Potenciomentria

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- Tabla 3.- Constantes de disociación del ácido fosfórico obtenidas por titulación potenciometrica.

Constantes de disociación

[H3PO4]

Ka1

3,99E-03

Ka2

7,94E-08

Ka3

3,98E-12

- Tabla 4.- Concentración y porcentaje de error de hidróxido de sodio en destapador de cañería comercial marca osirex.

Diluida (M)

Concentrada (M)

%m/m

%error

Conc. NaOH

0,19

19

49,35

1,29

Discusión de los resultados

En la práctica realizada se procedió inicialmente a determinar la concentración de ácido fosfórico mediante titulación clásica, utilizando para ello hidroxido de sodio y dos tipos de indicadores.

Al emplear fenolftaleína el punto final de dicha titulación se pudo distinguir tras un cambio físico en la solución ya que esta paso desde lo incoloro a rosado magenta hecho que se pudo observar para un volumen consumido de 5,3mL de titulante, en el caso del rojo de metilo el punto final estuvo enmarcado a los de 3,8ml momento en el cual la solución paso de rojo a amarillo. La diferencia obtenida en los volúmenes de NaOH gastado se debe a que el viraje de cada uno de estos indicadores se generan a pH distintos, para la fenolftaleína está entre 8 y 10 y para el rojo de metilo está entre 4 y 6, esto conlleva a decir que este último detecta el primer punto de equivalencia mientras que la fenolftaleína detecta el segundo punto de equivalencia, sin embargo al realizar los cálculos pertinentes la concentraciones obtenidas para la solución de ácido fosfórico analizada fueron de 0,265 M (fenolftaleína) y 0,165 M (rojo de metilo) con un porcentaje de error de 77,49% y 10,52% respectivamente, hecho que se puede atribuir a la adición excesiva de titulante y a no realizar la observación adecuada del cambio de viraje del indicador en la solución.

Seguidamente se procedió a realizar la titulación potenciométrica para la cual se empleó como titulante hidróxido de sodio el cual se añadió cada 0,5ml a la solución y se anotó el respectivo valor de pH. Con los datos obtenidos se procedió a graficar la curva de valoración ácido-base (figura 1) y a fin de determinar la concentración de ácido fosfórico se empleó el método de la segunda derivada el cual arroja los volúmenes en el punto de equivalencia de la titulación para las distintas disociaciones del ácido, al interceptar el eje X gráficamente; para dicho caso, se observan dos intercepciones con el eje, que corresponden a la primera y segunda disociación del ácido poliprótico; la tercera disociación es muy baja y muy difícil de detectar (figura 2).

Los volumenes obtenidos en el primer y segundo punto de equivalencia fueron de 2,8 mL y 3mL para los que se obtuvo una concentración de ácido fosfórico de 0,14M y 0,15M con un porcentaje de error de 6,23% y 0,47% respectivamente.

Posterior a ello se logró encontrar las constantes de la primera y la segunda disociación del ácido fosfórico mediante el volumen en el punto de equivalencia medio, mientras que la tercera fue obtenida a través de ciertos cálculos matemáticos, así: Ka1= 3,99E-03, Ka2=7,94E-08 y Ka3=3,98E-12.

Al comprar los resultados obtenidos tanto en la titulación clásica como en la potenciometrica se pudo concluir que esta última arroja mayor exactitud y precisión en la determinación de concentraciones en soluciones acuosas ya que las clásicas pueden llevar consigo errores de apreciación en cuanto al cambio de viraje del indicador.

Finalmente el método de análisis potenciométrico también se aplicó a una solución Destapa cañerías para la marca comercial Osirex con la finalidad de determinar la concentración de NaOH para la misma se empleó como titulante HCl. Análogamente, se tomaron los valores de pH para cada 0,5mL de titulante se tabularon y graficaron dichos datos, por medio del método de la segunda derivada se obtuvo que el volumen en el punto de equivalencia fue de 3,8 mL de HCl, obteniéndose para ello una concentración de solución diluida y concentrada de 0,19M y 19M luego por los cálculos realizados se determinó que el %m/m fue de 49,35 % cuyo valor teórico es de 50%, dando un error de 1,29%.

Conclusiones

- Se determinó que la concentración de ácido fosfórico por el método clásico empleando rojo de metilo fue 0,256M y con la fenolftaleína 0,165M.

- Por el método potenciométrico la concentración de ácido fosfórico en primera disociación fue de 0,14M y en la segunda disociación fue de 0,15 M

- Las constantes de disociación obtenidas para el ácido fosfórico son: Ka1=3,981*10-3,, Ka2=7,94*10 -8 , Ka3=3,981*10-12

- La concentración de Hidróxido de Sodio en el destapa cañerías marca Osirex, fue de 19M o bien 49.35% m/m

- Se concluye que el método potenciométrico es más exacto y preciso que el clásico.

Recomendaciones

- Observar minucisamente el cambio de viraje del indicador.

- Añadir de manera precisa los volúmenes de titulante.

Bibliografía

- HARRIS, Daniel. Análisis Químico Cuantitativo. Grupo Editorial Iberoamérica, 1.992.

- HOBART H WILLARD. ”Métodos Instrumentales de Análisis” Cuarta edición. Editorial Continental

- Mavárez Franco, L., Garaboto, A. y Amaya, J. (2005). Guías de las prácticas del laboratorio de análisis instrumental. Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre”, Vicerrectorado Barquisimeto. [1]

Anexos

- Tabla de datos

- Tabla 4.- Datos de las titulación