Practica No. 4 1

Determinación de ácido acético en vinagre mediante titulación

Ángela Álvarez, Diego Jiménez, Carolina Ordoñez (2130951327).

Departamento de Biología, facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Nariño,

Pasto, Colombia.

Realizado 11 de abril del 2015, entregado 13 de abril de 2015.

Resumen

Se determinó la cantidad de ácido acético (CH3COOH) contenida en una muestra de vinagre comercial de la marca FRUCO, a través del método de titulación acido-base, llevado a cabo con hidróxido de sodio como agente titulante y fenolftaleína como indicador acido-base, se realizaron tres ensayos de titulación y después con los datos obtenidos se determinó el porcentaje de ácido acético en el vinagre que fue de 4.84%.

Palabras calve: ácido acético, método de titulación acido-base, agente titulante, hidróxido de sodio

Introducción.

El vinagre puede definirse como una sustancia hecha a partir de sustancias que contienen azúcares o féculas y que experimentan una fermentación alcohólica seguida de fermentación acética. Contiene aproximadamente 4g de ácido acético por cada 100 ml de solución. Además tiene pequeñas cantidades de etanol, glicerina, ésteres, azúcares, pentosas, sales minerales y otras sustancias. Su composición depende de la materia prima, del proceso de obtención y de la maduración. [1]

Para determinar la cantidad o porcentaje de ácido acético (CH3COOH) contenida en una muestra de vinagre se utilizan varias técnicas, de las cuales en esta práctica se utilizó la técnica de titulación acido-base.

Las titulaciones o valoraciones acido-base consisten en medir el volumen de ácido o base necesario para neutralizar la base o el ácido con que reacciona y cuya concentración se intenta determinar. Las valoraciones acido-base se fundamentan en el cambio brusco de la concentración de protones que experimenta al final de la reacción de neutralización, es decir en el punto de equivalencia. Para detectar este cambio brusco de pH, se añade a la disolución una sustancia que permita visualizarlo fácilmente mediante un cambio rápido de color, esta sustancia se denomina indicador acido-base. [2]

Para realizar la titulación o valoración acido-base se utiliza un valorante patrón que es un reactivo de concentración conocida, es el cual se agrega a la disolución que contiene el analito a determinar hasta que esta alcance el punto de equivalencia, este es el punto que se alcanza cuando la cantidad de

valorante añadido es químicamente equivalente a la cantidad de analito de la muestra.

Resulta imposible determinar experimentalmente el punto de equivalencia de una titulación. En su lugar, únicamente se puede estimar su posición al observar el cambio físico relacionado con la condición de equivalencia. Este cambio se llama punto final de la titulación y se observa cuando la solución valorada cambia de color gracias al indicador acido-base en este caso cambia a color rosa pálido. La diferencia entre el punto de equivalencia y el punto final es el error de valoración y debe ser lo más pequeña posible para determinar el éxito de la técnica. [3]

Para la titulación de la muestra de vinagre se utilizó como agente valorante hidróxido de sodio (NaOH), y como indicador acido-base se utilizó fenolftaleína.

El ácido acético al reaccionar con el hidróxido de sodio produce una sal llamada acetato de sodio.

CH3-COOH + NaOH   CH3-COONa + H2O

Para la representación gráfica de este proceso, en el cual se observa cómo evoluciona al valor de pH frente al volumen de la sustancia valorante añadida recibe el nombre de curva de valoración. [3]

Metodología

1. Para la realización de la práctica se utilizó vinagre comercial de la marca FRUCO

2. Se midió 3 muestras de vinagre con una pipeta las cuales se colocaron en un matraz, cada una de 5.0 mL, se pesó cada una de las muestras en una balanza y se reportó dicho peso.

3. Se diluyo cada una de las muestras en 30 ml de agua destilada y se agregó a cada una de ellas 2 gotas de indicador fenolftaleína.

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4. Para llevara a cabo la titulación se utilizó un montaje como el que se presenta en la siguiente imagen:

Tomado de http://www.chimica-online.it/

5. La titulación del vinagre se llevó a cabo con hidróxido de sodio (NaOH) de concentración 0.09737 M, como agente titulante, el cual se colocó en la bureta y se dejó caer gota a gota a la solución de vinagre contenida en el matraz.

6. Se repitió este paso para cada muestra de vinagre hasta que la solución de vinagre cambiaba de color transparente a color rosa pálido.

Resultados y discusión.

Tabla1. Titulación de vinagre con NaOH

Muestra

mL de disolución de vinagre

mL de NaOH

gastados

% de ácido

acético1 35 42.8 4.98%

2 35 41.7 4.87%

3 35 39.9 4.68%

promedio 4.84%

Se tomaron 5 ml de vinagre y se diluyeron en 30 ml de agua destilada obteniéndose como volumen total 35 ml de disolución de vinagre para cada muestra.

La solución de NaOH previamente estandarizada tenía una concentración exacta de 0.09737 M, con la cual se tituló la disolución de vinagre

Cálculos:

Para determinar el porcentaje de ácido acético presente en las muestras de vinagre se realizó los siguientes cálculos:

Muestra 1

Va x Ca = Vb x Cb

Ca= Vb x Cb Va

Ca= 42.8 mL x 0.09737 M 5 ml

Ca= 0.83 M

Según los cálculos se tienen una concentración de 0.83M de ácido acético en la muestra de vinagre, a partir de esta concentración se obtiene el porcentaje de ácido acético en la muestra de vinagre

%CH3COOH

0.83 mol CH3COOH x 60.05 g CH3COOH x 100 ml 1000 mL 1 mol CH3COOH

= 4.98% de ácido acético

Según los cálculos el porcentaje de ácido acético en la muestra de vinagre es de 4.98% es decir que por cada 100 ml de vinagre hay 4.98 g de ácido acético.

Estos cálculos se repiten para cada muestra de vinagre utilizada en la titulación.

Muestra 2

Va x Ca = Vb x CbCa= Vb x Cb VaCa= 41.7 mL x 0.09737 M

5 ml

Ca= 0.81 M

%CH3COOH

0.81 mol CH3COOH x 60.05 g CH3COOH x 100 ml

1000 mL 1 mol CH3COOH

= 4.87% de ácido acético

Muestra 3

Va x Ca = Vb x CbCa= Vb x Cb Va

Practica No. 4 3

Ca= 39.9 mL x 0.09737 M5 ml

Ca= 0.78 M

%CH3COOH

0.78 mol CH3COOH x 60.05 g CH3COOH x 100 ml

1000 mL 1 mol CH3COOH

= 4.68% de ácido acético

Luego de obtener los porcentajes de ácido acético de cada una de las muestras de vinagre, se procedió a sacar el promedio de los porcentajes:

Promedio = 4.98%+4.87%+4.68% = 4.84% 3Se concluye que en promedio por cada 100 mililitros de solución de vinagre FRUCO hay 4.84 g de ácido acético, este es un valor aceptable dentro del rango teórico de ácido acético presente en vinagre ya que este valor varia de 3% a 5% según sean las condiciones de fabricación de este.

Histograma

  grupo 1 grupo 2 grupo 3 grupo 4

ml NaOH gastados

37 41,13 46,42 44,5

30,9 42,2 42,4 44,2

31,3 41,3 41,3 34,7

promedio

33,067 41,543 43,373 41,133

[] ácido acético

0,64 0,81 0,84 0,80

% de ácido

acético3,87 4,86 5,07 4,81

 grupo 5 grupo 6 grupo 7 grupo 8

ml NaOH gastados

60,9 27,8 62,5 42,8

58,5 34,4 63 41,7

76,5 33,4 65 39,9

promedio

65,300 31,867 63,500 41,467

[] ácido acético

1,27 0,62 1,24 0,81

% de ácido

acético7,64 3,73 7,43 4,85

Análisis estadístico. (0.88)

1. Histograma de frecuencias de las concentraciones de ácido acético.

Como se puede observar en el gráfico anterior los datos se agrupan en un rango que va desde 0.62 hasta 1.27 concentraciones de normalidad, el histograma de barras nos dice que los datos se agrupan con mayor frecuencia entre la concentración de 0,64 a 0.95, además de esto se puede observar que los datos tienden a describir una curva normal la cual se encuentra trazada esto nos indica que los datos de dispersión se ajustan a una distribución normal debido a que se tiene:-Promedio: 0.88 -Desviación Estándar: 0.2463-Coeficiente de Variación: 28.029%

Como se puede observar la desviación estándar es baja y no se aleja mucho del promedio, sin embargo el coeficiente de variación es alto lo que nos indica que hay una alta variabilidad entre los datos, debido a que las concentraciones de ácido acético varían unas a otras, esto puede ser por las distintas fuentes de las que provino el ácido acético (diferentes marcas comerciales), si se tiene en cuenta esto se

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puede observar que entre los datos unos están alejados de otros, es por esto que el coeficiente es alto.

Conclusiones

El porcentaje de ácido acético en la muestra de vinagre obtenida en la práctica se encuentra dentro del rango aceptado que es de 3% a 5%, el método de titulación se hace bastante útil en este tipo de determinaciones es bastante rápido y si se lleva a cabo siguiendo exactamente cada uno de los pasos de esta.

En una titulación se debe tener en cuenta que el agente titulante debe tener una concentración exacta, es decir este agente debe estar previamente estandarizado, porque de este valor depende en gran medida los resultados de los cálculos, además también de tener mucho cuidado de los ml que se agregan de este agente titulante, se debe estar muy pendiente en el momento exacto que la solución valorada o titulada cambia de color para no agregar más titulante del que realmente se necesita, ya que esto puede repercutir de forma negativa en el resultado final.

Bibliografía:

[1] https://books.google.com.co/books?id=eHK7eHXBRk4C&pg=PA54&dq=vinagre&hl=es&sa=X&ei=3EQpVZmQEvWPsQSUi4GQBg&ved=0CEYQ6AEwCA#v=onepage&q=vinagre&f=false

[2] https://books.google.com.co/books?id=dF7al6i3AXgC&pg=PA183&dq=valoracion+acido+base+quimica&hl=es&sa=X&ei=vlApVbZ4srWwBI-ageAD&ved=0CD0Q6AEwBQ#v=onepage&q=valoracion%20acido%20base%20quimica&f=false

[3] https://books.google.com.co/books?id=FeCYp-k-DioC&pg=PA342&dq=punto+de+equivalencia&hl=es&sa=X&ei=01QpVeOoGYWxsATx84HoBA&ved=0CFAQ6AEwCA#v=onepage&q=punto%20de%20equivalencia&f=false