Titulacion Potenciometrica

Resumen:

El objetivo del experimento fue visualizar el punto de equivalencia en la titulación potenciométrica usando como analito ácido acético y como titulante hidróxido de sodio graficando la primera y segunda derivada, calculadas a partir de los datos obtenidos experimentalmente. Se obtuvo con ayuda de la gráfica el punto de equivalencia que fue de 10.53 y éste dato sirvió para calcular la concentración del ácido acético que fue de 0.1053 M, teniendo la concentración de la base en este caso hidróxido de sodio 0.1 M.

Introducción:

La titulación potenciométrica es de gran importancia para la carrera Química Farmacéutico Biológica, ya que es un método preciso para determinar el punto de equivalencia entre un ácido débil o fuerte y una base débil o fuerte.

La titulación potenciométrica se basa en la medición del pH y se grafica la diferencia del pH contra el volumen del titulante y se observa un aumento de pH siento éste el punto de equivalencia.

La finalidad de éste experimento es realizar la titulación potenciométrica de ácido acético usando como titulante hidróxido de sodio, así como graficar la primera y segunda derivada visualizando en ellas el punto de equivalencia. Tomando en cuenta que si el punto de equivalencia, es el punto en el cual el ácido reacciona o neutraliza completamente a la base, entonces al agregar 10 mL de hidróxido de sodio a 10 mL de ácido acético se tendrá un pH de 8.728.

Observando las diferencias entre una titulación volumétrica y una potenciométrica reportadas en la literatura, se dice que una titulación potenciométrica es más precisa que la volumétrica ya que se toman lecturas de pH con el potenciómetro que ayuda a identificar más fácilmente el punto de equivalencia, además de no contar con la necesidad de usar un indicador ácido-base como en la volumétrica.

Marco teórico:

La reacción entre un ácido y una base denominada reacción de neutralización, el compuesto iónico producido en la reacción se llama sal. En cualquier reacción de neutralización, el catión proviene de la sal de la base y el anión proviene del ácido.

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

La titulación ácido débil con una base fuerte se caracteriza por:

- Al principio la solución solo contiene iones hidronio y existe relación ente su concentración y su constante de disociación.

- Después de agregar varias cantidades de base se proceden una serie de amortiguadores, donde existe relación entre la concentración de la base conjugada y la concentración del ácido débil.

- En el punto de equivalencia la solución sólo contiene la forma conjugada del ácido, es decir, una sal.

- Después del punto de equivalencia, existe base en exceso.

Las titulaciones volumétricas generalmente se efectúan mejor empleando un indicador visual. En los casos en que no existe un indicador visual, suele emplearse el punto final potenciométrico. Las titulaciones potenciométricas se encuentran entre las más exactas porque el potencial sigue el cambio real de actividad, y por tanto, el punto final a menudo coincidirá directamente con el punto de equivalencia. Y como se mencionó al tratar con titulaciones volumétricas, son más sensibles que los indicadores visuales. Por tanto la potenciometría se emplea a menudo para soluciones diluidas.

Las titulaciones potenciométricas son simples En ellas se mide el potencial de un electrodo indicador contra un electrodo de referencia conveniente y se grafica la variación de esta diferencia de potencial contra el volumen de titulante. Se producirá una detección grande del potencial en el punto de equivalencia. Como sólo interesa la variación de potencial, no es necesario conocer el potencial correcto del electrodo indicador.

Cálculos teóricos

CH3COOH + NaOH CH3COO-

0.1M 10mL 0.1M 10mL

Inicia Co

Rx Co-x x x

P eq. _____ _____ Co

D p eq. x’

Inicio: pH = ½ pka – ½ log Co

Reacciona: pH = pka + log ([B])/([A])

Punto de equivalencia: pH = 7 + ½ pka + ½ log Co

Después del punto de equivalencia: pH = 14 + log Co

Inicio

pH = ½ (4.757)- ½ log (0.1)

pH = 2.8785

Reacciona

10 mL CH3COOH – 1 mL NaOH

[CH3COOH] = (M_A V_A-M_B V_B)/(V_A+V_B )

[CH3COO-] = (MV*VB)/(VA+VB)=

[A]= ((10)(0.1)- (1)(0.1))/11 = 0.081

[B]= ((1)(0.1))/11 = 9.090x10-3

pH = pka + log ([B])/([A])

pH = 4.757 + log([9.090x10-3])/([0.081]) = 3.8070

10 mL CH3COOH – 2 mL NaOH

[A]= ((10)(0.1)-(2)(0.1))/12 = 0.0666

[B] = ((2)(0.1))/12 = 0.0166

pH = 4.757 + log ([0.0166])/([0.0666]) = 4.1536

10 mL CH3COOH – 3 mL NaOH

[A] = ((10)(0.1)-(3)(0.1))/13 = 0.0538

[B] = ((3)(0.1))/13 = 0.0230

pH = 4.757 + log ([0.0230])/([0.0538]) = 4.3879

10 mL CH3COOH – 4 mL NaOH

[A] = ((10)(0.1)-(4)(0.1))/14 = 0.0428

[B] = ((4)(0.1))/14 = 0.0285

pH

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