Potenciomentria

Potenciometría

Título: Determinación de la concentración y constantes de disociación de un ácido poliprótico y base de un producto comercial, haciendo uso de titulaciones potenciométricas y clásicas.

Alumno: Yajmar B. Tequia G.

Expediente: 20081-0216

Sección: 02

Dirección del Laboratorio: Av. Corpahuaico entre  Av. La Salle y Av. Rotaria, Barquisimeto. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”, Vice-rectorado BARQUISIMETO, DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUIMICA LABORATORIO DE ANALISÍS INSTRUMENTAL.  

Fecha: 24/02/2015

Resumen

En la actualidad existe una diversidad de técnicas instrumentales empleadas para determinar la concentración de soluciones, una de las más utilizadas son las titulaciones  potenciométricas y  clásicas. En la práctica realizada ambas metodologías se llevaron a cabo  para la determinación de la concentración de ácido fosfórico H3PO4 y sus tres constantes de disociación, así como también la concentración de NaOH en una muestra de destapador de cañería  marca comercial osirex. En la titulación clásica se manejaron dos tipos de indicadores, con el rojo de metilo se obtuvo una concentración de ácido fosfórico de 0,165M, y con fenolftaleína la concentración determinada fue de 0,265M los errores obtenidos en dichas técnicas fueron de 10,52% y 77,49% respectivamente. Mediante  titulación potenciométrica, la concentración obtenida fue de 0,14M en el primer punto de equivalencia y 0,15M en el segundo punto de equivalencia y los errores asociados fueron de  6,23% y 0,47%, mientras que las constantes de disociación obtenidas son:  K1=3,891*10-3 , K2= 7,9433*10-8, K3=3,9810*10-12. Finalmente se examinó una muestra de osirex empleando potenciometria para lo que se obtuvo una concentración de 19M y 49,35 % m/m de NaOH en la muestra comercial, el porcentaje de error obtenido es de 1,29%. Una vez analizada los resultados obtenidos a través de cada una estas técnicas se demostró que las titulaciones potenciométricas son mucho más precisas y exactas que las clásicas.

Palabras claves: indicador, constantes de disociación, titulación.

Introducción

La potenciométria es una técnica electroanalítica con la que se puede determinar la concentración de especies electroactivas en disoluciones. Dicha técnica se fundamenta en la medición de potencial de celda, para lo que se emplea un electrodo indicador el cual es sensible a la muestra, es decir, su potencial varía cuando varía la concentración del analíto y un electrodo de referencia cuyo su potencial es constante y no varía con el tiempo.

La principal ventaja de las titulaciones potenciométricas es que ofrecen mayor exactitud y en comparación con las titulaciones clásicas, dicha exactitud está asociada a que se emplea potenciales medidos para detectar cambios rápidos que ocurren en el punto de equivalencia.

En La siguiente practica se  comparara las titulaciones básicas con las potenciométricas  determinando la  concentración de una solución  de ácido fosfórico y sus constantes de disociación, asi como también se determinara la concentración de NaOH  en una muestra de destapador de cañería marca comercial osirex.

Objetivos de la práctica

• Objetivo general:

Determinar la concentración de ácido fosfórico y sus contantes de disociación asi como también de hidróxido de sodio en una destapador de cañería empleando titulación potenciometrica y clásica.

• Objetivos específicos:

• Determinar la concentración de ácido fosfórico mediante titulación clásica empleado como indicadores rojo de metilo y fenolftaleína
• Determinar la concentración ácido fosfórico y las constantes de disociación  mediante titulación potenciométrica.
• Determinar la concentración del hidróxido de sodio en una muestra de destapador de cañería comercial.

• Comparar ambas técnicas mediante los resultados obetnidos.

Parte experimental.

• Equipo

• pH-metro equipado con electrodo de vidrio y de referencia. Marca y modelo: Marca Oakton.
• Agitador magnético.
• Plancha

• Material de vidrio:

• Pipeta volumétrica de 10ml.
• Propipeta.
• Bureta.
• Beacker Pyrex de 250ml.
• Piseta.

• Reactivos:

• Hidróxido de sodio (NaOH)  0.500 M
• Ácido Clorhídrico (HCl)  0.500 M
• Soluciones Buffer de pH 4 y 7.
• Fenolftaleína
• Rojo de Metilo
• Agua destilada

• Muestras:

• Solución problema de ácido fosfórico (H3PO4)
• Solución problema Destapa cañerías Marca Osirex 1mL/100mL

Nota: Ambas suministradas por el técnico.

Metodología

• Titulaciones por el método clásico

• Pipetee  10 ml de H3PO4 y viértalo en un beacker de 250 ml,  agregue  50 ml de agua destilada y desionizada y titule con solución de NaOH utilizando fenolftaleína como indicador.
• Repetir  el paso anterior utilizando rojo de metilo como indicador.
• Analizar los puntos finales obtenidos.

• Titulación potenciométrica del ácido fosfórico.

• Calibrar el pH – metro con soluciones patrón buffers de pH 4 y 7.  
•  Pipetear  10 ml de H3PO4 y se coloca en un beacker de 250 ml y agregar 50 ml de agua destilada y desionizada, colocar adecuadamente los electrodos hasta que estos estén cubiertos por la solución en sus partes sensible, encienda el agitador magnético.
• Realizar lectura del pH correspondiente.
•  Titule con NaOH, y anote los valores de pH,cada vez que añada de 0.5mL.
•  Elabore los gráficos de pH vs Vtitulante y ∆pH vs Vtitulante
• Comparar los puntos finales obtenidos por el método clásico y por el potenciométrico,  además de la normalidad del ácido.  
• Calcular las constantes de disociación del ácido y se compara con los valores reportados en la literatura.

• Titulación potenciométrica de un producto comercial.

• Pipetear 10 ml de destapador de cañería suministrada por el técnico y añada en un beacker de 250 ml, agregre 50 mL de agua destilada y desionizada.  Colocar adecuadamente los electrodos hasta que estos estén cubiertos por la solución en sus partes sensibles. Encienda el agitador magnético.
• Se hace la lectura del pH correspondiente.
•   Titular con HCl y anote los valores de pH, cada vez que añada 0,5 mLde titulante.  
• Elabore los gráficos de pH vs Vtitulante y ∆pH vs Vtitulante.
• Calcule el %M/M de NaOH en la muestra problema.

Resultados Experimentales

• Figura 1.- pH vs volumen de NaOH del ácido fosfórico.

[pic 1]

• Figura 2.- ∆pH vs Vtitulante para el ácido fosfórico (2da derivada).

[pic 2]

• Figura 3.- pH vs volumen de HCl de osirex.

[pic 3]

• Figura 4.- ∆pH vs Vtitulante para el osirex (2da derivada).

[pic 4]

• Tabla1.- Concentración y porcentaje de error del ácido fosfórico en titulación clásica.

• Tabla 2.- Concentración de ácido fosfórico y porcentaje de error en titulación potenciometrica.

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