(5.6 ) Estandarización DE HCL e Na OH PDF

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practica de laboratorio de química analítica...

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……………………………………………………………………………………………………. ESTANDARIZACIÓN DE HCL e NaOH CARLOS PADILLA PAJOY, LESLIE MOZO VENERA, SANTIAGO TORRENEGRA VALENCIA DOCENTE: EVERT JESUS MENDOZA SEMESTRE V LAB. QUIMICA INORGANICA 34 B UNIVERSIDAD DEL ATLANTICO FACULTAD DE EDUCACION ………………………………………………………………………………………………………………… RESUMEN En esta práctica de laboratorio se estandarizó el HCl (ácido clorhídrico) y el NaOH (hidróxido de sodio) para determinar sus concentraciones, durante la realización de este proceso se usó como patrones primarios el carbonato de sodio (Na2CO3) y el ftalato ácido de potasio (C8 H5 KO4). Se halló la moralidad y se observó cada una de las reacciones; teniendo en cuenta cada uno de los pasos a seguir. Se realizaron los cálculos correspondientes, se contrastó con los valores teóricos y se analizó qué tanta proximidad tiene con los valores reales. ……………………………………………………………………………………………………..

INTRODUCCION Un estándar es un parámetro más o menos esperable para ciertas circunstancias o espacios y es aquello que debe ser seguido en caso de recurrir a algunos tipos de acción. Sin embargo en química la estandarización es de soluciones es un proceso que permite la determinación exacta de la concentración de una solución. Las sustancias que usan con este fin reciben el nombre de estándares primarios. Ahora bien como podemos estandarizar una solución, pues usando el método de la valoración volumétrica (titulación), ya sea mediante técnicas clásicas o instrumentales (potenciometría, colorimetría, etc.).

Por ejemplo, el carbonato de sodio es un estándar primario que se usa en la estandarización de los ácidos, entre ellos el ácido clorhídrico que se convierte en titulante, ya que puede ser utilizado en la titulación del hidróxido de sodio. Así, se puede determinar la basicidad de una muestra. Es importante tener en cuenta algunos conceptos como es la volumetría; en esta se añade lentamente la disolución valorante (patrón) desde una bureta a una disolución de analito, situada en el erlenméyer, hasta que se completa la reacción entre los dos.

Por otro lado encontramos l a titulación o valoración que es un procedimiento cuantitativo analítico de la química; con la que se puede determinar la concentración desconocida en un líquido añadiéndole reactivos de un contenido conocido.



inicialmente se pesaron 0,408 g de ácido de ftalato por triplicado y se colocaron respectivamente en los vasos de precipitados.



Luego se disolvieron en 50 ml de agua destilada aproximadamente.

METODOLOGIA



Seguido se le agregaron 3 gotas de fenolftaleína y colocar una tira de papel indicador de pH. Luego se colocó la solución de soda a valorar en la bureta.

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Seguido se colocó la solución NaOH a valorar en la bureta y se le añadió la solución de ftalato ácido de potasio y se le midió el pH después de la adición



Se anotó el volumen de titulante gastado hasta el momento en que el color de la solución cambio de incoloro a rosa pálido, (fue de 18,57 mL). Se continuo con la titulación hasta completar los 50 mL

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Se repitió la titulación 2 veces más sin medir el pH y se detuvo cuando alcanzo el color del indicador, por último se anotaron los mL gastados con exactitud.

Estandarización de HCI 0.100 M  

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Se colocó en la estufa el Na2CO3 a secar (120 -C. 1 hora). Luego se pesaron 0.106 g de Na2CO3 por triplicado. (rápidamente para evitar que la sal se humedeciera) Luego se colocó la sal en un vaso de precipitados y se ajustó el volumen del agua a 50 mL. Se le Añadieron 3 gotas de anaranjado de metilo (0.1% en etanol) Se Introdujo en esta solución una tira de indicador de pH. Se Colocó la solución de HCI a valorar en la bureta y se le añadió de 5 mL, en 5 mL a la solución de carbonato, seguido se midió el pH después de cada adición. Se anotó el volumen de titulante gastado hasta el momento en que el color de la solución cambio de amarillo a canela, (19,17 mL.). seguido se continuo la titulación hasta completar los 50 mL se repitió 2 veces más sin medir el pH y deteniéndola al aire de color del indicador.

Estandarización de NaOH 0.100 M

RESULTADOS Y DISCUSIONES EXP

HCl (mL)

NaOH (mL)

1

18.2

17.8

2

20.1

19.2

3

19.2

18.7

Prom

19.17

18.57

Vol. 5.0

pH (Na2CO3HCl) 11.5

pH (C8H5KO4/NaOH) 1.5

10.0

10.5

2.5

15.0

9.5

2.9

20.0

7.6

7.2

30.0

4.6

10.5

40.0

2.8

11.3

Fue necesario conocer la moralidad de HCl y NaOH la cual se desarrolló de manera cuantitativa, gracias a los resultados presentados anteriormente. También podemos observar como las estandarizaciones de cada una de las reacciones químicas aumentan de manera muy alta, esto se debe al volumen requerido para cada una de estas reacciones. Al igual que el error porcentual es alto por la misma razón.

 Tienen composición conocida.  Deben tener elevada pureza.  Debe ser estable a temperatura ambiente.  Debe ser posible su secado en estufa.  No debe absorber gases.  Debe reaccionar rápida y estequiométricamente con el titulante.  Debe tener un peso equivalente grande.

2. ¿Por qué es necesario secar el carbonato sodio? R//= Es necesario secarle el agua o la humedad que contiene el carbonato de potasio ya que al momento de pesarlo puede alterar los resultados; para realizar este procedimiento, se coloca en la estufa.

CUESTIONARIO

3. Buscar la fórmula del carbonato de sodio

1. ¿Qué es un estándar primario?

Na2CO3

R//= En química analítica un estándar es una preparación que contiene una concentración conocida de un elemento o sustancia específica. Un patrón primario también llamado estándar primario es una sustancia utilizada en química como referencia al momento de hacer una valoración o estandarización. Usualmente son sólidos que cumplen con las siguientes características:

4. Busca las constantes de acidez del CO32H+

H2CO3

H+

HCO3

pK =6,35 al

-

CO32-

pK =10,33 a2

El carbonato es una base más fuerte, que el bicarbonato como acido.

5. ¿Por qué el ftalato se tiene que secar?

R//= Se debe secar, porque el ftalato se hidrata fácilmente, esto hace que aumente el margen de error y así se alteran los resultados.

6. Buscar la fórmula del ftalato y sus constantes de acidez. R//= Fórmula: C8H5KO4

Poivrier, anaranjado III y naranja gold. El color del naranja de metilo es rojo anaranjado. Esta sustancia es un irritante de piel y mucosas. Por tanto, se deben usar implementos de seguridad para manipular este compuesto, tales como bata, guantes, zapatos cerrados y lentes de seguridad. También posee actividad mutagénica.

7. Busca las constantes de acidez del ftalato de potasio

10. ¿Cuál es la fórmula del anaranjado de metilo y de la fenolftaleína? En cada caso busca en que rango de pH cambian de color y cuáles son los colores en cada uno de ellos?

R//= Constante de acidez: 5.4 pKa

R//= Naranja de metilo (C14H14N3NaO3S)

Constante de acidez: 5.4 pKa

pKa: Es parecido al pH. Es la fuerza que tienen las moléculas de disociarse (es el logaritmo negativo de la constante de disociación de un ácido débil). Se usa como patrón primario, por su alta estabilidad para la estandarización en la preparación de soluciones.

8. ¿Por qué el volumen del agua que se añade a la sal es aproximado? R//= El volumen del agua que se le añade a la sal es 50 ml aproximadamente porque el objetivo principalmente es diluir la sal y determinar el número de moles que hay.

9. ¿Cómo funciona el anaranjado de metilo? R//= El naranja de metilo es un colorante azoderivado que sirve de indicador de pH. También se le conoce con otros nombres tales como: heliantina, anaranjado de

Su zona de cambio está entre el pH de 3.1 a 4.4, cambiando de color rojo a amarillonaranja respectivamente. En zona de pH ácida débil, neutra y básica, su coloración es por tanto amarilla naranja. Fenolftaleína (C20H14O4)

= 0,002 mol

Cambia su estructura molecular y su color cuando el pH~9. En concreto, la fenolftaleína es incolora cuando pH9.

M HCl

= 0,002 mol/ 19,17 L = 1,043 mol/ L

11. Realiza la curva de valoración para ambos procesos (PH vs. Vol.)

13. % de error

R//=

% Er = (X – N.)

N X100 =

pH vs volumen

(19.17 – 0,100 M) 0,100 M

x100

10 9 8

= 19.070 L

7 6 5

14. La M de NaOH promedio

4

R//=

3

NaOH + C8H3KO4 C3H4KNaO4

2 1

#n C8 # 5 K04 = (0,408 g) / (204.22 g/ mol)

0 0

10

15

20

30

40

50

= 0,002 mol = # n NaOH 12. La M

de

HCl

promedio

R//=

= 0,002 mol/ 18,57 L = 1,077 mol/ L

2HCl + Na2CO3 + H2CO3 #n Na2CO3

M NaOH

= (0,106 g)

NaCl / (105.9888g/mol)

= 0,001 mol = 2# n HCl

15. % de

error

% Er: ( X - N°) N

X100

= (18,57 L – 0,100M) 0,100 M

X100

= 18,476 L

CONCLUSIÓN Finalmente podemos concluir que la estandarización nos permite determinar la concentración exacta de una solución. Para este proceso se utilizan los patrones primarios, en este caso usamos el carbonato de sodio y el ftalato de potasio. De manera tradicional para este procedimiento se pesó la cantidad necesaria del patrón primario, se disolvió en Erlenmeyer y se tituló mediante el ácido o base respectiva con ayuda de un indicador.

BIBLIOGRAFÍA:  Gary D. Christian, Química Analítica, Ed. Mc Graw Hill. 7a Edición. Mexico 2009.  Hamilton, Simpson, Ellis. Calculo de Química Analítica. Ed. Mc. Graw Hill. 7a Edición. México, 1989....