Volumetria Por Neutralizaciob

VOLUMETRIA POR NEUTRALIZACION

OBJETIVO

Conocer el concepto de estandarización de disoluciones con sustancias patrón.

Familiarizarse con el manejo de materiales utilizados en volumetría.

Adquirir habilidad y destreza en la realización de montajes de laboratorio y en las operaciones básicas de volumetría de neutralización.

Determinar la concentración Normal de una solución alcalina (solución de NaOH) titulando con una solución valorada de un ácido (solución de HCl).

Determinar la concentración Normal de una solución ácida (solución de H Cl) titulando con la solución alcalina (solución de NaOH).

FUNDAMENTO TEORICO

VOLUMETRÍA

Análisis químico cuantitativo que consiste en determinar el volumen de solución de concentración conocida (solución valorada) necesario para la reacción cuantitativa con un volumen dado de solución de concentración incógnita.

VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN

Volumetría en la cual la reacción que se desarrolla es entre ácidos y bases. Existen además volumetrías de óxido-reducción, de complejometría y de precipitación.

ALCALIMETRÍAS

Determina la concentración de la base, que ha sido empleada con un ácido fuerte del cual conocemos su concentración (sustancia valorante), siendo éste casi siempre, el ácido clorhídrico, HCl, o ácido sulfúrico H2SO4.

ACIDIMETRÍAS

Se utiliza para conocer la concentración de un ácido con una base fuerte, del cual conocemos la concentración (valorante), como por ejemplo, el hidróxido de sodio.

Trata sobre la determinación de la concentración de soluciones ácidas y alcalinas partiendo de soluciones patrones ácidos y alcalinos.

El HCl es considerado como el ácido más usado ya que pueden preparar soluciones de concentración exacta a partir del ácido de punto de ebullición constante, por dilución.

Las soluciones de H2SO4 se usan ocasionalmente, las soluciones HNO3 y HClO4 muy raramente.

Las soluciones HCl se preparan de normalidad aproximada, valorándolas luego de manera volumétrica. Generalmente la concentración de HCl varía entre los valores de 10,5 a 12.

En cuanto a las soluciones alcalinas son muchas pero entre las más empleadas destaca: NaOH. Otras disoluciones como KOH, NH4OH, etc. tienen ciertas desventajas por lo cual se usan poco.

SOLUCIÓN VALORADA

Solución de concentración exactamente conocida, que contiene una masa conocida de soluto en un volumen definido de solución o de solvente.

SUSTANCIA PATRÓN PRIMARIO

Sustancia que se debe obtener, purificar y secar fácilmente, no debe alterarse al aire (no debe absorber humedad, ni oxidarse, ni combinarse con el dióxido de carbono atmosférico), ni alterarse por acción de la luz o el calor. Además su contenido en impurezas no debe exceder de 0,01-0,02 %, deben ser fácil de disolver y mantener su composición aún después de largo tiempo. En las reacciones de neutralización ácido-base los patrones primarios más usados son: carbonato de sodio (Na2CO3) y biftalato de potasio (KH.C8H4O4).

TITULACIÓN (VALORACIÓN)

Operación que permite determinar la concentración de una solución mediante el agregado de una solución valorada en la cantidad adecuada para que la reacción entre ambos reactivos sea total.

PUNTO DE EQUIVALENCIA

Momento en el cual el número de equivalentes del ácido y de la base se igualan.

PUNTO FINAL

Etapa en que se finaliza la titulación, idealmente debería coincidir con el punto de equivalencia. En la práctica la coincidencia se da (o se aproxima a ella) cuando se utiliza un instrumento (por ejemplo un peachímetro) para detectar el punto final. En cambio cuando se utiliza un reactivo indicador puede haber diferencia entre ambos puntos, en muchos casos la diferencia es menor a una gota de solución del titulante.

INDICADORES

Sustancia orgánica que produce un cambio visualmente nítido, cambio de color o enturbiamiento, en la solución que se titula cuando se llega al punto final de la titulación. En ciertos casos una de las sustancias reaccionantes funciona como indicador como por ejemplo el KMnO4 y el IO3-.

En las reacciones de neutralización, los indicadores utilizados (indicadores ácido-base), se caracterizan por presentar diferentes colores según la concentración de ión hidrógeno H+, del medio en el cual están disueltos. Su característica fundamental es que producen un cambio gradual del color en cierto intervalo de pH (generalmente de dos unidades) denominada zona de viraje del indicador, la cual debe contener el pH correspondiente al punto de equivalencia.

Respecto a los reactivos indicadores se utilizan generalmente soluciones alcohólicas de ellos, los más usados para reacciones de neutralización los que se mencionan a continuación junto con sus zonas de virajes y los colores respectivos.

INDICADOR PH ZONA VIRAJE CAMBIO DE COLOR

Verde bromo cresol 3,8 – 5,4 Amarillo  azul

Anaranjado de Metilo 3,1 – 4,4 Rojo  amarillo

Rojo neutro 6,8 – 8,0 Rojo  anaranjado

Azul bromo timol 6,0 – 7,6 Amarillo  azul

Fenolftaleína 8,3 – 10,0 Incoloro  fucsia

Azul timol 8,0 – 9,6 Amarillo  azul

MATERIALES Y REACTIVOS

MATERIALES

Una espátula

Un soporte universal

Tres matrazes de Erlenmeyer de 250 ml

Una bureta graduada

Una pipeta volumétrica de 10 ml

Una pipeta volumétrica de 20 ml

Una hoja de papel color blanco

Dos goteros

REACTIVOS

Agua destilada (H2O)

Hidróxido de Sodio (Na OH)

Acido clorhídrico (H Cl)

Fenolftaleína

Naranja de metilo

PROCEDIMIENTO

ACIDIMETRÍA (VALORACIÓN DE SOLUCIÓN de HCl con SOLUCIÓN de NaOH)

En un matraz Erlenmeyer de 250 ml se colocan 10 ml de HCl (solución incolora) medidos con pipeta volumétrica, al cual se le añaden 20 ml de agua también medidos con pipeta volumétrica.

Se adicionan 3 gotas del indicador de fenolftaleína (solución incolora), se agita y se observa que la solución permanece incolora característica del indicador en medio francamente ácido.

La

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