Quimica Analítica: Patrón Primario PDF

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Patrón Primario...

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Materia: Química analítica Práctica 4 Patrón Primario 1.- Introducción Un patrón primario, también llamado estándar primario, es una sustancia utilizada en química como referencia al momento de hacer una valoración o estandarización. Usualmente los patrones primarios son sólidos que cumplen con las siguientes características: 1.- Tienen composición conocida. Es decir, se deben de conocer la estructura y los elementos que lo componen, lo cual servirá para hacer los cálculos estequiométricos. 2.- Deben tener elevada pureza. Para una correcta estandarización se debe utilizar un patrón que tenga la misma cantidad de impurezas que puedan interferir con la reacción. 3.- Debe ser estable a temperatura ambiente. No se pueden utilizar sustancias que cambien su composición o estructura por efectos de temperaturas que difieran ligeramente con la temperatura ambiente ya que ese hecho aumentaría el error en las mediciones. 4.- Debe ser posible su secado en estufa. Además de los cambios a temperatura ambiente, también debe soportar temperaturas mayores para que sea posible su secado. Normalmente debe ser estable a temperaturas mayores que la del punto de ebullición del agua. 5.- No debe absorber gases, ya que este hecho ganaría posibles errores por interferentes así como también degeneración del patrón. 6.- Debe reaccionar rápida y estequiométricamente con el titulante.

7.- Debe tener un peso equivalente grande, ya que este hecho reduce considerablemente el error de la pasada patrón. El patrón secundario también llamado estándar secundario y en el caso de una titulación suele ser titulante o valorante. Su nombre se debe a que en la mayoría de los casos se necesita del patrón primario para conocer su concentración exacta. El patrón secundario debe ser estable mientras se efectúe el periodo de análisis y debe reaccionar rápidamente con el analito, igual entre la disolución valorante y el patrón primario debe ser completa, así también la reacción entre la disolución valorante y el analito. 2.- Objetivos ● Conocer lo que es un patrón primario, sus características y cómo puede ayudar en una titulación. ● Entender la importancia de usar una sustancia como patrón primario. ● Obtener el pH ya sea de un ácido o una base gracias un patrón primario. ● Hacer una comparación de los resultados de una titulación sin patrón primario y otra con patrón primario. 3.- Seguridad En está práctica se debe trabajar el ácido en la campana, se debe tener cuidado de trabajar la base sin tocarla con la mano. 4.- Investigación Preliminar a. Investiga qué es y cómo funciona un patrón primario. Es una sustancia utilizada en química como referencia al momento de hacer una valoración o estandarización. b) Indicar la importancia del patrón primario y qué se hace si no se cuenta con el. Es importante ya que es la sustancia que se utiliza como referencia , si no se cuenta con el no se podría tener un margen de referencia. c) Investiga cuáles patrones primarios existen. Existen los patrones internacionales, patrones primarios, patrones secundarios y los patrones de trabajo. 5.- Procedimiento experimental 1.Realiza los cálculos de las cantidades que se necesitan para preparar 100ml de ácido clorhídrico y 100 ml de hidróxido de sodio, ambos 0.05M y 25 ml de carbonato de sodio 0.025 M

2. Prender el potenciómetro y dejar reposar el electrodo en agua destilada cinco minutos. 3. Al soporte universal se le coloca la varilla y las pinzas para la bureta, por debajo de las pinzas, la parrilla. 4. Calibrar el potenciómetro, metiendo el electrodo en soluciones con diferente pH, primero en el de pH 7, después en el de pH 4 y finalmente pH 10. De este modo al realizar el experimento, el potenciómetro nos indicará el pH exacto de nuestra solución en ciertos mililitros. 5.Preparar las soluciones indicadas, como se han realizado las prácticas anteriores. 6.Primera titulación: colocar 10 ml de carbonato de sodio en un vaso de precipitados y agregar anaranjado de metilo como indicador y el agitador magnético. colocar 25 ml de HCL en la bureta y colocarla en las pinzas para bureta. colocar el vaso con el carbonato en la parrilla y titular hasta el vire a un color naranja. 7.Segunda titulación: colocar el ácido en la bureta de 25 ml. medir 25 ml de hidróxido de sodio, colocarlos en un vaso de precipitados de 250 ml, colocar el agitador magnético, el potenciómetro y el indicador universal. titular con el ácido clorhídrico, hasta pH ácido. repetir la titulación con otros 25 ml de hidróxido de sodio.

6.- Resultados Titulaciones con carbonato de sodio mL HCL

Color

1

amarillo

10

rosa Tabla 1. Primera titulación con carbonato de sodio

mL HCL

Color

1

amarillo

9.5

rosa salmón

Tabla 2. Segunda titulación con carbonato de sodio

Titulaciones con hidroxido de sodio pH inicial 12.63 mL de HCL

pH

Color

1

12.57

azul marino

2

12.57

azul marino

3

12.55

azul marino

4

12.52

azul marino

5

12.49

azul marino

6

12.48

azul marino

7

12.45

azul marino

8

12.41

azul marino

9

12.39

azul marino

10

12.36

azul marino

11

12.33

azul marino

12

12.27

azul marino

13

12.25

azul marino

14

12.22

azul marino

15

12.19

azul marino

16

12.16

azul marino

17

12.13

azul marino

18

12.10

azul marino

19

12.04

azul marino

20

11.99

azul marino

21

11.97

azul marino

22

11.90

azul marino

23

11.85

azul marino

24

11.77

azul marino

25

11.71

azul marino

26

11.84

azul marino

27

11.55

azul

28

11.48

azul

29

11.28

azul

30

11.08

azul

31

10.74

azul verdoso

32

9.60

verde

33

8.51

rosa salmón Tabla 3. Primera titulación con hidroxido de sodio

pH inicial 12.64 mL de HCL

pH

Color

1

12.04

azul marino

25

11.90

azul marino

30

11.35

azul marino

33.5

9.62

turquesa

33.7

8.45

verde limón

33.9

7.32

amarillo

34

6.30

amarillo claro (un poco rosado) Tabla 4. Segunda titulación con hidroxido de sodio

7. Discusión De acuerdo con los resultados obtenidos podemos decir que las titulaciones realizadas con carbonato de sodio fueron exitosas, ambas ocasiones las titulaciones pasaron de amarillo a rosa con una diferencia de 0.5 mL. En la titulación con hidróxido de sodio obtuvimos un pH inical de 12.63 en la primera y en la segunda 12.64. El cambio de base a ácido se dió en la primera titulación a los 33 mL de HCl y en la segunda se dió a los 34 mL obtuvimos una diferencia de 1 mL.

8.- Cuestionario a. ¿Por qué hubo diferencias entre la concentración teórica y práctica del ácido y del hidróxido? La variación en los resultados se debe a la volatilidad de los compuestos que se usaron para las reacciones ya que al entrar en contacto con el aire estos compuestos pierden cierto porcentaje se su masa b. ¿En cuál concentración puedes confiar y porque? La respuesta sería en la respuesta obtenida tras haber realizado tus estequiometrias usando el patrón primario el cual contiene varias cualidades como una alta pureza y mantiene su masa real aun cuando entra en contacto con el aire c) ¿Cuales son la condiciones que pudieron alterar la concentración del ácido y la base con las que se trabajó? Nosotros creemos tal vez para el caso del NaOH se utilizó un poco más del peso real que se debió haber pesado y por eso se obtuvo una molaridad mayor a la que se buscaba, en el caso del HCl se pudo haber perdido cierto porcentaje debido al tiempo que estuvo en contacto con el aire debido a su volatilidad. 9.- Conclusión. Finalmente podemos decir que se obtuvieron los resultados esperados inicialmente, es decir el cambio de color en las titulaciones de carbonato de sodio de amarillo-rosa. Y en las titulaciones de hidróxido de sodio un cambio de azul marino-amarillo. 10.- Residuos En está práctica se va a trabajar con un ácido y una base fuerte, los residuos que queden de las soluciones, se deben neutralizar con ácidos bases débiles. 11.- Bibliografía

1. Patrón Primario y Secundario >> Scribd [Internet]Scribd.2019.Available From: https://es.scribd.com/doc/130872844/Patron-Primario-y-Secundario 2. Galano A, Rojas A. (2015). Sustancias patrones para estandarización de ácidos y bases . 19 de Febrero 2020, de Universidad Autónoma Metropolitana Sitio web: http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/DOCUMENTOPATRONESPRIM ARIOSACIDOBASE_34249.pdf 3. J. J. Baeza. (2012). Introducción al Análisis Volumétrico. 19 de Febrero 2019 , de . Sitio web: https://www.uv.es/~baeza/Tema_5_An%C3%A1lisis%20volum%C3%A9tric o_esq_2016.pdf...