Informe Titulacion Acido Base

INFORME DE LABORATORIO QUIMICA GENERAL II

TITULACION ACIDO- BASE

OBJETIVOS

Observar y clasificar sustancias de uso cotidiano como ácidos y bases

Comprobar las reacciones que ocurren entre los diferentes tipos de ácidos y bases.

Familiarizar al estudiante con los métodos de titulación Acido-Base, y con los instrumentos utilizados durante el mismo.

Universidad Nacional del Callao

I. MARCO TEÓRICO

TITULACIÓN ÁCIDO - BASE

TITULACIÓN

La titulación es un método para determinar la cantidad de una sustancia presente en solución. Una solución de concentración conocida, llamada solución valorada, se agrega con una bureta a la solución que se analiza. En el caso ideal, la adición se detiene cuando se ha agregado la cantidad de reactivo determinada en función de un cambio de coloración en el caso de utilizar un indicador interno, y especificada por la siguiente ecuación de la titulación.

NA VA = NB VB

A este punto se le llama punto de equivalencia.

En términos generales la reacción entre cantidades equivalentes de ácidos y bases se llama neutralización o reacción de neutralización, la característica de una reacción de neutralización es siempre la combinación de hidrogeniones que proceden del ácido, con hidroxiliones procedentes de la base para dar moléculas de agua sin disociar, con liberación de energía calorífica como calor de neutralización y formación de una sal.

En una expresión como la siguiente expresión:

Ácido + Base → Sal + Agua

Así pues, la titulación es un proceso en el cual la solución estándar (del patrón primario) se combina con una solución de concentración desconocida para determinar dicha concentración, la curva de titulación es la gráfica que indica como el pH de la solución cambia durante el transcurso de la misma (el pH se gráfica contra el volumen de base o ácido agregado).

Entonces podría entenderse como final de la titulación al momento en que el pH llegase a 7, sin embargo, esto está en función de la “fuerza” del ácido o la base que se están titulando.

Así cuando la neutralización se produce entre un ácido fuerte y una base fuerte. El pH en el punto de equivalencia es 7 ya que todos los iones han sido neutralizados.

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Por otra parte, cuando la reacción ocurre entre una base fuerte y un ácido débil, el anión del ácido sufre una hidrólisis, por lo que el pH al que ocurre la neutralización es mayor que 7. Y en la situación contraria, entre ácido fuerte y una base débil, el catión de la base sufre una hidrólisis produciéndose iones hidrónio, por lo que el pH es menor que 7.

Para determinar éste punto (de equivalencia), podemos utilizar la curva de titulación potenciométrica de la reacción ácido-básica cuya gráfica resulta del pH del sistema contra volumen de ácido o de base agregados en la titulación. En las titulaciones se pueden utilizar indicadores internos. Los indicadores son compuestos orgánicos de estructura compleja que cambian de color en solución a medida que cambia el pH. A continuación se describen algunos de ellos.

INDICADOR COLOR ÁCIDO RANGO DE pH DEL CAMBIO DE COLOR

COLOR ALCALINO

Azul de timol Rojo 1.2 – 2.8 AmarilloAnaranjado de metilo

Rojo 3.1 – 4.5 Amarillo

Verde de bromocresol

Amarillo 3.8 – 5.5 Azul

Rojo de metilo Rojo 4.2 – 6.3 AmarilloPapel de tornasol

Rojo 5.0 – 8.0 Azul

Azul de bromo timol

Amarillo 6.0 – 7.6 Azul

Azul de timol Amarillo 8.0 – 9.6 AzulFenolftaleína Incoloro 8.3 – 10.0 RojoAmarillo de alizarina

Amarillo 10.0 – 12.1 Alhucema

En este tipo de titulaciones (con indicador interno) no se requiere de ningún gráfico para determinar el punto de equivalencia, solo se requiere observar el cambio de coloración de la solución para concluir el final de la reacción y hacer las mediciones correspondientes.

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Las titulaciones potenciométricas al igual que en el caso anterior, son un proceso en el cual la solución estándar (del patrón primario) se combina con una solución de concentración desconocida para determinar dicha concentración, la curva de titulación es la gráfica que indica como el pH de la solución cambia durante el transcurso de la misma (el pH se gráfica contra el volumen de base o ácido agregado).

Para determinar el punto de equivalencia, podemos utilizar la curva de titulación potenciométrica de la reacción ácido-básica.

Como se observa, la concentración de los iones hidrónio, antes de agregar el ácido y comenzar la titulación corresponde a la concentración de iones hidrónio de la solución de la base débil. A medida que se agrega el ácido, la base débil se transforma en su sal, la solución contiene la base débil y la sal del ácido fuerte, y por consiguiente está amortiguada.

El primer punto de equivalencia corresponde a un volumen agregado de ácido, el cual ha neutralizado únicamente una carga del carbonato, y es hasta el segundo punto, donde el carbonato de sodio pierde sus propiedades. Está neutralizado. La valoración del carbonato sódico no puede realizarse con la exactitud que exige una normalización; por ello se valora siempre el segundo equivalente de hidrógeno

De acuerdo con la reacción anterior. Y en función de la ecuación siguiente:

NA VA = NB VB

si en éste proyecto experimental, se utilizara una base 0.1N, en un volumen de 50 mL, ésta será neutralizada con 25.0 mL de ácido. Desde el punto de vista experimental la problemática se reduce a la determinación del volumen del reactivo titulante, es obvio que éste es el correspondiente a las condiciones del sistema, estamos hablando de la pureza del reactivo a titular. Por lo tanto, a manera de hipótesis, se establece que la normalidad del ácido es 0.2 N al reaccionar en éste sistema.

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MATERIALES Y REACTIVOS

1.- MATERIALES

bureta soporte universal matraz pipeta fiola vaso de precipitación luna reloj pera de succión

2.- REACTIVOS:

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ácido clorhídrico 0,25N hidróxido de sodio 0,25N fenolftaleína ácido oxálico carbonato de sodio anaranjado de metilo

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

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Experimento I

1. Comenzamos inicialmente hallando la masa necesaria para preparar nuestra solución de hidróxido de sodio 0,25N

m=NaOH 0,25EqvL x

40 gEqv x0, 1L= 1g de NaOH

2-En seguida se vierte en el vaso precipitado hasta diluirse, agitando con ayuda de una bagueta.

3-Colocamos 10 mL de dicha solución en un matraz, seguidamente le adicionamos 10mL de agua y dos gotas de fenolftaleína que le otorga a la solución un color rosado o rojo característico.

4-Se inicia la valoración adicionando, a la solución, ácido clorhídrico. El cual se va ir midiendo la cantidad en volumen con ayuda de la bureta, hasta que la solución

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se vuelva incolora, esto se llevó a acabo cuando el volumen del HCL descendió 15ml.

Experimento II

1-Se prepara una solución de clorato de sodio 0,25N y colocamos 10mL de dicha solución en un matraz, seguidamente adicionamos 10mL de agua y dos gotas de anaranjado de metilo.

La masa necesaria para preparar nuestra solución de carbonato de sodio

m=Na2CO3 0,25Eqv

L x53 gEqv x0,1L=1,325g de Na2CO3

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2-Se inicia la valoración adicionando, a la solución, ácido clorhídrico. El cual se va ir midiendo la cantidad en volumen con ayuda de la bureta y se notó que descendió 10ml de HCL.

El color naranja va cambiando a rojo grosella.

Experimento III

1-Se prepara una solución de ácido oxálico 0,25N .Hallamos la masa necesaria para preparar nuestra solución de ácido oxálico

m=H2C2O4 0,25Eqv

L X45 gEqv x0,1L=1,125g de H2C2O4

2- Colocamos 10mL de dicha solución en un matraz, seguidamente adicionamos 10mL de agua y dos gotas de fenolftaleína

3-Se inicia la valoración adicionando, a la solución, hidróxido de sodio. El cual se va ir midiendo la cantidad en volumen con ayuda de la bureta, hasta que la solución se torne de un color rosado suave.

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Experimento IV

1-.El vinagre CH3COOH lo vertemos en un matraz la cual contenga 5 ml de este y 5 ml de agua.

RECOMENDACIONES

Diluir bien las soluciones para que sea más sencilla la observación de los colores.

Observar con cuidado los colores de las soluciones ya que al variar la concentración varía el pH.

CONCLUSIONES

Los indicadores tienen un rango de pH en el que son útiles, por lo que se debe elegir correctamente con cual se trabajara.

El uso de la fenolftaleína es recomendable para ácidos y bases fuertes.

EL indicador naranja de metilo se utiliza más para ácidos y bases débiles.

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., & Burdge, J. R. (2004), Química: La Ciencia Central,Editorial Prentice-Hall Iberoamericana.

Carrasco Venegas, L., & Castañeda Pérez, L. (2013), Química Experimental, Editorial MACRO.

Pons Muzzo, G. (1985),Fisicoquímica. A. F. A., Editores Importadoes.

Raymond Chang. (2007), Química, Editorial: McGraw-Hill Interamericana Editores.

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