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UN I V E R S I D A D AL A S PE R U A N A S
FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA
Escuela Académico Profesional de Arquitectura Escuela Académico Profesional de Ingeniería Ambiental
2011
29/09/2011
PRÁCTICA: 3 TITULACIONES CONDUCTIMETRICA.
MÉTODOS MODERNOS DE
ANÁLISIS
CONTAMINANTE.
Este presente trabajo está dedicado a nuestro creador y salvador del planeta.
DEDICATORIA:
Métodos modernos de análisis [email protected].
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AÑO: DEL CENTENARIO DE MACHUPICCHU PARA EL
MUNDO.
FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL.
PRÁCTICA: 3 TITULACIONES CONDUCTIMETRICA.
CATEDRA : Dra. ROSA GALINDO PASACHE.
CICLO : VI.
ESTUDIANTE : CÓRDOVA BULEJE, JOEL CRISTHIAN.
ICA – PERÚ
2011.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS.
Métodos modernos de análisis [email protected].
3 INDICE.
Caratula…………………………………………………………………….……………………………………………..PAG.1
CAPITULO I…….……………………………..………………………………………………………………………………….….……PAG.4
FORMULACION DEL PROBLEMA, HORIZONTES, DELIMITACION Y OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION.
4.1 PROBLEMA PRINCIPAL.
4.2 PROBLEMAS ESPECIFICOS.
4.3 HORIZONTES DE LA INVESTIGACION.
4.4 DELIMITACION DE L AINVESTIGACION.
Objetivos de la investigación...………………………………………………………..……..…………PAG.5
5.1 objetivo general.
5.2 objetivo especifico.
CAPÍTULO II……………………………………………………………………………………………………………..……………….…PAG.6
INTRODUCCIÓN IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIÓN A LA CONDUCTIMETRÍA.
Resistencia, conductancia y Conductimetría………………………….…………….……....PAG.7
Variación de la Conductimetría…………………….…………………………………………….…..…PAG.8
Importancia y justificación de la investigación……………………………………….….....PAG.9
Fundamentos teóricos de la investigación…………………………………………….…..……PAG.10
Practica titulación conductimetrica…………………………..……………….……………….…....PAG.11 Objetivos de la práctica Materiales y reactivos.
Preparación de soluciones…………………….……………………….………………………………...…PAG.13
Datos experimentales .…………………….……………………………………….…………..…………...PAG.14
CAPÍTULO III………………………………………………….……………………………………………………………..…….…….…PAG.18
Conclusiones, recomendaciones y bibliografía.
Métodos modernos de análisis [email protected].
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CAPITULO I
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA, HORIZONTES,
DELIMITACIONES Y OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN.
1.1.1 PROBLEMA PRINCIPAL
1. ¿será posible poder Determinar por titulación conductimetrica la concentración
de soluciones de ácido clorhídrico (HCl) y de ácido acético (CH3COOH)?
1.1.2 PROBLEMAS ESPECÍFICOS
1. ¿De qué manera podremos determinar la titulación conductimetrica la
concentración de soluciones de ácido clorhídrico (HCl) y de ácido acético
(CH3COOH)?
2. ¿De qué manera influye la determinación conductimetrica en la formación de
nuestra profesional?
1.2 HORIZONTES DE LA INVESTIGACIÓN
Este trabajo encierra solo Ica cercado contando con limitaciones en lo económico para
extender la investigación sobre este tema.
1.3 DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
1.3.1 DELIMITACION ESPACIAL
Este trabajo se realizó en el laboratorio de química UAP.
1.3.2 DELIMITACIÓN TEMPORAL
Este trabajo se elaboro en el mes de septiembre del año 2011.
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1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
1.4.1 OBJETIVO GENERAL
Demostrar de qué manera influyen las aplicaciones las aplicaciones de
instrumentos para minimizar los efectos atmosféricos en el ambiente
1.5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Este trabajo tiene los siguientes objetivos específicos:
1. Determinar que podemos determinar la titulación conductimetrica la
concentración de soluciones de ácido clorhídrico (HCl) y de ácido
acético (CH3COOH) mediante instrumentos del laboratorio.
2. Determinar que el uso o aplicaciones análisis instrumental influye en la
determinación de la titulación conductimetrica la concentración de
soluciones de ácido clorhídrico (HCl) y de ácido acético (CH3COOH).
Agregado:
como futuros ingeniero
ambientales tenemos la gran
misión de minimizar los
impactos ambientales negativos
y aplicar un desarrollo que
satisface las necesidades del
presente sin poner en peligro la
capacidad de las generaciones
futuras para atender sus
propias necesidades. A través
de una buena aplicación del
desarrollo sustentable.
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CAPITULO II
INTRODUCCIÓN, IMPORTANCIA JUSTIFICACIÓN A LA
CONDUCTIMETRÍA.
2.1 INTRODUCCION.
El transporte de la corriente eléctrica a través de conductores metálicos es realizado por el
movimiento de los electrones del metal, bajo la acción de una diferencia de potencial aplicada.
En este caso, por tratarse de un solo tipo de transportador (electrones), puede considerarse al
conductor electrónico como homogéneo, y para él es válida la Ley de Ohm
Donde R es la resistencia del conductor (en Ohm, ), V es la diferencia de potencial aplicada
(en voltios, V) e I es la intensidad de corriente que circula a través del conductor (en amperios,
A).
En el caso de las disoluciones electrolíticas, la corriente es transportada por los iones de la
disolución, los cuales se mueven en distintos sentidos (de acuerdo con el signo de su carga) bajo
la acción del campo eléctrico producido por la diferencia de potencial aplicada. En este caso, el
conductor iónico también puede considerarse como homogéneo (siempre y cuando no existan
fuerzas mecánicas o viscosas aplicadas), y al igual que el conductor electrónico, seguirá la Ley
de Ohm (Ec. 1).
Esta propiedad de conducir la corriente que poseen las disoluciones electrolíticas es la base de la
Iónica, una de las áreas del conocimiento dentro de la Electroquímica, y una de las primeras en
desarrollarse.
I
VR
(1
)
Métodos modernos de análisis [email protected].
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Resistencia, conductancia y conductividad:
En ausencia de un campo eléctrico, los iones que constituyen un conductor iónico se encuentran
en un constante movimiento al azar, de manera que la distancia efectiva recorrida por los iones
en su conjunto es nula. Este movimiento se origina por acción de fuerzas térmicas y de
convección. Ahora bien, cuando se somete a dichos iones a la acción de un campo eléctrico, los
mismos se moverán, en un sentido u otro, de acuerdo con su carga, fenómeno que se conoce
como migración iónica.
En estas condiciones, se puede considerar a la disolución como un conductor, que obedece a la
Ley de Ohm. Consideremos la representación de una porción disolución (Fig. 1) en la que la
resistencia R correspondiente vendrá dada por:
Donde es la resistividad (en ohm.cm) de la disolución, l es la longitud (-distancia entre los
planos considerados - en cm) del conductor y A es el área de sección transversal (en cm2) del
conductor.
Figura 1. Porción de disolución
Variación de la conductividad con la concentración
La conductancia molar depende de la concentración del electrolito. Sería independiente de la
misma si la conductividad fuese directamente proporcional a la concentración, pero esto no es
así debido a que la interacción entre los iones es disociativa a concentración baja y asociativa a
concentraciones altas.
Secci
ó
n
A
Longit
u
d
l
A
lR
(2
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En la Fig. 2 se muestra la variación de la
conductividad con la concentración para
distintos electrolitos. El comportamiento general
es el mismo para todos los electrolitos. Existe un
aumento inicial de la conductividad a medida
que a
Aumenta la concentración hasta un valor.
Titulaciones conductimétricas
Figura 7. Curva de titulación conductimetrica de un ácido fuerte con una base fuerte
Se muestra la gráfica de conductancia vs. Volumen
de NaOH agregado durante la valoración
conductimetrica de una disolución de HCl con NaOH. A
medida que se agrega el reactivo valorante (NaOH), los
H+ del HCl van siendo consumidos por los OH
- para
formar agua. Estos H+ son progresivamente sustituidos
por iones Na+, los cuales poseen una menor
conductancia iónica que los H+, y por lo tanto la
conductancia de la disolución disminuye. Luego del punto equivalente, el exceso de iones Na+ y
OH- provoca el aumento de la conductancia de la disolución verificándose la segunda recta que
se muestra en la figura. La pendiente de la recta correspondiente a la fase final de la valoración
(más allá del punto equivalente) es menor que la pendiente inicial debido a que la suma de las
conductividades iónicas del Na+ y el OH
- es menor que la correspondiente suma para los iones
H+ y Cl
-.
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2.2 IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
2.2.1 IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIÓN
Este presente documento es importante porque se está dando inicio con la aplicación del
análisis instrumental para determinar un desperfecto en nuestro ambiente , sabemos que
toda materia presenta una conductividad sea menos o mayor como por ejemplo
podemos decir que la conductividad del agua es 325μS/Cm y que esta por motivos
distinto de la actividad minera , agrícola y entre otras contamina vertiendo desechos
tóxicos en ese espacio entonces podernos determinar por medio de instrumento como el
conductimetro la conductibilidad de este medio y mediante tablas hacer una
comparación si esta se encuentra en los LMP, si tuviera dentro del rango no hay
preocupación pero si hay que tener precaución en los vertidos que se puedan aumentar,
si estuviera fuera del LMP, se tendría que notificar a la empresa vertedora y hacer un
tratado al medio contaminado por los distintas biota que puede existir.
Río Rímac es el más contaminado por vertimiento de aguas residuales
Lima, 10 de Septiembre del 2009 - Las aguas
residuales son el resultado de las aguas utilizadas
por los pobladores ya sea en actividades
domésticas o mineras e industriales. Un equipo de
técnicos del Ministerio del Ambiente visitó las
cuencas de los ríos Rímac, Mantaro, Chili, Lago
Titicaca y la Bahía de Ferrol; con la finalidad de
realizar un diagnóstico de la situación actual y
elaborar el programa para rehabilitar estas
cuencas que abastecen con recursos hídricos a 8
regiones del país.
Instrumento de medición
conductimetrica.
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2.3 FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LA INVESTIGACIÓN
2.3.1 DEFINICIONES Y CONCEPTOS BÁSICOS
Conductimetría: Es un método analítico basado en la conducción eléctrica de los
iones en solución, que se utiliza para medir la molaridad de una disolución,
determinada por su carga iónica, o salina, de gran movilidad entre dos puntos de
diferente potencial. La conductividad eléctrica es un fenómeno de transporte en el cual
la carga eléctrica (en forma de electrones o iones) se mueve a través de un sistema.
Celdas: las celdas pueden tener diferentes configuraciones físicas dependiendo de
las necesidades de la medida, que pueden incluir consideraciones acerca de su
volumen o espacio (Fig. 5).Figura 5. Esquema de una celda de conductividad
Aplicaciones de las medidas conductimétricas
Como se comentó previamente, las medidas conductimétricas rara vez se utilizan
para medir la concentración de un determinado electrolito. Por el contrario, resultan
útiles para medir la concentración total de electrolitos.
Determinación de la salinidad del agua de mar
La salinidad total es una medida del contenido total de sales disueltas en una disolución y es de
particular importancia su determinación en el agua de mar. La salinidad del agua de mar es debida,
entre otros electrolitos, al NaCl, KCl y MgCl2 y su contenido total es determinante de procesos
biológicos tan diversos como el desove y la migración de los peces.
La medida de salinidad se realiza en una escala basada en una disolución de KCl. Así, un valor de
salinidad de 35 ‰ a 15 ºC es equivalente a la conductividad de una disolución de KCl conteniendo
32.4356 g de KCl en 1 kg de disolución.
Control de la pureza del agua
El agua corriente suministrada por las cañerías posee un contenido de electrolitos que no es adecuado
para su uso en los laboratorios. Esta agua puede aser purificada por destuilación, intercambio iónico o
por métodos combinados de intercambiadores y membranas para ósmosis inversa. Se puede medir el
grado de purificación alcanzado midiendo la conductividad total del agua producida. Los equipos que
purifican el agua a un nivel de 10-9
M tienen incorporado un sistema de medición contínua de la
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conductividad. En la Fig. 8 se resumen los rangos de valores de conductividad para distintos tipos de
aguas.
El agua comúnmente utilizada en Electroquímica es de calidad ultrapura, en la que la resistividad debe
de alcanzar un valor mayor que 18 M cm-1
. La misma se consigue luego de realizar una triple
destilación, seguida de intercambiadores catiónico y aniónico y ósmosis inversa. La resultante debe
fluir por filtros de carbón activado y de membrana de acetato de celulosa de 0,33 m de diámetro.
PRACTICA N°3 TITULACION CONDUCTIMETRICA.
Objetivo de esta práctica: determinar titulaciones conductimétricas en soluciones.
Materiales utilizados en esta práctica.
Gráficos:
Conductimetro: Es un dispositivo
diseñado para medir una característica
de todos los materiales que es la
conductividad. la conductividad se mide en siemens*m2/m, o lo que es lo
mismo sm*m. siemens es una unidad,
por el área transversal del conductor,
sobre la longitud del conductor (un
conductor mas "grueso" conduce mas y
uno más largo menos).
Acido acético: El ácido acético, ácido
metilencarboxílico o ácido etanoico, se
puede encontrar en forma
de ion acetato. Éste es un ácido que se
encuentra en el vinagre, siendo el principal responsable de
su sabor y olor agrios. Su fórmula es
CH3-COOH (C2H4O2).
Agua destilada. Es aquella que como
todo tipo de agua su composición se basa en la unidad de moléculas H2O, solo que se le han eliminado las impurezas e iones mediante la destilación.
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Vasos de precipitados. Sirve para medir volumen de líquidos y también para calentar y mezclar sustancias. MEDIDASML O C 2000, 1000 900, 500 300, 200 150, 140 100, 80.
Agitador. Es un instrumento, usado en los laboratorios de química, consistente en una varilla regularmente de vidrio que sirve para mezclar o revolver por medio de la agitación de algunas sustancias.
Termómetro. Instrumento que mide la temperatura en grados centígrados o Fahrenheit.
Acido clorhídrico: Es una disolución
acuosa del gas cloruro
de hidrógeno (HCL). esta disolución
resulta un líquido transparente o
ligeramente amarillo, que en estado concentrado produce emanaciones de
cloruro de hidrógeno (de ahí el nombre
de sal fumante)
Hidróxido de sodio. (NaOH) o hidróxido sódico, también conocido como sosa cáustica o soda cáustica, es un hidróxido cáustico usado en la industria (principalmente como una base química) en la fabricación de papel, tejidos, y detergentes.
Pipeta. Instrumento de laboratorio que se utiliza para medir o transvasar pequeñas cantidades de líquido1.2 1 10 5 2.
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SOLUCIÓN PATRÓN:
Preparar 100ml. de CH3COOH 0.020M ,HCl 0.015m 0.001M en NaOH 0.100M
PROCEDIMIENTO:
Medir con una pipeta volumétrica 500 ml de solución de CH3COOH 0.020m y 20mlde
HCl 0.015 y depositarlo en un vaso de 200ml de capacidad agregar al vaso 80 ml de
agua destilada de baja conductividad.
Colocar en el vaso una barra de agitación magnética y agitar la solución para
homogenizar detener la agitación, medir su temperatura introducir en el vaso la celda de
imersion y leer la conductancia de la solución.
Añadir exactamente 0.2ml de NaOH0.100m con una micro pipeta de 10ml y
nuevamente agitar la soluciona y leer la conductancia, proceder de manera similar para
agregados de 0.2 en 0.2ml de NaOH hasta completar 3.0ml y luego 0.5ml en 0.5ml
hasta completar 15ml.
Grafica la conductancia corregidas por (V/v)/V versus los ml de NaOH agregados.
Solución 100 ml de CH3COOH
Solución 100 ml de NaOH
Solución 100 ml de HCl
Tener en cuenta: N: Normalidad de concentración, M: Peso molecular V: volumen.
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DATOS EXPERIMENTALES OBTENIDOS:
AGREGANDO 0.2 NaOH AGREGANDO 0.5 NaOH
Se puede observar que en este cuadro la resistencia la tenemos en unidades de (microsiever/ centímetros) la cual
debemos de transfórmala a unidades de siemens, luego tener potencia en unidades de voltios/ centímetros para
poder graficar en papel milimetrado. Deducimos que:
S= Siemens s = μS/10^6 reemplazando datos tenemos lo siguiente:
Volume (ML)
TEMPERATURE (°C).
RESISTANCE. μS/Cm
150 25.3 696 105.2 23.2 76.6 105.4 24 451 105.6 24.3 63.4 105.8 24.2 705 106 24.3 703 106.2 24.3 702 106.4 24.1 728 106.6 24.5 736 106.8 23.9 749
Volume (ML)
TEMPERATURE (°C).
RESISTANCE. μS/Cm
106.8 23.7 780 107.3 24.3 808 107.8 24.1 793 108.3 24.2 821 108.8 24.2 815 109.3 24.6 648 109.8 24.2 624 110.3 24.3 934 110.8 24.5 996 111.3 24.1 1112
RESISTANCE. μS/Cm
s = μS/10^6=ohmios/ cm
696 0.000696
76.6 0.0000769
451 0.000451
63.4 0.0000634
705 0.000705
703 0.000703
702 0.000702
728 0.000728
736 0.000736
749 0.000749
RESISTANCE. μS/Cm
s = μS/10^6= ohmios/ cm
780 0.00078
808 0.000808
793 0.000793
821 0.000821
815 0.000815
648 0.000648
624 0.000624
934 0.000934
996 0.000996
1112 0.001112
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Ahora obtenemos potencia: P =I*R = ohmios/cm
CUADRO GENERAL A GRAFICAR.
s = μS/10^6=voltios/ cm P =I*R = ohmios /cm
0.00078 0.00078
0.000808 0.000808
0.000793 0.000793
0.000821 0.000821
0.000815 0.000815
0.000648 0.000648
0.000624 0.000624
0.000934 0.000934
0.000996 0.000996
0.001112 0.001112
s = μS/10^6=voltios/ cm P =I*R = ohmios /cm
0.000696 0.000696
0.0000769 0.0000769
0.000451 0.000451
0.0000634 0.0000634
0.000705 0.000705
0.000703 0.000703
0.000702 0.000702
0.000728 0.000728
0.000736 0.000736
0.000749 0.000749
Volumen.(0.2ml) Resistencia. Ohmios /cm.
150 0.000696
105.2 0.0000769
105.4 0.000451
105.6 0.0000634
105.8 0.000705
106 0.000703
106.2 0.000702
106.4 0.000728
106.6 0.000736
106.8 0.000749
Volumen.(0.5 ml) Resistencia. ohmios /cm.
106.8 0.00078
107.3 0.000808
107.8 0.000793
108.3 0.000821
108.8 0.000815
109.3 0.000648
109.8 0.000624
110.3 0.000934
110.8 0.000996
111.3 0.001112
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CAPITULO III
CONCLUSIONES, RECOMENDACIONES Y BIBLIOGRAFIA.
3.1 CONCLUSIONES:
3.1.2 Se concluye que los datos obtenidos son experimentales, y que estos pueden variar de acuerdo a su concentración.
3.1.3 Se concluye que la aplicación de una metodología científica influye en la obtención de datos de titulación..
3.2 RECOMENDACIONES:
3.2.2 Se recomienda que el lector amplíe mas este tema con nuevos datos experimentales.
3.2.3 Se recomienda que toda experimentación debe estar bajo una metodología científica para obtener datos positivos.
3.3 BIBLIOGRAFIA.
http://luisamariadelcarmen.blogspot.com/
http://www.ciens.ucv.ve:8080/generador/sites/martinezma/archivos/Titulaciones%20Conductimetricas.pdf
http://catedras.quimica.unlp.edu.ar/qa2/guias/2010-TP08Titulaciones_Conductimetricas.pdf
