DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE DE IONIZACIÓN DEL ACIDO ACETICO POR TITULACIÓN POTENCIOMÉTRICO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA[pic 1]

FACULTAD DE INGENIERÍA  QUÍMICA Y METALURGIA

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA

ANÁLISIS INSTRUMENTAL        QU-342

PRACTICA 06

DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE DE IONIZACIÓN DEL ACIDO ACETICO POR TITULACIÓN POTENCIOMÉTRICO

PROFESOR                                :        Ing. Barboza Palomino, Gloria

SEMESTRE                                :        2006-II

DIA                                        :        Viernes 3 - 6 pm.

ALUMNOS                                :        Bautista Núñez Roly Iván

FECHA DE EJECUCIÓN                :           09 /09/16

FECHA DE ENTREGA                 :          06/10/16

AYACUCHO – PERÚ

2016

PRÁCTICA Nº 06

DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE DE IONIZACIÓN DELA ÁCIDO ACÉTICO POR TITULACIÓN POTENCIOMÉTRICA.

1. OBJETIVOS

• Observar la naturaleza de una curva de titulación potenciométrica de un ácido débil con una base fuerte.
• Determinar la constante ionización de ácido acético a condiciones de laboratorio.
• Determinar el volumen equivalente en la titulación.
• Determinar la concentración de ácido acético en el vinagre.

1. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA

INTRODUCCIÓN

La valoración ácido-base consiste en la determinación de la concentración de un ácido o una base, mediante la adición del volumen necesario de una base o ácido de concentración conocida, respectivamente, para alcanzar el punto de equivalencia, es decir, cuando todo el ácido o base presentes en la disolución han sido neutralizados. La sustancia cuya concentración se conoce se denomina valorante, y la sustancia de la cual queremos conocer su concentración valorado. Dado que a menudo tanto las disoluciones empleadas como los productos de la reacción no presentan color en el visible, es necesario el empleo de un indicador ácido-base que nos indique en qué punto la neutralización del ácido o base problema se ha completado. Estos indicadores son especies ácido-base cuyas formas básica y ácida tienen colores diferentes. El pH al que vira el indicador y que será el que nos dé el punto final de la valoración no tiene por qué coincidir con el pH en el punto de equivalencia. En la valoración clásica de un ácido fuerte con una base fuerte, el punto de equivalencia de la valoración es el punto en el que el pH de la disolución es exactamente 7. Sin embargo, si se emplea fenolftaleina como indicador, el punto final de la valoración tiene lugar cuando se alcanza un pH de 10 unidades. La variación del pH con la adición del valorante se puede seguir midiendo el pH en cada punto con la ayuda de un pHmetro (potenciometro). Este tipo de valoraciones se conocen como potenciometrías. La determinación potenciométrica requiere la utilización de un electrodo de vidrio acoplado a un pHmetro. El electrodo de vidrio contiene una membrana permeable, que permite el paso de los iones entre dos disoluciones, de manera que cuando se sumerge en una disolución (Figura 1) se establece una diferencia de potencial entre la parte interna de la membrana (en contacto con la disolución interna del mismo y de pH constante) y la parte externa de la membrana en contacto con la disolución problema. Esta diferencia de potencial, respecto a un electrodo de referencia, es proporcional a la diferencia en concentración de H+ en ambas disoluciones. El pHmetro mide esta diferencia de potencial y la transforma en una escala de pH. Así, el método potenciométrica nos permite seguir cuantitativamente la concentración de H+ en el transcurso de una reacción ácido-base. El método potenciométrica es más general, y así, la utilización de electrodos selectivos de otros iones (ej. iones metálicos) proporciona medidas cuantitativas de la concentración de éstos de forma análoga a la descrita anteriormente.

PRINCIPIO

Graficando  contra la variación del pH de una solución de un ácido débil por adición de porciones de base durante el transcurso de una titulación, se obtiene una recta con pendiente +1, siendo a ordenada en el origen igual a pKa.[pic 2]

Se tiene la siguiente ionización para un acido mono0metrico: HA  H+ + A-  [pic 3]

La constante de ionización  es:

[pic 4]

…….(1)[pic 5]

Al graficar  contra el pH se obtiene una línea recta con pediente +1, cuya intersección con la abscisa es – logKa.[pic 6]

Para la determinación la relación de concentración se utiliza el grado de titulación (x):

[pic 7]

Dónde:

V = volumen de la solución titulante añadido a la solución de ácido.

=volumen de la solución titulante consumido hasta el punto de equivalencia.[pic 8]

Al inicio de la titulación v = 0, entonces x = 0; en el punto de equivalencia V =  y x = 1. Aplicando el grado de titulación y la concentración inicial del acido; la concentración de A-, [A-] será de acuerdo al avance de la titulación, entoncesse puede plantear:[pic 9]

[pic 10]

En la solución semititulada, x = 0,5. Reemplazado en la ecuación en la ecuación anterior se tendría:[pic 11]

[pic 12]

1. MATERIALES Y REACTIVOS

MATERIALES:

• Fiolas de 50  mL
• Bureta de 50 mL
• Probeta  de 10 mL
• Pipeta  de 5 mL
• pH metro
• Vaso de precipitado de 100
• Balanza analítica
• Barrila de vidrio
• Matraz de Erlenmeyer
• Luna de reloj

REACTIVOS:

• Fenolftaleína
• Vinagre
• Ftalato acido de potasio (C8H5O4K)
• Hidróxido de sodio   (NaOH) 0.1M
• Solución buffer de pH 4-6

1. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

• Calibrar el pH metro con una solución buffer de pH 7 y pH 4.
• Colocar la solución de vinagre y diluir con 150 mL de agua destilada en un vaso de 250 mL.
• Introducir el electrodo de vidrio y poner el  magneto en la solución dentro de la solución. Leer pH de la solución.
• Agregar 2 gotas de indicador fenolftaleína (opcional)
•  Titular con la solución de NaOH 0.1 M en porciones de 0.5 mL y al cabo de cada adición reducir a 0.2 -0.3 mL cerca del punto de equivalencia de la titulación.

[pic 13]

1. DATOS Y RESULTADOS EXPERIMENTALES, CÁLCULOS, GRAFICAS.

1. Valoración de NaOH ftalato ácido de potasio.

Preparación de NaOH

DATOS:

C = 0.1M

PM = 40 g/mol

V = 100 mL

Pureza = 98%

Hallamos masa

[pic 14]

 al 98% de pureza.[pic 15]

0.4 g --------------98%

¿? g ----------- 100%

Al 100% de pureza[pic 16]

Tabla nº 01 datos de la valoración de la solución de NaOH.

[pic 17]

[pic 18]

Para la mesa 3

[pic 19]

El resto se resuelve de la misma forma los resultados se muestran en la tabla nº 01

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