LABORATORIO DE QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIENCIA N°2 VOLUMETRÍA ÁCIDO-BASE

...

Número de muestra

Volumen gastado de NaOH (mL)

1

19.7

2

19.9

PROMEDIO

19.8

Moles de NaOH = molaridad * litros de solución

Moles de NaOH= 0.085 [M] * 19.8 mL

Moles de NaOH = 1.683 [mmol]

Moles de CH3COOH = 1.683 [mmol]

Peso molecular de CH3COOH= 60 [mgr]

Molaridad de CH3COOH = moles de CH3COOH / ml de solución

Molaridad de CH3COOH = 1,683 [mmol] / 25 ml

Molaridad de CH3COOH= 0.067 *Factor de dilución (FD = 10)

Molaridad de CH3COOH = 0,067 [mol / L]

Normalidad de CH3COOH= 0,067 [eq/L]

Masa de CH3COOH = moles * Peso molecular

Masa de CH3COOH = 1.683 mmol * 60 mgr

Masa de CH3COOH = 100.98 / 1000 [mg] = 0,10098 [mg]

% (P/V) = *100 = (0.10098 / 25) * 100 [pic 14]

= 0.4039 % (P/V) * FD

= 4.039 % (P/V)

Acidez titulable = ((moles/ml)*100) * masa molar ) / 100 ml de solución

Acidez titulable = ((1.683/25)*100)* 60) / 100

Acidez titulable = (6.732*60)/100

Acidez titulable = 403.82 / 100

Acidez titulable = 4.039 %

Error relativo = ((4.039 - 4.000) / 4.000) * 100

Error relativo = 0.975%

DISCUSIÓN

Primer experimento:

En primer lugar se solicitó valorar una solución de NaOH, usando como patrón primario FAK (PM= 204 g/mol). Con el fin de determinar la concentración específica del hidróxido de sodio.

[pic 15][pic 16]

De acuerdo a esta ecuación, el compuesto FAK con la muestra de NaOH reaccionan en una proporción de 1 es a 1, por lo tanto (y solo en este caso) se establece que la molaridad de la muestra y su normalidad serán iguales.

Luego, realizamos el proceso de titulación de la muestra, donde nuestro indicador de pH (fenolftaleína) cambia de incoloro a un tono rosado, determinando el punto final de la reacción, es decir cuando ocurre un cambio físico en ella. Con el fin de determinar la concentración específica de NaOH (muestra).

Para ello se utiliza la ecuación de equilibrio: * = * , la cual explica que la concentración por volumen del patrón será igual a la concentración por volumen de la muestra. [pic 17][pic 18][pic 19][pic 20]

Así, se tiene la concentración de FAK, la cual es conocida (0.1 M), su volumen de 10 mL; la incógnita igual a la concentración de NaOH y por último el volumen gastado de hidróxido de sodio, el cual fue analizado dos veces, con valores entregados en la tabla 1. (Cabe destacar que ambos valores tuvieron una diferencia de 0.2 mL, lo cual es representativo, ya que si es mayor que este valor, se debe realizar una nueva muestra)

Con todos estos datos se despeja el valor de la concentración de NaOH igual a 0.085 [M] y con ello se desprende el valor de la normalidad de NaOH igual a 0.085 ya que como se mencionó anteriormente la reacción es 1:1.

Segundo experimento:

Como ya es conocida la concentración exacta de NaOH, éste se utiliza como patrón secundario para determinar la concentración de ácido acético de una muestra de vinagre comercial. Para ello se emplea una valoración base fuerte- ácido débil.

La ecuación de la reacción ácido-base es: CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2 [pic 21]

Cabe mencionar que al igual que en el caso anterior la reacción se produce mol a mol, por ello en el punto de equivalencia se cumplirá que:

nº de moles de ácido = nº de moles de base

Luego, realizamos el proceso de titulación de la muestra, donde se afirma que en el punto de equivalencia de esta valoración el pH de la disolución será básico (debido a la presencia de ion acetato) y, por tanto, para detectar el punto final de esta valoración hay que elegir un indicador que cambie de color al pH adecuado. En este caso, se utiliza fenolftaleína, que a pH inferior a 8 es incolora, mientras que a pH superior a 10 es de color rosado.

Entonces, conocido el valor del volumen de gasto de NaOH, se puede deducir el número de moles de este multiplicando molaridad por litros de solución, lo cual da como resultado 1.683 [mmol] (ya que la solución se encuentra en mL), sin embargo, como la reacción es 1:1 están presentes la misma cantidad de moles del ácido, es decir, los moles de CH3COOH también son 1.683 [mmol].

[pic 22]

Con este dato se puede determinar la molaridad del ácido acético como la cantidad de moles divida en los mL de solución y todo esto multiplicado por el factor de disolución (ya que anteriormente el ayudante ha diluido la muestra de vinagre 10 veces). Por lo tanto el resultado es 0,067 [mol / L] lo cual equivale a la normalidad de la muestra.

Finalmente calculando la masa del ácido igual a 0,10098 [mg], se establece el porcentaje peso volumen de la muestra igual a 4.039 %.

Este valor, comparado con el porcentaje rotulado en la etiqueta del vinagre corresponde al 0.975%, es decir, un margen de error completamente razonable ya que es menor a 1%.

Cabe destacar que es posible calcular el porcentaje de acidez titulado en la muestra el cual es igual a 4.039 % (igual al porcentaje peso volumen)

[pic 23]

CUESTIONARIO

1.- Mencione las características