Practica 6 DETERMINACIÓN DE ESPECIES ALCALINAS- QUIMICA PDF

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA NACIONAL DE CIENCIASBIOLÓGICASINGENIERÍA EN SISTEMASAMBIENTALESU.D QUÍMICA ANALÍTICAPRACTICA 6. DETERMINACIÓN DE ESPECIESALCALINASGrupo: 2AMEquipo: 3Profesores:Pérez Orozco AlaideMondragón Cervantes DanielaCarrillo Medrano Ulises RubénMaria AntonietaIntegrantes:...

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS INGENIERÍA EN SISTEMAS AMBIENTALES U.D.A QUÍMICA ANALÍTICA PRACTICA 6. DETERMINACIÓN DE ESPECIES ALCALINAS Grupo: 2AM1 Equipo: 3 Profesores: Pérez Orozco Alaide Mondragón Cervantes Daniela Carrillo Medrano Ulises Rubén Maria Antonieta Integrantes: García Hernández Mónica Andrea Jaco García Alondra María Neri Maldonado Andrea

18 de abril de 2021

Introducción La alcalinidad es una propiedad del agua principalmente, cuyo objetivo es neutralizar los ácidos; una solución que tenga alcalinidad se debe a la presencia de carbonatos, bicarbonatos, hidróxidos, boratos, entre otros. Estas especies alcalinas se dan por la interacción del dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). En esta práctica, se determinará la alcalinidad por medio de los métodos volumétricos previamente vistos en clase; para determinar correctamente la alcalinidad de una sustancia es necesario contar con indicadores, los cuales son sustancias químicas que cambian su color al cambiar de pH de la disolución, por lo que es un elemento de suma importancia a la hora de la determinación de la alcalinidad.

Objetivo Conocer e identificar correctamente los métodos volumétricos para así poderlos aplicar a la determinación de las especies alcalinas, y con la ayuda de los cálculos conocer el resultado al que queremos llegar.

CÁLCULOS Y RESULTADOS En su laboratorio de análisis de aguas, llegaron 5 muestras diferentes de cuerpos de agua, que serán destinados para criaderos de Tilapia para su reproducción y consumo humano. Se desea saber las especies alcalinas presentes y su concentración, así como la alcalinidad total.

Resultados

Muestra

1

2

3

4

5

VF

12.11 ml

0

9.02

8.20

11.13

VA

8.09

9.98

13.25

0

11.12

Número de la muestra

2

VF- VA:

VF = 0

Ion(es) encontrado(s):

HCO3-

Mg de cada ion como sal de sodio en la muestra

Meq analito =(V (ml gastados de HCl))(N (meq/ml HCl))(FD) Meq analito = (9.98)( 0.0102)(10) Meq analito = 1.02

NaHCO₃

mg analito = (meq analito )(peq (mg/meq))

PM= Na (23x1) +H (1x1) + C (12x1 ) + O (3x16) = 84 g/mol Peq = 84/ 4 = 21

mg analito = (1.02)( 21 ) mg analito = 21.42 mg

Alcalinidad total mg CaCO3/ L

AT=( Meq HCO3 ) (Peq CaCO3 )

CaCO3 PM= Ca (40x1 )+C( 12x1) + O ( 3x16)= 100 Peq=100/2=50 AT=(1.02) (50) AT=51

Número de la muestra VF- VA:

VA = 0

Ion(es) encontrado(s):

OH-

Mg de cada ion como sal de sodio en la muestra

HCl)

4

Meq analito =(V (ml gastados de HCl))(N (meq/ml )(FD) Meq analito = (8.20)( 0.0102)(10) Meq analito = 0.84

mg analito = (meq analito )(peq (mg/meq)) NaOH PM= Na(23x1) + O (1x16)+H (1x1) = 40 g/mol Peq = 40/ 1 = 40

mg analito = (0.84)( 40) mg analito = 33.6 mg

Alcalinidad total mg CaCO3/ L

AT=( Meq OH ) (Peq CaCO3 )

CaCO3 PM= Ca (40x1 )+C( 12x1) + O ( 3x16)= 100 Peq=100/2=50 AT=(0.84) (50) AT=42

Número de la muestra

5

VF- VA:

VF = VA

Ion(es) encontrado(s):

CO3 2-

Mg de cada ion como sal de sodio en la muestra

Meq analito =(V (ml gastados de HCl))(N (meq/ml HCl))(FD) Meq analito = (22.25)( 0.0102)(10) Meq analito = 2.27

mg analito = (meq analito )(peq (mg/meq))

Na2CO3

PM=Na (23x2)+ C (12x1 ) + O (3x16) = 106 g/mol Peq = 106/ 2 = 53

mg analito = (2.27)( 30 ) mg analito = 68.1 mg

Alcalinidad total mg CaCO3/ L

AT=( Meq CO3 ) (Peq CaCO3 )

CaCO3 PM= Ca (40x1 )+C( 12x1) + O ( 3x16)= 100 Peq=100/2=50 AT=(2.27) (50) AT=113.5

Cuestionario 1.- DIAGRAMA DE FLUJO

2.-Explica detalladamente por que la determinación de la alcalinidad por volumetría debe realizarse con 2 indicadores diferentes. La titulación permite distinguir entre tres tipos de alcalinidad: carbonatos, bicarbonatos y alcalinidad total. Para poder determinar la alcalinidad de carbonatos, se realiza la titulación en la muestra de agua hasta llegar al punto final del indicador fenolftaleína. La alcalinidad total se determina titulando la muestra de agua hasta el final del indicador naranja de metilo. La diferencia entre las dos titulaciones proviene de la presencia de bicarbonatos. Notar que los pH en los puntos finales están aproximados. Esto es porque el punto exacto de equivalencia es dependiente de la concentración total de todas las especies carbónicas en la disolución. A mayor alcalinidad menor será el pH del punto de equivalencia. 3.-¿Cómo impacta la alcalinidad en sistemas vivos en medios acuáticos? Actúa directamente en los procesos de permeabilidad de la membrana celular de los organismos integrantes, interfiriendo en el transporte iónico intra y extracelular, así como también entre organismos en el medio. Un ejemplo de la interferencia de las comunidades acuáticas en los valores de pH del medio se observa a través de la asimilación del CO2, ya que durante el proceso fotosintético, las macrofitas acuáticas y las algas pueden elevar el pH del medio. Este factor es particularmente frecuente en aguas

Con respecto a las comunidades, actúa directamente en los procesos de permeabilidad de la membrana celular de los organismos integrantes, interfiriendo en el transporte iónico intra y extracelular, así como también entre organismos en el medio. Un ejemplo de la interferencia de las comunidades acuáticas en los valores de pH del medio se observa a través de la asimilación del CO2, ya que durante el proceso fotosintético, las macrófitas acuáticas y las algas pueden elevar el pH del medio. Este factor es particularmente frecuente en aguas

4.-Investiga ¿por qué es importante la determinación de la alcalinidad para la potabilización del agua, para el tratamiento de aguas residuales y para riego en la agricultura? La importancia de la determinación de la alcalinidad del agua se basa en la determinación de sustancias contenidas en el agua, así como la neutralización dicha propiedad impartida por el contenido de carbonatos, bicarbonatos, hidróxidos y en ocasiones boratos, silicatos y fosfatos en el agua. Puede determinar también el pH del agua a estudiar. Esto va relacionado con la cantidad de cierta sustancia que según las NOM el agua puede contener sin dañar la salud humana (por ejemplo), así como las medidas que se deben tomar para tratar el agua. Por ejemplo el Método de Kjeldahl es utilizada para cuantificar la cantidad de nitrógeno orgánico y amoníaco en agua residual domésticas. Se trata de llevar una digestión el agua en medio sulfúrico y en presencia de sulfato potásico y un catalizador de sulfato mercuroso, donde la materia orgánica se oxida desprendiéndose NH3 con la digestión se transforma en sulfato de amonio. En la solución digerida se alcaliniza con hidróxido de sodio y tiosulfato sódico volviéndose a formar NH3 que se destila y se diga en una disolución ácida. El amonio se determina mediante valoración por retroceso con ácido fuerte .

Conclusión Se logró obtener la determinación de las especies alcalinas sobre las cinco muestras diferentes de cuerpos de agua con ayuda de los cálculos para el punto de equivalencia. Como se mencionó anteriormente es necesario el uso de los indicadores para que se dé el cambio de pH al cambiar el color de la disolución.

Bibliografía ● ●

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Whitman College. (s.f.). Alcalinidad. Recuperado 14 de abril de 2021, de: https://www.whitman.edu/chemistry/edusolns_software/Alcalinidad.pdf Ujaen. Análisis de aguas. Recuperado 17 de abril de 2021, de: http://www4.ujaen.es/~mjayora/docencia_archivos/Quimica%20analitica%20ambient al/tema%2010.pdf

Comisión Nacional del Agua. (2007, diciembre). MANUAL DE AGUA POTABLE, ALCANTARILLADO Y SANEAMIENTO. CNA-GOB. http://www.conagua.gob.mx/CONAGUA07/Publicaciones/Publicaciones/Libro s/11DisenoDePlantasPotabilizadorasTipoDeTecnologiaSimplificada.pdf...