Estandarizacion de soluciones PDF

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INFORME DE LABORATORIO SOBRE ESTANDARIZACION DE SOLUCIONES...

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ESTANDARIZACIÓN DE SOLUCIONES Luis Miguel España 1525514 David Fernando Quintero 1530069 Santiago Reyes 1525330 Marzo 01 de 2017

Resumen En la práctica se desarrolló la estandarización de soluciones a partir de un patrón primario como también mediante una sustancia con una concentración conocida. Para la primera parte se pesan 0,217±0,001   g de NaCO3 ,el cual se titula con ácido sulfúrico, requiriendo un volumen de  18,8±0,1 mL H2SO4 calculando la normalidad    se obtiene como valor 0,021eq/L, de igual forma se  pesan 0,1049±0,001 g de KHP y ±0,1 ml NaOH, calculando una normalidad de se consume un volumen de 5,1  N=0,1007eq/L, en la tercera parte se titulan    11 mL de H2SO4 0,021N donde se gasta de 2,5 ±0,1 mL NaOH obteniendo una concentración de 0,0924 N, los  un volumen  resultados experimentales obtenidos corresponden a los valores teóricos esperados lo que confirma que la estandarización es un buen método para verificar concentraciones de soluciones. 1. Introducción Estandarizar una solución es uno de los procesos básicos que inicialmente se llevan a cabo en el momento de realizar determinaciones de alcalinidad y acidez. En el proceso de preparación de soluciones pueden ocurrir errores, debido al material utilizado, la pesada o la calidad del reactivo, de ahí la importancia de estandarizar pues es necesario conocer la concentración de las soluciones a trabajar con un grado de certeza confiable.

o se toma el volumen requerido de solución con concentración conocida y se titula si este es el caso.

De manera convencional, para realizar este proceso se pesa la cantidad necesaria de patrón primario, se disuelve en un erlenmeyer y se titula mediante el ácido o la base respectivo con ayuda un indicador ácido-base,

Al determinar mediciones de acidez y alcalinidad es conveniente realizar este proceso de estandarización pues ayuda a conocer con mayor confianza la concentración y características de las soluciones a trabajar.

En estos procesos se utilizan los patrones primarios que son sustancias utilizadas en química como referencia al momento de hacer una estandarización. Usualmente son sólidos que tienen composición conocida, elevada pureza y deben ser estables a temperatura ambiente.

2. Objetivos 2.1 General Estandarizar soluciones para la determinación de acidez y alcalinidad de manera práctica, mediante patrones primarios o soluciones con concentraciones conocidas. 2.2 Específicos ● Estandarizar una muestra de ácido sulfúrico a partir del patrón primario NaCO3. ● Estandarizar una muestra de hidróxido de sodio a partir del patrón primario KHP. ● Estandarizar una muestra de hidróxido de sodio a partir de una solución de concentración conocida (H2SO 4). 3. Marco teórico Una solución o disolución está compuesta por un solvente, en mayor proporción, y un soluto, en menor proporción. Hay varias maneras de describir la concentración de una solución, unas de las más usadas son: ● Molalidad M = moles de soluto / volumen de solvente en litro ● Normalidad N = Equivalentes / volumen de solvente en litro ● Porcentaje en peso: %P/P = (peso soluto / peso solvente) x 100 Debido a que en la preparación de una solución se pueden presentar errores correspondientes a diferentes factores, es necesario verificar la concentración con un proceso denominado estandarización el cual se basa en

encontrar el punto donde los equivalentes del titulante, la solución desconocida, son iguales a los equivalentes del analito, una solución de concentración conocida. Para ello se debe utilizar un volumen determinado de analito y luego mide el volumen necesario de titulante para que este reaccione con el estándar utilizando un indicador que permite ver un cambio de color en la solución al completarse la reacción. Para calcular la concentración real de la solución se utiliza la siguiente ecuación: C1*V1 = C2*V2 

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4. Materiales y reactivos -

Pinza para bureta Vaso de precipitado 250 ml Erlenmeyer de 250 ml Bureta de 25 ml Probeta de 50 ml NaCO3 seco H2SO4 NaOH Agua destilada Indicador mixto KHP seco Indicador fenolftaleína

5. Descripción del método El desarrollo de la práctica comenzó pesando 0,217±0,001 g de NaCO3 para la estandarización de H2SO4, luego se agregó esta cantidad al erlenmeyer junto con 15 mL de agua destilada y 3 gotas de indicador mixto; se agitó hasta que el NaCO3 se disolvió completamente y luego se procedió a agregar H2SO4 con ayuda de la bureta hasta que la disolución viró de color verde a violeta. Luego se realizó el mismo procedimiento para la segunda parte pero en este caso se pesó

0,1049±0,001 g de KHP, se usó como indicador 3 gotas de fenolftaleína y se adicionó NaOH a la disolución hasta que esta tornó su color a rosado. En la tercera parte de la práctica se realizó la estandarización a partir de una solución de concentración conocida. Se ubicó en el erlenmeyer 11 mL de H2SO4 0,021N con 3 gotas de fenolftaleína y se tituló con NaOH hasta que la solución viró a color rosado. 6. Resultados resultados

y

análisis

0,0217gNa2CO3 18,8mlH 2SO4×53

× 1000 = 0, 021 eql

(Valor Teórico = 0,02N)

Error =

0,021−0,02 0,02

N=

0,1049gKHP 5,1ml×104,2

× 1000 = 0, 1007eql

(Teorico=0,1N)

Error = 0,1007−0,1 × 100% = 0, 7% 0,1

de

En la estandarización de ácido sulfúrico se obtuvo un volumen de 18,8±0,1 mL de H2SO4, de acuerdo a los cálculos y con ayuda de la ecuación para la normalidad se obtuvo el siguiente resultado:

N=

5,1±0,1ml NaOH para la estandarización de hidróxido de sodio.

× 100% = 5%

Figura 2. Estandarización del NaOH.

En la tercera parte de la práctica se obtuvo como resultado experimental 2,5mL de NaOH. Con la siguiente fórmula se determinó la concentración del titulante: 4×O,O21N H2SO4 [NaOH] = 11mlH2SO = 0, 0924N 2,5ml N aOH

(Teorico = 0,1N)

Error =

Figura 1. Estandarización del ácido sulfúrico.

De igual manera se obtuvo experimentalmente un volumen de

0,0924−0,1 0,1

× 100% = 7, 6%

Según los datos experimentales, todos los resultados son cercanos a los esperados teóricamente, pero comparando las dos últimas partes podríamos decir que la estandarización a partir de una solución con concentración conocida es menos precisa que la otra, según sus errores porcentuales de 7,6% y 0,7% respectivamente, estos errores en la tercera parte de la práctica podrían corresponder a que la bureta

posiblemente no estaba bien lavada y tenía residuos de otros reactivos; tal vez la concentración conocida no es precisa o algún error debido al personal de trabajo.

8.2 Explique en su ensayo qué fuentes de error genera la diferencia entre el valor real y el valor teórico:

Debido a que los resultados obtenidos experimentalmente son cercanos a los valores teóricos esperados, se puede afirmar que la estandarización es un método aceptable y confiable para corroborar las concentraciones de soluciones.

R// Error de apreciación: Cuando se trabaja con un instrumento correctamente calibrado y en buen estado se cuenta con una incertidumbre al realizar la medición relacionada con el menor valor que el instrumento pueda medir. Éste método depende de la apreciación del observador como también de su habilidad al medir o la falta de ella.

Los resultados de las estandarizaciones pueden variar por diferentes tipos de errores. Un buen manejo de los equipos de laboratorio y reactivos con una pureza alta pueden mejorar significativamente el resultado de la práctica.

Errores sistemáticos: Relacionados con un problema de funcionamiento de los instrumentos de medida utilizados en el laboratorio, cambiando la magnitud medida y desviando el resultado del valor real. Por lo general actúan en el mismo sentido.

También, según los resultados alcanzados en la práctica, el método indirecto de estandarización, donde se conoce la concentración de una solución, es menos preciso que el método directo, debido a que no se conoce el valor real de la solución analito, lo que genera una acumulación de errores.

Errores accidentales: Causas no medibles que alteran el resultado de la medición. Cómo se producen aleatoriamente, las medidas de distribuyen alrededor de un valor real. En estos casos un tratamiento estadístico permitirá estimar ese valor.

7. Conclusiones

8. Preguntas 8.1 ¿Cómo indicador ácido-base?

actúa

un

R// Un indicador ácido base es una sustancia que es un ácido o una base débil que presenta diferentes colores en su forma ionizada o en su forma protonada dependiendo del pH en la que dicha sustancia se encuentre.

8.3 ¿A qué se debe la diferencia de los resultados en las estandarizaciones? R// Algunos de los errores que pueden generar diferencia en la realización de las estandarizaciones pueden ser: ● Errores en la concentración de la disolución patrón, derivados de una contaminación o descomposición. ● Errores por temperatura, mala calibración del equipo volumétrico o falta de limpieza.

● Errores en la medición de volúmenes, como en la lectura del menisco. Pérdidas por goteo y falta de expulsión de burbujas de aire en la buretas. ● Salpicaduras y falta de cuidado con el uso de los agitadores. ● Volúmenes medidos erróneamente. ● Identificación incorrecta de puntos de viraje. 8.4 Describa el procedimiento y realice los cálculos para la realización de una solución 0,1M de Cu2SO4. Cu2SO4 1 Lsln × 0,1mol = 0, 1molCu2SO4 1Lsln gCu2SO4 0, 1molCu2SO4 × 223,155 1mol Cu2SO4 = 22, 32gCu2SO4

Procedimiento: -

-

Verificar calibración de la balanza. Pesar cantidad calculada de reactivo. En un vaso de precipitado agregar cantidad de agua destilada suficiente para diluir el soluto. Trasvasar cuidadosamente a un balón volumétrico Con un frasco lavador realizar un lavado al vaso para arrastrar la cantidad total de reactivo. Completar con agua hasta la línea de aforo en el matraz volumétrico.

9. Bibliografía - Méndez, A. (2011). Indicadores ácido –base | La Guía de Química. [online] Quimica.laguia2000.com. Available at: http://quimica.laguia2000.com/general/ indicadores-acido-base [Accessed 26 Feb. 2017].

- Quimitube, (2012). QUIMICA Ácido Base T8 Indicadores ácido base. [video] Available at: https://www.youtube.com/watch?v=JKl TmEcbEf4 [Accessed 26 Feb. 2017]...