ACIDOS Y BASES. VALORACION DE ACIDO CLORHIDRICO Y DE HIDROXIDO DE SODIO POR TITULACION. PDF

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LABORATORIO DE QUIMICA II - UNIVERSIDAD DEL VALLE ACIDOS Y BASES. VALORACION DE ACIDO CLORHIDRICO Y DE HIDROXIDO DE SODIO POR TITULACION. Lorena valencia (1629207). [email protected] 19 de noviembre de 2016. Departamento de Química – Universidad del Valle. Palabras clave: titulación, base, acido. Resumen. El objetivo principal de la practica fue utilizar el método de titulación para la neutralización de dos reacción acido-base y se disolvió con 10 ml de agua, se le adicionaron dos gotas del indicador mixto para tomar ,se pesaron 0,20 g de Na 2 CO 3 una coloración azul verdoso en medio básico y rosado en medio acido, se se procedió a hacer la reacción de neutralización por titulación con HCl 0,2 M cuando la solución dio el viraje se paro la titulación y se calienta la solución para eliminar exceso de CO 2 que da un falso viraje, luego de calentar se procede a titular nuevamente si la solución a tomado nuevamente el color azul, si se mantiene el color rosa la titulación ha llegado a su punto de neutralización; esta reacción llego a su punto de neutralización a los 18,4 ml(18ml + 0,4 ml ) de HCl . Posteriormente se tomaron 10 ml de solución de NaOH y se le adiciono un poco de agua, dos gotas de fenolftaleína y se procedió a titular con la solución de HCl 0,2 M, para la neutralización de esta solución se necesitaron 10, 6 ml HCl, al realizar los calculos se hayo que la molaridad del acido fue 0.205 M HCl y la de la base 0.217 M. Se concluye que la titulación es un método analítico que nos ayuda a poder determinar la concentración desconocida de una solución, con la ayuda de una solución patrón, además de que hay varias teorías de acido base, teoría de Lewis: un acido es una sustancia que acepta un par de electrones y una base es una sustancia que cede un par de electrones mientras que en la teoría de Brönsted – Lowry se establecio que en una reacción redox hay transferencia de protones por tanto el acido es un ion que cede un protón y la base es un ion que acepta un protón y por ultimo al momento de hacer una titulación se debe tener en cuenta el ph de la sustancia para poder escoger el tipo de indicador , ya que cada indicador presenta un viraje especifico para un rango de ph

Introducción. la titulación es un método de análisis químico cuantitativo que se utiliza para hallar concentraciones desconocidas de un reactivo conocido a partir de una ya conocida, en esta se ven involucrado un valorante o titulador, se utiliza para titular una solución de analíto de concentración desconocida. para entender bien la reacción entre acido- base definimos el concepto de acido como la sustancia que dona hidrogenoides (H+) y el concepto de base como aquella sustancia que recibe hidrogenoides (H +).(según bronsted y lowry)1 La reacción que ocurre al interactuar un acido y una base se denomina neutralización ya que la cantidad equivalente de acido que ha reaccionado es igual al número equivalente de la base; hay cuatro casos de reacciones entre ácidos y bases según sus respectivos carácter.  acido fuerte + base fuerte  acido débil + base fuerte  acido débil + base débil La reacción de neutralización acido fuerte + base fuerte experimenta un cambio brusco en el pH; acido fuerte + base débil el pH se mantiene bajo ya que hay acido libre y cuando alcanza la neutralización el pH se eleva paulatinamente debido al exceso de la base pero no provoca ningún cambio brusco; acido débil + base fuerte; el pH de la solución se acerca a neutro pero sin tener ningún cambio brusco, pero al añadir en exceso el cambio de pH es brusco ; acido débil + base débil no hay cambios bruscos en el pH y habrá 2 regiones con capacidad amortiguadora. 2 Las reacciones de neutralización entre acido –base son aplicadas en el análisis cuantitativo para determinar

purezas, concentración de una disolución, acidez del estómago, pH de la sangre, etc. 2 El objetivo principal de la practica fue usar el método de titulación para la neutralización de dos reacción acidobase, usando como bases Na2CO3 y NaOH y como acido HCl, y los indicadores fueron fenoftaleina y indicador mixto. Metodología. Se realizaron dos titulaciones:  la primera titulación se llevo a cabo entre la base Na2CO3 y el acido HCl 0.2 M; se toma 0,20 g de carbonato de sodio, disolviéndolo en 10,0 ml de agua mas dos gotas de indicador mixto y titulando con HCl hasta neutralización ( esta solución se calentó para eliminar CO2)  la segunda titulación se llevó a cabo entre la base NaOH y el HCl 0.2 M , se tomo 10,0 ml de NaOH de concentración desconocida y se adiciona dos gotas de fenolftaleína y se titulo con HCl hasta la neutralización Resultados y discusión: Datos - peso de Na2CO3 : 0,2 g - volumen total de solución HCl requerido para neutralizar gastándose Na2CO3: 18.4 ml - volumen total de solución HCl requerido para neutralizar gastándose NaOH: 10,6 ml HCl concentrado : 37% densidad: 1.190 g / ml peso molecular: 36.46 g/mol

LABORATORIO DE QUIMICA II - UNIVERSIDAD DEL VALLE 1l 1000 ml 1 ml 36.46 g 100 g x x x = 37 g 1.190 g 1 mol 100



ml

x

x

sustancia capaz de recibir ese par de electrones, el acido debe tener su octeto incompleto y la base un par de electrones libres. Por ejemplo: acidos: BF 3, H3BO3, CO2. Bases: NH3,CO

0.2 mol 1l

1.656 ml HCl

Molaridad solución de HCl

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl +H2O +CO2 0.20

g

Al comparar un acido-base de bronsted-lowry y el de Lewis se encuentra que los primeros cosideraron las reacciones acido base como reacciones de tranferencia de protones, mientras que Lewis estudio la distribución de los electrones en las moléculas de acidos y bases y asi concluyo que la reacción de neutralización requeria la formación de un enlace covalente coordinado 5

1 mol Na2 CO 3 1 2 mol HCl x x Na2 CO 3 x 105.989 g 1mol Na2 CO3 18.4 x 10− Al momento de realizar las titulaciones se debe tener = 0.205 M HCl 

molaridad de solución problema NaOH.

NaOH + HCl

NaCl + H2O

vaci =10.6 ml Maci =0.205M # H+ cedidos= Vbase xMbase # H+ cedidos = 1 Vbase= 10.0 ml NaOH #OH cedidos= 1 ecuación: vaci x Maci x # H+ cedidos= Vbase xMbase 10.6 ML HCL

claro que la titulación es un método analítico que permite determinar la concentración desconocida de una solución, con la ayuda de una solución patrón (solución de concentración conocida) 6

X

0.205mol x 1=¿ 10.0 ml x Mbase x1= l

Mbase = 0.217 mol /l . Discusión: En ambas titulaciones se valoro bases fuertes con ácidos fuertes, en la disolución de HCL y NaOH los OH consumen los H+ para originar agua; esta fue la valoración de alcalimetría en la que hayamos la concentración de la base.

La clave de una titulación es determinar el punto de equivalencia , que corresponde a la situación en que todo el analito presente ha reaccionado con el titulante sin exceso de titulante, es decir, cuando se cumple la relación estequiometrica entre el reactivo y el analito. En este punto se espera que el ph sea neutro, ya que la cantidad de iones H+ y de iones OH- presentes en la disolución es igual.6 Preguntas. 1. ¿que características estructurales debe tener una molécula para ser empleada como un indicador acido – base? Principalmente origen orgánico para poder que posean la propiedad de cambiar de color al estar en medio acido o básico, una característica muy importante es que su forma acida y su forma básica tengan colores diferentes 7

Patrón primario es la disolución con concentración conocida, también llamada solución estándar, es muy estable y por tanto se emplea para valorar concentraciones de otras soluciones; es una referencia en el momento de hacer valoraciones, casi siempre son sólidos, en este caso utilizamos el carbonato de sodio (Na2CO3) que cumple con las características necesarias de patrones primarios como lo son: composición conocida, alta pureza, estable y tener peso grande. 3 Aparte del carbonato de sodio también hay otros patrones primarios para estandarizar ácidos como por ejemplo el bórax, el tris(hidroximetil)aminometano y para estandarizar bases como por ejemplo acido benzoico, acido sulfamico y acido oxálico. 4 En las valoraciones acido- base, como su nombre lo indica vemos involucrados dos conceptos que ya definimos según bronsterd y lowry y ahora definiremos según Lewis, una base es una sustancia que puede donar un par de electrones por tanto un acido seria la

2. Se requiere hacer la titulación de una acido débil que posee un pKa de 3.9, indique que indicador emplearía para dicha titulación. De qué depende la elección de dicho indicador.

LABORATORIO DE QUIMICA II - UNIVERSIDAD DEL VALLE pH= pka + log 10

pH = 3.9 + log 10 =4.9

escogeria el azul de clorofenol ya que marca un pH de 4,8 – 6,4  3. Indique que es un ácido monoprótico, diprótico y poliprótico. De un ejemplo de cada uno. Acido monoprotico; es decir que tiene un solo pka, una sola disociación, capaz de donar un protón por molécula durante el proceso de disociación 8 Acido diprotico: es aquel acido que se disocia en dos etapas, es decir tiene dos disociaciones y por tanto tiene un pka1 y un pka2, tambien tiene una especie anfolito(se comporta como acido y como base), capaz de donar dos protones. 8 Acido poliprotico: son aquellos acidos que se disocian por etapas para donar 3 o mas protones, tienen 3 constantes de disociación y cada vez es mas difícil donar su proton. 8

Bibliografía. 1. Guía 2014 laboratorio de química II. 2. Barrio Javier, Física y química , pag 222, editorial editex 1ra edición 2004 3. Harris Daniel, Análisis quimico cuantitativo , capitulo 7: valoraciones, pagina 122, editorial reverte 2da edición 2001 4. Galano annia, Química analítica 1:Sustancias

patrones para estandarización de ácidos y bases, universidad autónoma metropolitana, visto el 18/11/2016 7 pm, http://agalano.com/Cursos/QuimAnal1/Pa trones.pdf

un ejemplo de acido monoprotico es el HCl solo dono un proton, tiene un pka18 un acido diprotico es el H2SO4 se disocia en H2SO4 – HSO4- -SO42- tiene un pka1 y un pka2 (cada pka por cada disociación) y posee un anfolito (HSO4-) Un acido poliprotico es el H3PO4 se disocia en H3PO4 – H2PO4- - HPO42- - PO43- tiene un pka1, pka2, pka3 ( 3 disociaciones) y 2 anfolitos (H2PO4- y HPO42) Conclusiones 





Las reacciones de neutralización acido-base son muy utilizadas en la industria, también están presentes en nuestros cuerpos permitiendo regular el funcionamiento de este; por eso los conceptos de acidos, bases, patrón primario e indicador deben quedar claros para hacer una buena titulación de neutralización la titulación es un método analítico que nos ayuda a poder determinar la concentración desconocida de una solución, con la ayuda de una solución patrón , la cual es una solución de concentración conocida y en este caso se uso Na2CO3 se concluye que hay varias teorías de acido base, dentro de las que se encuentran la teoría de Lewis, en la cual un acido es una sustancia que acepta un par de electrones y una base es una sustancia que cede un par de electrones mientras que en la teoría de Brönsted – Lowry se establecio que en una reacción redox hay

transferencia de protones (Teoría del intercambio protónico) por tanto el acido es un ion que cede un protón y la base es un ion que acepta un protón al momento de hacer una titulación se debe tener en cuenta el ph de la sustancia para poder escoger el tipo de indicador , ya que cada indicador presenta un viraje especifico para un rango de ph

5. Canales margarita, Fisicoquímica volumen 1 pagina 166, editorial mc 6. Aldabe sara, Química 2: química en acción pag 288 , editorial colihue 7. 8.

Chang raymon , Química , pagina 742, 11 edicion editorial mcgraw hill 2013 Equilibrio acido-base visto el 18/11/16 7: 45 http://www.uclm.es/profesorado/pablofernandez/QG05-equilibrio%20acido%20base/equilibrio%20acido %20base.pdf...