Laboratorio titulaciones y pH.

INTRODUCCIÓN

La medición de concentraciones de soluciones nos permite identificar la cantidad de soluto disuelta en una cantidad dada de disolvente o cantidad de disolución. Para hallar la concentración de una solución acido-base se emplean diferentes métodos, en este laboratorio usaremos el método de titulación.

La titulación es un método que combina una solución “patrón”, de la cual conocemos la concentración, con una solución de concentración desconocida, para hallar dicha concentración que desconocemos. Para titular una solución acido-base se puede emplear un indicador de pH, que cambia de color en respuesta a un cambio químico o un potenciómetro que es un instrumento que usa un electrodo cuyo potencial depende de la cantidad de ion H+ presente en la disolución.

Los usos industriales de estos ácidos son innumerables, por ejemplo el HCL es utilizado en la minería, en la industria petrolera, papelera, en la construcción y producción de productos farmacéuticos, entre otros. Por otro lado las aplicaciones del CH3COOH en la industria van muy ligadas a sus ésteres, que son la base para la fabricación de rayón, celofán y se reconoce por sus propiedades como mordientes (fijador de color), para la preservación de tejido.3

En la presente practica se realizara la titulación del ácido clorhídrico (HCL) y el ácido acético (CH3COOH); la importancia de la titulación de estas sustancias radica en que al valorarlas conocemos su concentración que es esencial para los procesos de balance de materia y energía en los procesos industriales en los que participan estas sustancias, adicionalmente su concentración permite asignarle un valor monetario a la sustancia sola o en conjunto con una operación unitaria, por ejemplo en el caso del ácido acético en el mercado se encuentra en 3 diferentes concentraciones:

Ácido acético glacial (99.7% de ácido acético, siendo el agua la principal impureza)

Ácido acético de grado reactivo (contiene generalmente 36% de ácido acético en peso)

Soluciones acuosas comerciales (usualmente presentan 28, 56, 70, 80, 85 y 90% de ácido acético)

El ácido clorhídrico se produce en soluciones de hasta 38% y se obtienen soluciones para uso doméstico de 10% a 12%, con fuertes recomendaciones para diluir antes de su uso.

OBJETIVOS

Realizar un análisis cuantitativo de una solución HCl y una de ácido acético con concentración desconocida por medio de una titulación con potenciómetro.

Determinar cúal de las gráficas permite identificar de manera más sencilla el punto de equivalencia del ácido con la base y por consiguiente la concentración.

DATOS

Masa de Biftalato de potasio (g) 0,204 +/- 0,002

Moles de biftalato de potasio (mol) 9,99E-04

Volumen de NaOH gastado en la titulación (mL) 13,40 +/- 0,03

Moles de NaOH que reaccionaron 9,99E-04

Concentración molar de la solución de NaOH (M) 0,074 +/- 0,030

Tabla 1. Valoración de la solución de NaOH

Volumen de solución de HCl (mL) 5,000 +/- 0,022

Concentración de sln NaOH (M) 0,074 +/- 0,030

Volumen gastado de NaOH(mL) 5,550 +/- 0,030

Concentración de sln HCl (M) 0,082 +/- 0,030

Tabla 2. Valoración de HCl usando NaOH

Volumen de solución de ácido acético (mL) 1,000 +/- 0,022

Concentración de la solución de NaOH (M) 0,074 +/- 0,030

Volumen de NaOH gastado en la titulación (mL) 8,50 +/- 0,03

Concentración de la solución de ácido acético (M) 0,629 +/- 0,030

Tabla 3. Valoración de CH3COOH usando NaOH

CÁLCULOS

KHC8H4O4 (ac) + NaOH (ac) KNaC8H4O4 (ac)+ H2O

HCl(ac) + NaOH (ac) NaCl (s) + H2O

CH3COOH + NaOH NaCH3OO + H2O

C1V1=C2V2

C1= Concentración de NaOH

V1= Volumen de NaOH

C2= Concentración de ácido

V2= Volumen de ácido

M=mol/L

M= molaridad

L=litros

m=Y2-Y1/X2-X1

m= pendiente

RESULTADOS Y DISCUSIONES

Se logró valorar potenciométricamente el HCl y el CH3COOH con NaOH logrando tres curvas características de una solución titulada por este método, basadas en ácido fuerte-base fuerte y acido débil-base fuerte. Obteniendo por ende tres valores en cada curva que aportan el punto de equivalencia que permite calcular la concentración de dichas soluciones

En la gráfica sigmoidal (gráfica 1 y 4), el salto del pH indica

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