Laboratorio de Química Analítica Informe 5

[pic 1][pic 2]Instituto Politécnico Nacional

Escuela Nacional de Ciencias Biológicas

Químico Farmacéutico Industrial

Laboratorio de Química Analítica

Informe 5

Alumno: Carmona Santana Guillermo

2014060181

                Grupo: 4FV1

Introducción:

El análisis volumétrico consiste en la determinación del volumen de una disolución conocida (disolución patrón de valorante) que reacciona con otra disolución de la sustancia a analizar (analito). El análisis volumétrico se puede realizar con numerosas reacciones químicas, que se pueden agrupar en varios tipos principales: reacciones de neutralización (o ácido-base, como la que nos ocupa), de oxidación-reducción, de precipitación y de formación de complejos.

El método de valoración se basa en la adición de una cantidad de disolución patrón que sea estequiométricamente equivalente a la sustancia objeto de la determinación, con la cual reacciona: esta condición se alcanza en el punto de equivalencia. Por ejemplo, en el caso genérico aX + bY ↔ cZ, cada mol de analito X en la disolución reaccionará con b/a moles del valorante y el punto final en la valoración corresponde a la variación de alguna propiedad física del sistema que se utiliza para detectar el término de la valoración. Entre las propiedades más habituales de punto final se encuentran el seguimiento del pH de la disolución con un pH-metro, el cambio de color debido al exceso de algún reactivo o a algún indicador (detectable bien a simple vista o con un espectrofotómetro), el enturbiamiento de la disolución por la formación de una fase insoluble (y consecuente aumento de la dispersión de luz, por ejemplo) o cambios en la conductividad eléctrica de la disolución.

Valoración ácido-base  

Cuando se desea determinar la concentración de un ácido o una base en una disolución, éstos se hacen reaccionar con una base o un ácido patrón, respectivamente, cuya concentración es conocida con precisión (es decir, con una incertidumbre menor al error asociado al método de valoración). En el punto de equivalencia se produce un cambio brusco del pH, que se puede determinar empleando un indicador, o bien un pH-metro. Cuando la reacción se produce entre un ácido o una base fuertes, el pH correspondiente al punto de equivalencia será 7. Si un ácido débil se valora con una base fuerte, el pH del punto de equivalencia es mayor que 7 (hidrólisis del anión conjugado del ácido, que actuará como una base débil, aunque tanto más fuerte cuanto más débil sea el ácido). Por el contrario, si una base débil se valora con un ácido fuerte, el pH del punto de equivalencia es menor que 7 (hidrólisis del catión conjugado de la base, que actuará como un ácido débil, aunque tanto más fuerte cuanto más débil sea la base.

OBJETIVOS

Determinar el contenido de un ácido fuerte en una solución problema, mediante la titulación con una base fuerte como NaOH de concentración conocida. Determinar el contenido de un ácido débil en una solución problema, mediante la titulación con una base fuerte de concentración conocida, haciendo uso de un indicador ácido-base.

Diagrama de determinación de ácido fuerte con una base fuerte:

[pic 3]

Modelo matemático empleado en el experimento

(C1 )(V1 )=(C2 )(V2 ),  puesto que se conoce la concentración del NaOH al igual que el volumen empleado para la titulación de HCl, de este compuesto solo conocemos el volumen y por lo tanto se despeja la concentración 1 y la expresión matemática queda de la siguiente forma:

C1 =[pic 4]

Datos

Normalidad del NaOH= 0.156 equiv/L

Volumen del gasto de NaOH= 17.50 ml

Volumen del HCl= 10 ml

CHCl =[pic 5]

CHCl =0.273 equiv/L

Para poder calcular el porcentaje de concentración en m/v, hay que considerar que el HCl solo se disocia en un protón, esto significa que tiene un valor de 1 eq de HCl, lo cual es igual a 36.5 gramos. Siguiendo este concepto obtenemos la siguiente ecuación matemática:

(0.273 eq)()=9.96 g[pic 6]

Al terminar la conversión, ya se puede calcular la concentración porcentual del HCl

%= (100)=0.996[pic 7]

Para calcular el limite de confianza ocuparemos la siguiente formula:

%HCl=(Ẋ±σn-1)%[pic 8]

%HCl=(0.997±)%[pic 9]

%HCl=(0.997±5.55x10-3)

Resultados:

Se realizó la determinación de la acidez de una muestra de una solución acuosa de ácido clorhídrico al 1% que se usa como materia prima. La determinación se realizó por volumetría, usando una solución patrón secundario de NaOH (0.156 N) por cuadruplicado del análisis se reporta en la siguiente tabla:

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