBONATOS

Juan Sebastian Herrera (11120022), Sebastian Gonzales Ossa (10220022)

Universidad Icesi

Facultad de Ciencias Naturales

Laboratorio de Análisis Químico

Santiago de Cali, Colombia

Octubre 12 del 2012

juan.s.herrera@hotmail.com

sebas_g_gon@hotmail.com

Resumen

Se llevaron a cabo dos titulaciones (ácido – base) con el objetivo de determinar la cantidad de carbonatos y bicarbonatos empleando como valorante HCl. Se obtuvo una cantidad de 1,127 y 0,971 g/L de carbonatos y bicarbonatos respectivamente en una muestra problema. En el otro procedimiento se encontró que la cantidad de bicarbonatos en una muestra de agua era de 0,115g/L donde se generó un porcentaje de error del 36%

Palabras claves: Punto final, punto de equivalencia viraje, reacción ácido – base e indicador.

Introducción

La práctica se centró en la determinación de carbonatos y bicarbonatos.

La alcalinidad en el agua tanto natural como tratada, usualmente es causada por la presencia de iones carbonatos (CO3=) y bicarbonatos (HCO3-), asociados con los cationes Na+, K+ Ca+2 y Mg+2.

La alcalinidad se determina por titulación de la muestra con una solución valorada de un ácido fuerte como el HCl, mediante dos puntos sucesivos de equivalencia, indicados ya sea por medios potenciométricos o por medio del cambio de color utilizando dos indicadores ácido-base adecuados.

Cuando se le agrega a la muestra de agua indicador de fenolftaleína y aparece un color rosa, esto indica que la muestra tiene un pH mayor que 8.3 y es indicativo de la presencia de carbonatos.

Se procede a titular con HCl valorado, hasta que el color rosa vire a incoloro, con esto, se titula la mitad del CO32-.

En enseguida se agregan unas gotas de indicador de naranja de metilo, apareciendo una coloración rojiza y se continúa titulando con HCl hasta la aparición de una coloración verde. Con esto, se titula los bicarbonatos (HCO3-) y la mitad restante de los carbonatos, CO32-.Si las muestras de agua tienen un pH menor que 8.3 la titulación se lleva a cabo en una sola etapa. Se agregan unas gotas de indicador de naranja de metilo, apareciendo una coloración rojiza y se procede a titular con solución de HCl hasta la aparición de un color verde con eso se titula los HCO3-.1

Resultados y Cálculos

Tabla 1. Muestra la estandarización del HCl 0,1M

Peso de

Na_2 CO_3 (± 0,0001g)

Volumen de HCl (± 0,1mL) Molaridad de HCl (M)

0,057 5,5 0,098

0,0538 5,4 0,094

0,0546 5,0 0,103

Volumen de HCl al 37%: 0,83mL

Molaridad de HCl

0,057g Na_2 CO_3×(1 mol Na_2 CO_3 )/(105,978g〖 Na〗_2 CO_3 )×(2 mol HCl)/(1 mol Na_2 CO_3 )×1/(5,5×〖10〗^(-3) L HCl)=0,098M

Tabla 2. Muestra el volumen gastado de HCL para la determinación de carbonatos y bicarbonatos.

Volumen de HCl con fenolftaleína (± 0,1mL) Volumen de HCl con naranja de metilo (± 0,1mL)

5,5 11,5

5,6 11,6

5,7 11,7

Alícuota de muestra: 50mL

Tabla 3. Muestra la concentración de carbonatos y bicarbonatos en la muestra.

Concentración de Na_2 CO_3 en g/L Concentración de NaHCO_3 en g/L

1,142 0,987

1,115 0,986

1,124 0,940

Promedio 1,127 0,971

Determinación de Na2CO3

(0,098 mol HCl)/L×(5,5×〖10〗^(-3) )L HCl×(1 mol Na_2 CO_3)/(1 mol HCl)×(105,98 gNa_2 CO_3)/(1 mol Na_2 CO_3 )×1/(0,050Lmuestra )=1,142g/L Na_2 CO_3

% error = (1,127g/L-1,000g/L)/(1,0000g/L) ×100%

=12,70%

Tabla 4. Muestra las moles de Na2CO3

Valoraciones Moles de Na_2 CO_3

1 5,39×〖10〗^(-4)

2 5,49×〖10〗^(-4)

3 5,86×〖10〗^(-4)

Moles de Na2CO3

(0,098 mol HCl)/(1 L)×(5,5×〖10〗^(-3) L HCl)×(1mol Na_2 CO_3)/(1 mol HCl)

=5,39×〖10〗^(-4) mol Na_2 CO_3

Tabla 5. Muestra las moles de NaHCO_3

Valoraciones Moles de NaHCO_3

1 1,127×〖10〗^(-3)

2 1,136×〖10〗^(-3)

3 1,146×〖10〗^(-3)

(0,098mol HCl)/(1 L)×(11,5 ×〖10〗^(-3) L HCl)×(1 mol NaHCO_3 )/(1 mol HCl)=1,127 ×〖10〗^(-3) mol NaHCO_3

Moles de NaH〖CO〗_3 presentes en la muestra.

1,127×〖10〗^(-3)- 5,39×〖10〗^(-4)=5,88×〖10〗^(-4)

5,88×〖10〗^(-4) NaHCO_3×(84.00gNaHCO_3)/(1molNaHCO_3 )×1/0.050L=0,987g/L NaHCO_3

%error = (0,971g/L-1,000g/L)/(1,000g/L) ×100%=2,90%

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