Equilibrio ácido-base

Universidad nacional abierta y a distancia de mexico

David Arturo muñoz Pérez

Al10518254

Química analítica

Unidad 2. Equilibrio ácido-base

Noviembre 2013

Control de calidad del agua de tu muestra, fundamentadas en el equilibrio ácido-base.

Después de haber revisado los conceptos básicos sobre el agua y haber realizado la planeación anterior se en esta sección se llevara a cabo un análisis al agua potable para determinar su alcalinidad por medio de titulación con fenolftaleína y anaranjado de metilo.

Metodología.

Materiales

• bureta de 24 a 50 ml.

• Soporte.

• Pinzas.

• matraces Erlenmeyer de 250 ml.

• Pipeta volumétrica de 10 ml.

Reactivos

• Muestra de agua.

• Solución de NaOH 0.1 N.

• Solución de H2SO4 0.1 N.

• Fenolftaleína.

• Naranja de metilo.

• Tiosulfato de sodio.

• Carbonato de sodio.

• Biftalato de potasio.

Aparatos

• Agitador magnético.

Preparación de soluciones.

• Fenolfatelina 0.25%.

Disolver 0.25 g de fenolftaleína en 100 ml de etanol al 50%.

• Disolución indicadora de naranja de metilo.

Pesar 0.5 g del colorante naranja de metilo y aforar a 1L con agua. Filtrar la disolución fría para remover cualquier precipitado que se forme.

• Disolución de ácido sulfúrico o ácido clorhídrico (0,1 N).

Diluir 8,3 ml de ácido clorhídrico concentrado o 2,8 ml de ácido sulfúrico concentrado en 1L con agua libre de CO2.

• Disolución de hidróxido de sodio (0,1N).

Pesar aproximadamente y con precisión 4,0 g de hidróxido de sodio disolver y diluir a 1 L con agua.

• Disolución de tiosulfato de sodio pentahidratado (0,1M).

Pesar 25.0 g de tiosulfato de sodio y diluir a 1 L con agua (agregar 5 mL de cloroformo como preservador.

Relación de la muestra:

Recolectar por lo menos 500 l de muestra en frascos de vidrio, polietileno o polipropileno.

Siempre debe enjuagarse el frasco con una porción de la muestra. Llenar las botellas completamente y tapar herméticamente. Evitar la agitación de la muestra y su exposición prolongada al aire. Conservar a una temperatura de 0 grados C a 4 grados C hasta su análisis. El tiempo máximo de almacenamiento previo al análisis es de 24 h.

Procedimiento

Se basa en la NMX‐AA‐036‐SCFI‐2001. Se preparan las soluciones y se valoran los ácidos y las bases.6, 7, 8.

Valoración

a) Acido (Valoración a utilizar)

Valoración del ácido sulfúrico o ácido clorhídrico (0.1N). pesar aproximadamente y con precisión 0,026 5 g del patrón primario de carbonato de sodio, secado 105 ºC, adicionar 24 mL de agua y 3‐4 gotas de la disolución de naranja de metilo, valorar con el ácido hasta el vire del indicador (canela a amarillo). Calcular la normalidad del ácido con la siguiente fórmula:

N=A/B

N es la normalidad del ácido usado, equivalentes / L:

A son los gramos de carbonato de sodio;

B son los ml de ácido utilizados, y

53 son los gramos por equivalente de carbonato de sodio.

b) base

Valoración del hidróxido de sodio (0.1N), pesar 0,102 g de biftalato de potasio secado a 105º C, añadir 25 mL de agua 3‐4 gotas de la disolución de fenolftaleína, titular con la disolución de hidróxido de sodio hasta el vire del indicador (de incoloro o rosa).

Calcular la normalidad del hidróxido con la siguiente fórmula:

N=A/B

:N es la normalidad del hidróxido de sodio, equivalentes /L;

A son los gramos de biftalato de potasio;

B son los ml de hidróxido de sodio utilizados, y

204,2 son los gramos por equivalente de biftalato de potasio.

Determinación de alcalinidad

1) ALCALINIDAD DE FENOLFTALEINA:

Nota: para cuantificar la alcalinidad a la fenolftaleína, el pH de la muestra debe ser mayor s 8.3, de lo contrario se reporta “menor de 1.0 ppm como CaCO3”.

1. Transferir con pipeta volumétrica 10 ml de muestra en un matraz Erlenmeyer de 250 ml.

2. Adicionar 2 gotas de disolución indicadora de fenolftaleína. Si no se desarrolla ningún color al agregar la fenolftaleína pasar al inciso b).

3. Titular con la disolución valorada de H2SO4 (0,02N) hasta el vire de la fenolftaleína (de rosa incoloro). Registrar los mililitros gastados como V3 (alcalinidad a la fenolftaleína).

2) ALCALINIDAD TOTAL:

Nota: para cuantificar la alcalinidad total, el pH de la muestra debe ser mayor 4.5, de lo contrario se reporta “menor de 1.0 ppm como CaCO3”.

1. Adicionar 2 gotas de la disolución indicadora de naranja de metilo.

2. Continuar con la titulación hasta alcanzar el vire del naranja de metilo. (amarillo a canela), (alcalinidad total). Registrar los mililitros gastados, sin desconectar el volumen usado para el vire ala fenolftaleina como V4.

Fundamento e interpretación de la prueba.

Sistema acido-base del agua.

La alcalinidad se refiere a la presencia de sustancias hidrolizables en agua (ion

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