Práctica 7 Determinación de ácido bórico PDF

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA NACIONAL DE CIENCIASBIOLÓGICASPRÁCTICAS DE LABORATORIO DEQUÍMICA ANALÍTICAQUÍMICO BACTERIOLÓGO PARASITÓLOGOPractica no 7. DETERMINACIÓN DE ÁCIDO BÓRICO.Profesores:-María Luisa Mier Espinosa-Laura Urquieta Ortega-Cuauhtémoc De Dios NaranjoAlumno: Altamirano Suáre...

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS

PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE QUÍMICA ANALÍTICA QUÍMICO BACTERIOLÓGO PARASITÓLOGO Practica no 7. DETERMINACIÓN DE ÁCIDO BÓRICO. Profesores: -María Luisa Mier Espinosa -Laura Urquieta Ortega -Cuauhtémoc De Dios Naranjo

Alumno: Altamirano Suárez Rodrigo Grupo: 3QM3

INTRODUCCIÓN. La reacción entre un ácido débil y una base fuerte es completa luego de cada agregado de base, es decir, el ácido débil con la base fuerte reacciona completamente para dar una sal más agua. La curva de la figura representa la variación del pH a medida que el ácido débil reacciona con el agregado del agente valorante (base fuerte).

Podemos observar en este gráfico, diferentes regiones que se corresponden con los distintos equilibrios presentes a medida que se aumenta el agregado de la base fuerte: 1- Antes de que se añada la base, la solución contiene sólo ácido débil, entonces el pH queda determinado por el equilibrio de disociación del ácido. 2- A partir de la primera adición de base fuerte, hasta inmediatamente antes del punto de equivalencia, hay una mezcla del ácido débil que no ha reaccionado y la sal que se ha formado con cada agregado de base, esta mezcla constituye un buffer. 3- En el punto de equivalencia todo el ácido débil ha reaccionado con la base dando lugar a su sal. Tenemos una sal que proviene de un ácido débil y una base fuerte, por lo tanto, se hidroliza y el pH de la solución queda determinado por la reacción de hidrólisis de la sal. 4- Después del punto de equivalencia, se añade un exceso de base fuerte, el pH está determinado por este exceso de la base fuerte. El boro se encuentra en la naturaleza, principalmente, en forma de boratos. Está ampliamente distribuido, tanto en el medio acuático como en el medio terrestre. La concentración en la que se puede encontrar es muy variada, oscilando desde los 10 mg/kg en la corteza terrestre hasta los 4.5 mg/kg en los océanos y no superando, normalmente, los 7 mg/L en las aguas continentales. En las aguas continentales superficiales depende de factores como la naturaleza geoquímica de la superficie de drenaje, la proximidad a regiones costeras y de la incorporación de aguas residuales de industrias y ciudades. El boro presente en el agua se encuentra, de forma natural, como ácido bórico [H3BO4] y borato [B (OH)4 - ], formando un equilibrio en el que la especie

predominante es el ácido bórico. El ácido bórico es un ácido muy débil con un pKa = 9.2. A pH superior a 10 el borato es la especie dominante. En cuanto al análisis del boro, las normas dedicadas a la cuantificación de boro en aguas naturales, residuales y residuales tratadas señalan dos métodos: El método de la curcumina y el método del manitol, este último es también conocido como método potenciométrico, y es aplicable en aguas naturales y residuales, en un intervalo de concentración de 0.10 a 5.00 mg B/L (NMX-AA-063-1981) Los polialcoholes como el manitol, la glicerina, incluso el azúcar común, etc., aumentan el carácter ácido del ácido bórico, ya que se estabiliza el anión borato por formación de ésteres. Debido a la liberación de protones durante la complejación, hay una disminución del pH. Se forma un complejo entre el ácido bórico o el borato con el manitol o algún otro polialcohol agregado y los protones liberados se titulan con sosa.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE.  Aplicar los conceptos básicos de la volumetría ácido-base en la determinación de ácido bórico.

FUNDAMENTO. El proceso de adición de un volumen medido de una disolución de concentración conocida para que reaccione con una sustancia cuya concentración se desea conocer se llama titulación. La disolución de concentración conocida se llama titulante, que previamente se estandarizó.

MATERIAL Y REACTIVOS. Material Bureta Matraz Erlenmeyer Soporte universal Pinzas para bureta Matraz aforado Pipeta volumétrica Agitador Embudo Vaso de precipitados

Reactivos Ácido bórico Indicador fenolftaleína Hidróxido de sodio 0.09803N

DIAGRAMA DE FLUJO.

CÁLCULOS Y RESULTADOS. Al momento de concluir las titulaciones, se obtuvieron 3 gastos: 2.2mL, 2.2mL y 2.4mL, para realizar los cálculos de forma correcta se toman en cuenta los más precisos y exactos: 2.2mL.  H3BO3 meq H 3 BO 3=( FD )(mL NaOH )( N NaOH)

(2.2 mL )( 0.09803 ) =4.313 ( 200 10 )

meq H 3 BO 3=

g PM 61 = =61 n eq 1 P eq 61 g P meq H 3 BO 3 = = =0.0 61 1000 1 000 meq PeqH 3 BO 3 =

(

gH 3 BO 3 = ( meq ) ( Pmeq ) = ( 4.313 meq ) 0.061

)

g =0.2631 g H 3 BO 3 meq

 B2O3 meqB 2O 3 =( FD )(mL NaOH )( N NaOH )

( 2.2 mL) ( 0.09803 )=4.313 ( 200 10 )

meqB 2O 3 =

PM 6 9.62 g = =34.81 n eq 2 g Peq 34.81 = =0.0 3481 PmeqB 2 O 3= 1000 1000 meq PeqB 2 O 3 =

(

gB 2 O 3 = ( meq ) (Pmeq )= ( 4.313 meq ) 0.0 3481 INFORME DE RESULTADOS. H3BO3 meq= 4.313 g= 0.2631g

)

g =0. 1501 g B 2 O 3 meq B2O3 meq= 4.313 g= 0.1501g

CONCLUSIONES. La titulación potenciométrica es un excelente método de análisis cuantitativo, sin embargo, es un procedimiento delicado que se puede ver afectado seriamente por el más un procedimiento delicado que se puede ver afectado seriamente por el más mínimo error. Los polialcoholes son importantes en esta determinación ya que gracias a ellos el carácter ácido del analito aumenta y hace que la titulación sea exacta y precisa.

CUESTIONARIO. 1. ¿Por qué se utiliza polialcohol para titular ácido bórico? Se utiliza un polialcohol debido a que estos aumentan el carácter ácido del reactivo, ya que se estabiliza el anión borato por formación de ésteres. La liberación de protones ocasiona una disminución del pH que posteriormente se titula con NaOH. 2. ¿Qué sucedería si no se neutralizara con glicerol?

No se generarían la cantidad deseada de protones ocasionando que al momento de realizar la titulación el punto de equivalencia sea incorrecto y nos arroje resultados erróneos. 3. Escribir la estructura del manitol y del glicerol

Manitol C6H14O6

Glicerol C3H8O3

BIBLIOGRAFÍA.  González, J., Calderón, D., Romero, F., & Vega, F.. (2015). REDUCCIÓN DE BORO DE AGUA DE POZOS PARA RIEGO. noviembre 19, 2020, de Instituto Mexicano de Tecnología del Agua Sitio web: http://www.comeii.com/comeii2015/congreso_comeii_2015/ponencias/extenso/CO MEII-15057.pdf  http://www.ete.enp.unam.mx/IntroAnaQu.pdf...