INFORME DE QUIMICA ANALÍTICA - PREPARACIÓN Y VALORACIÓN DEL HCl, NaOH

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El viraje de la fenolftaleína para el HCl se produce cuando el CO〖3²〗^- se ha transformado en HCO₃- .

Na2CO3 + HCl → NaHCO3 + NaCl.

En este punto donde se ha formado una solución de bicarbonato, se añade anaranjado de metilo, que vira cuando el HCO3- ha pasado a H₂CO₃ o H₂O y CO₂.

NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O

La reacción completa es: Na2CO3+2HCl →2NaCl+CO2+H2O

La titulación de neutralización ácido-base termina cuando el número de equivalentes del titulante ha neutralizado los equivalentes de la solución a valorar (Méndez, 2012). Todo el proceso de neutralización está basado en la reacción Na2CO3 ↔ 2HCl + H2CO3 + 2NaCl la cual comienza en el momento en que se agrega el HCl al Erlenmeyer. Cuando a la primera alícuota se le agregan los primeros 5mL del ácido, allí es donde empieza la reacción. Se lleva a calentamiento para que se dé la completa formación de agua y de CO2, el cual será liberado. Todo esto sucede porque la reacción se da en varias etapas, por lo que la valoración en realidad tiene dos puntos finales. Según Oyola (2014) “El primer punto final de la titulación corresponde a la conversión de carbonato a bicarbonato por medio de la ecuación

CO-23 + H2O HCO3-+ OH-” y es allí en donde la fenolftaleína cambia a incolora, porque se ha llegado a la mitad de la neutralización del carbonato. “El segundo punto final se observa donde el bicarbonato pasa a ácido carbónico mediante la ecuación HCO3- + H2O ↔ H2CO3. El segundo punto final se puede observar con mejor precisión si se calienta la solución de tal forma que el ácido carbónico pase a dióxido de carbono y agua por la ecuación H2CO3 CO2+ H2O. [pic 17][pic 18]

Es por esto mismo que luego de agregar a la primera alícuota el anaranjado de metilo y de seguir titulando, la solución cambió a un color anaranjado muy pálido.

Con el dato obtenido de la primera titulación que fue 40.0mL, se calculó el volumen aproximado de ácido que se requiere para la neutralización al agregar el 85% del volumen anterior, el cual fue de 34mL, pero se decidió agregar 30mL a las dos alícuotas restantes. Las mismas reacciones ya mencionadas se dieron la en las dos últimas alícuotas, obteniendo volúmenes muy cercanos entre ellos.

Cuando se realizó el cálculo final de la valoración se tomó en consideración que se había pesado 0.8028 g del carbonato, por lo que en la alícuota de 25mL habían 0.2007 gramos; entonces, al realizar el cálculo junto con el promedio de los volúmenes y el peso mili equivalente del carbonato, se obtuvo una concentración del 0.0948 N, un resultado satisfactorio en comparación con el deseado.

El segundo procedimiento que se dio fue la preparación de NaOH, la cual se valora con un patrón primario como son los ácidos débiles, ftalato ácido de potasio o yodato ácido de potasio (Minetti, 2010). La reacción de neutralización que ocurre entre el NaOH y el ftalato ácido de potasio es:

KHC8H4O4+NaOH ↔ KNaC8H4O4 +H2O. El hidróxido de sodio es una base difícil de obtener en forma pura porque tiende a absorber agua del aire y sus disoluciones reaccionan con dióxido de carbono. De esta manera para conocer su concentración se tituló con ftalato ácido de potasio, el cual es un ácido de esta manera se llevó a cabo una reacción de neutralización debido a que reaccionó el ácido y una base. Para identificar su punto de equivalencia se utilizó fenolftaleína, el cual es un ácido débil que al perder un protón adquiere una coloración rosada. Por tanto, al agregar el hidróxido de sodio al matraz que contenía el ftalato ácido de potasio, se incrementó su basicidad lo cual produjo que la fenolftaleína agregada al ftalato ácido de potasio perdiera su protón y se observara un cambio en la coloración. El cambio en la coloración indicó que se había llegado al punto de equivalencia. Ese cambio debía ser apenas visible; sin embargo, en nuestra segunda alícuota la coloración fue un poco fuerte por lo que el volumen necesario para llevar a cabo la neutralización fue un poco excedido. La razón de esto pudo haber sido que le agregamos unas gotas de más de la solución de NaOH. A pesar de esto, las cantidades que se obtuvieron en las valoraciones fueron similares. Entonces tomando en cuenta el volumen de las valoraciones la concentración de hidróxido de sodio fue de 0.09382N, resultado también satisfactorio.

CONCLUSION.

- De acuerdo a la teoría, la valoración de una solución consiste en utilizar una solución patrón para hacerla reaccionar con un volumen conocido de la solución a analizar, esa reacción es de neutralización; debido a esto en ambos casos tanto la solución patrón como la solución analito constituyen especies de distintos pH, ácido con base, para así conocer la concentración exacta de la solución analito a partir de la concentración del patrón.

- La neutralización consiste en hacer reaccionar dos soluciones de pH distintos, de manera que de acuerdo a su concentración y pH exacto, al final se obtenga un medio neutro. Por ello es necesario que en la valoración, el patrón esté bien preparado; porque así la cantidad de solución titulante utilizada nos dará una señal adecuada, es decir la concentración correcta de la solución titulante o analito. De acuerdo con esto nos esforzamos por pesar y preparar el patrón tal como indica la guía, razón que nos indica que el error sistemático presente fue mínimo.

- La concentración de una solución depende directamente de los factores de molaridad y normalidad, las cuales son propiedades que determinan las características de una solución, con lo cual se puede saber que tan básicas o ácidas pueden ser estas soluciones. Por tanto, los datos obtenidos en las tablas previamente mostradas se llegó a la conclusión de que los procedimientos realizados tanto como lo fueron para pesar y medir los volúmenes y cantidades necesarias se hicieron de manera correcta ya que las normalidades obtenidas son muy cercanas a 0.1 que era uno de los objetivos principales de la práctica.

- Los materiales utilizados tienen gran relevancia en los resultados del análisis por ello todas las mediciones deben llevarse a cabo con pipeta y la titulación con bureta, ya que con el uso de las mismas, disminuimos el grado de error, por lo tanto obtuvimos un grado de incertidumbre relativamente bajo en el estudio, concentraciones muy aproximadas a las previstas.

CUESTIONARIO.