REPORTE FINAL No. 8 “Determinación De Carbonatos y Bicarbonatos En Una Mezcla Por Titulación Con Ácido Clorhídrico”

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Al principio de la titulación, al no haber agregado volumen alguno de ácido clorhídrico se observó una coloración rosada debido a que la fenolftaleína se encontraba en un medio básico o alcalino.

Tal como afirma la facultad de química de la UNAM, la fenolftaleína es un indicador con intervalo de pH que comprende valores altos. Dicho intervalo comprende pH de 8.3 – 10. Es decir que cuando el pH baja de 8.3 se torna el medio de color transparente (vire). Así mismo el naranja de metilo es un indicador que muestra el cambio a valores de pH más bajos. Con intervalo de cambio de pH de 3.1 – 4.4 de color naranja a rojo salmón (http://depa.fquim.unam.mx; 2010).

Al agregar los indicadores a la mezcla, antes del primer punto de equivalencia en las tres muestras se observó tonalidades iniciales de color rosa indicando un pH mayor a 8.3. Después del vire en ese punto se agregó naranja de metilo para medir el PH después del primer punto y se obtuvo un cambio de coloración de naranja a rojo cuando la solución alcanzó un pH menor a 3.1 tal y como afirma el autor de la publicación. Por lo que se está de acuerdo con lo realizado en el laboratorio.

Al hacer el análisis de los resultados obtenidos en las tres muestras se tuvo que en la primer muestra; correspondiente a la solución de carbonatos se presentó una concentración de 104 meq/L de iones carbonato sin protonar a comparación de los 4 meq/ L de la misma especie protonada (bicarbonatos) antes del primer punto de equivalencia.

Al principio de la valoración, antes de agregar las primeras gotas de ácido clorhídrico el pH se da en función de la presencia de los carbonatos debido a que es la especie química que se encuentra en mayor cantidad, disuelta en el medio.

La reacción que acontece al ir agregando el ácido y que permite llegar al primer punto de equivalencia es:

H3O + CO3 -2 H2O + HCO3-[pic 34]

Tal como se muestra en la reacción anterior la especie química que predomina en el primer punto de equivalencia y después de este es el bicarbonato ya que ha sido protonado por el ácido (Skoog & West; 1986).

En base al resultado obtenido en la primera valoración y por lo establecido por el autor del libro se tiene que dicho valor experimental es correcto debido a que se obtuvo una cantidad mucho mayor de carbonatos (104 meq/L) que la cantidad de bicarbonatos (7 meq/L). Sin embargo no se está de acuerdo con lo registrado para el intervalo que comprende lo que aconteció después del primer punto de equivalencia y antes del segundo punto de equivalencia. Ya que se registró un valor experimental de la concentración de bicarbonatos (8 meq/L) inferior a la concentración de carbonatos presentes en el medio acuoso (96 meq/L). Sin embargo nótese que en este caso ya ha disminuido la concentración de carbonatos a comparación de la concentración que se obtuvo en el primer paso y ha aumentado la concentración de los bicarbonatos a comparación de dicho primer caso.

Este error metodológico personal se debe principalmente a la particularidad individual de cada analista; por ejemplo, de la incapacidad de apreciar con exactitud el cambio de color en una valoración, etc. Entre estos también se clasifican los llamados Errores psicológicos, debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente los estudiantes (http://www.ecured.cu; 2013).

La imprecisión registrada para el segundo punto de equivalencia se debió al indicador tal y como afirma el autor ya que no se observó de manera adecuada el vire del indicador.

- ‘‘La química es una ciencia experimental e impredecible’’

Conclusión

A partir de la realización de la presente práctica de laboratorio, y en base al objetivo de la misma –determinar la cantidad de carbonatos y bicarbonatos presentes en una muestra–; se logró la realización de la volumetría por neutralización que se basa en la identificación del carácter del titulante como ácido (donador de iones H+), o base (aceptor de iones H+), que reacciona con el analito.

Si bien, las soluciones que contienen bicarbonato de sodio (NaHCO3), carbonato de sodio (Na2CO3) e hidróxido de sodio (NaOH) se denominan mezclas de carbonatos; es considerable que en una solución solo pueden coexistir dos de los tres compuestos en concentraciones apreciables, puesto que en caso contrario reaccionarían entre sí.

Con base en lo anterior se analiza que uno de los factores importantes para para el análisis de las mezclas de: NaHCO3 /Na2CO3 y NaOH/Na2CO3, se implementa el uso de los indicadores, en este caso la fenolftaleína que fungió como indicador en medio alcalino y el anaranjado de metilo como indicador en medio acido en la segunda parte de los carbonatos.

Así mismo, se considera relevante el uso del ácido clorhídrico (HCl) para la valoración de estas mezclas, ya que sus propiedades lo convierten en un excelente valorante patrón; lo que permite que se valore la primera mitad de los carbonatos, es decir, obtener el primer punto de equivalencia.

De igual manera, se destaca que es preciso eliminar las sustancias potencialmente interferentes antes de hacer el análisis, mediante el control de las condiciones que influyen en la precipitación selectiva de una especie.

En segundo lugar, se concluye que este tipo de valoraciones permiten apreciar las reacciones químicas efectuadas a partir de los indicadores, cuyo papel relevante permite visualizar un cambio en la coloración de la solución dependiendo del indicador empleado; ya que la fenolftaleína generó un rosa oscuro, y el anaranjado de metilo un rosa salmón.

Análogo a ello, se considera que la determinación realizada es una determinación cuantitativa volumétrica, ya que permitió cuantificar experimentalmente la cantidad de carbonatos y bicarbonatos presentes en la muestra.

Además, se considera relevante la realización de la neutralización ya que permite confirmar que la concentración del ácido es efectivamente adecuada, es decir, se confirma la preparación del ácido.

Así pues, con base a las observaciones realizadas y a los resultados obtenidos, se concluye que las determinaciones realizadas fueron aproximadas pero presentaron cierto margen de error; si bien, se obtuvo un valor experimental de bicarbonatos de 8 meq/L, que se acerca a los 8.3 teóricos que considera Troitiño (2012), fue inferior a la concentración de carbonatos presentes en el medio acuoso 96 meq/L. Por lo que es viable considerar un error metodológico generado por las variaciones