Práctica 2. Aplicaciones de las titulaciones de neutralización.

...

→ [pic 15]

→ [pic 16]

A partir de la Ecuación 2 y 3, se halló el número de equivalentes y normalidad respectiva a cada muestra, así:

Para la muestra 1

→ [pic 17]

→ [pic 18]

→ [pic 19]

→ [pic 20]

Para la muestra 2

→ [pic 21]

→ [pic 22]

→ [pic 23]

→ [pic 24]

El promedio de la concentración de la solución NaOH (0,1N) es de: 0,1071 N

- DISCUSIÓN

El análisis volumétrico es un método cuantitativo en que la cantidad de sustancia analizada se determina a partir el volumen de una solución de concentración conocida necesaria para reaccionar completamente con la sustancia que se determina. El análisis volumétrico es una de las técnicas de mayor utilidad y es bastante rápida permitiendo lograr buena exactitud (Skoog et al., 2005).

Para esta práctica se usaron soluciones patrón que tienen un lugar muy importante en este método de volumetría y la exactitud del mismo depende de las propiedades de este compuesto, por lo que debe tener unas características específicas como por ejemplo, tener pureza elevada, estabilidad atmosférica, masa molar grande, solubilidad, entre otras (Vilanova y Sogorb, 2015).

Durante la valoración con soluciones patrón lo que se busca es llegar al punto de equivalencia, éste se alcanza cuando la cantidad de solución patrón agregada es químicamente equivalente a la cantidad de analito presente en la muestra valorada; para ello generalmente se utilizan indicadores de pH, que producen cambios en la apariencia de la disolución como el cambio de color de ácido a base o de base a ácido, lo cual indica que el punto de equivalencia se ha alcanzado (Vilanova y Sogorb, 2015).

En la titulación con HCl al 0,1 N se utilizó como patrón primario carbonato de potasio, este procedimiento fue realizado por duplicado y se observó que las masas de carbonato utilizadas para la titulación (ver Tabla 1) no presentan una diferencia significativa, por lo cual se esperaba un gasto similar en la cantidad de solución total utilizada.

En este método de volumetría directa donde se usaron dos indicadores, se debe indicar el papel que desarrolla cada uno; y que de acuerdo a la cantidad del agente titulante, el indicador en cuestión cambia su color: la fenolftaleína es un indicador que presenta su viraje en pH = 9 (Ritter, 1956) por lo cual se deduce que en la presente práctica, la solución patrón se encontraba en un estado básico mayor a pH = 9 ya que el indicador al adicionarse a la solución se tornó de color rosa (ver Figura 1) y durante la titulación la solución fue tornándose incolora, por lo cual es importante destacar que la basicidad de la solución fue disminuyendo.

[pic 25]

Figura 1. Solución patrón de carbonato de sodio con fenolftaleína

Esta solución no se encontraba en su punto de equivalencia aún por lo que después ésta solución incolora se tiño con el indicador mixto que presenta su viraje alrededor de pH = 4,8 (Ritter, 1956); la solución se tornó rojo suave cuando alcanzó su punto de equivalencia (ver Figura 2). Para la muestra 1 se necesitó 45,5mL de HCl y para la muestra 2 se utilizó 47,2 mL de HCl; la normalidad hallada para la muestra 1 es más próxima al valor esperado (0,1005 N) y para la muestra 2 es un poco más alta pero igualmente está cerca al valor esperado (0,1023 N); los tonos obtenidos al final del proceso son muy similares como se observa en la Figura 3.

[pic 26]

Figura 2. Solución patrón de carbonato de sodio con el indicador mixto

[pic 27]

Figura 3. Solución patrón de carbonato de sodio en su punto de equivalencia

Al final del proceso de titulación se obtuvo una solución neutra, aquí el carbonato (carbonato de sodio) reacciona con el ácido (ácido clorhídrico) para producir una sal (cloruro de sodio), agua y dióxido de carbono (Ebbing y Gammon, 2010); es necesario realizar la titulación con dos indicadores para finalmente obtener esta reacción (Ecuación 4).

[pic 28]

Ecuación 4. Reacción de neutralización de una sal (carbonato de sodio) con un ácido (ácido clorhídrico)

En la titulación con NaOH al 0,1 N se utilizó ftalato ácido de potasio como patrón primario, este procedimiento fue realizado por duplicado y se observó que las masas de ftalato para las muestras 1 y 2 utilizadas para la titulación (ver Tabla 1) presentan una diferencia significativa (0,02 g aprox.) por lo cual se esperaba que la cantidad de solución total utilizada tuviera cierta diferencia igualmente.

De igual manera se utilizó un indicador: la fenolftaleína es un indicador que presenta su viraje en pH = 9 (Ritter, 1956), como ya se había mencionado, por lo cual se deduce que en dicho procedimiento, la solución patrón se encontraba en un estado ácido menor a pH = 9 ya que el indicador al adicionarse a la solución se tornó incolora y durante la titulación la solución fue tornándose color rosa, por lo cual es importante destacar que la basicidad de la solución fue aumentando.

En el momento de considerar la valoración del agente titulante se observó que la solución total utilizada es muy próxima para ambas muestras (Ver Tabla 1). Esta apreciación es muy importante ya que al comparar los tonos de color rosa obtenidos al momento de llegar al punto de equivalencia donde la fenolftaleína desarrolla su efecto de viraje; se puede notar la diferencia en la tonalidad de las muestras (ver Figura 4); esa diferencia entre los tonos obtenidos son causa de la cantidad de valorante aplicado a la solución patrón y es una consecuencia neta del practicante, de esta manera la muestra 2 está más cerca a la tonalidad apropiada y por tanto la normalidad de la solución titulada estuvo alrededor del valor esperado (0,1010 N); por otro lado la muestra 1 presento una tonalidad más oscura y en consecuencia la normalidad