Post on 12-Mar-2015
description
Titulaciones
Objetivo
Determinar la concentración de una muestra dada.
Materiales
Bureta Soporte universal Matraz erlenmeyer de 250ml Vidrio de reloj Espátula H2SO4 Na2CO3
Agua oxigenada Isodine Tiosulfato de sodio 0.1N
Introducción
Las titulaciones o valoraciones acido-base son empleadas para determinar concentraciones de sustancias químicas con precisión y exactitud. Estas titulaciones se llevan a cabo gracias a la reacción que ocurre entre acidos y bases, formando sales y agua:
á cido+base→sal+agua
Las reacciones ácido-base son reacciones de equilibrio homogéneo (neutralización) entre los iones, que se producen al estar en contacto un ácido con una base obteniéndose una sal mas agua.
Una titulación implica siempre tres agentes o medios: el titulante, el titulado y el colorante. El titulante es el reactivo del cual conocemos su concentración; el titulado es el reativo de concentración desconocida y el colorante es el que permite observar la reacción.
Información previa
Carbonato de sodio
Otros nombre Barrilla, natrón, ceniza de soda.
Fórmula molecular
Na2CO3
Estado de agregación
Sólido Apariencia Blanco
Punto de fusión 851 °C Punto de ebullición
N/A
RiesgosIngestión En grandes cantidades causa náusea y vómito.Inhalación Irritación leve para la nariz.Ojos Irritación moderada.Piel Efecto insignificante
Ácido sulfúrico
Otros nombre Tetraoxosulfato (VI) de hidrógeno
Fórmula molecular
H2SO4
Estado de agregación
Líquido Apariencia Líquido aceitoso
Punto de fusión 20 °C Punto de ebullición
337 °C
RiesgosIngestión Quemaduras graves, daño del aparato respiratorio y digestivo.Inhalación Irritación, quemaduras, sofocación; los vapores puede ocasionar
úlceras en la anriz, garganta y hasta la muerte.Ojos Enrojecimiento, dolor, puede opacar la córnera y perforar el globo
ocular.Piel Quemaduras severas, profundas y dolorosas.
Peróxido de Hidrógeno
Otros nombre Agua oxigenada Fórmula molecular
H2O2
Estado de agregación
Líquido Apariencia Incoloro
Punto de fusión -0.4 °C Punto de ebullición
150.2 °C
RiesgosIngestión Serios daños, posiblemente fatal.Inhalación Irritación severa.Ojos Peligroso.Piel Agente aclarante y desinfectante. Causa ardor casi inmediatamente
Permanganato de potasio
Otros nombre Manganato (VII) de potasio. Fórmula molecular
KMnO4
Estado de agregación
Sólido Apariencia Sólido púrpura
Punto de fusión 20 °C Punto de ebullición
337 °C
RiesgosIngestión A dosis bajas o moderadas genera quemaduras en tráquea y efectos
gastrointestinales como náusea, vómito, ulceración, diarrea o constipación y pérdida de conciencia.
Inhalación Causa irritación de nariz y tracto respiratorio, tos, laringitis, dolor de cabeza, náusea, vómito. La muerte puede presentarse por inflamación, edema o espasmo de la laringe y bronquios, edemapulmonar o neumonitis química.
Ojos Tanto en formas de cristales como en disolución, este compuesto es muy corrosivo
Piel La irrita y en casos severos causa quemaduras químicas.
Tiosulfato de sodio
Otros nombre Tiosulfato de sodio Fórmula molecular
Na2S203
Estado de agregación
sólido Apariencia Polvo blanco
RiesgosIngestión Bajo nivel de toxicidad.Inhalación Irritación severa.Ojos Irritación severa.Piel Contacto por tiempo prolongado ocasiona irritación.
Titulación de H2SO4 con Na2CO3
Procedimiento
1Montamos el equipo de titulación de acuerdo
al diagrama mstrado.
2Pesamos 0.160g de Na2CO3·H2O y
disolvemos en 30ml de agua destilada. Colocamos la disolución en una matraz
erlenmeyer de 250ml y adicionamos 2 o 3 gotas de naranja de metilo.
3Llenamos la bureta con H2SO4, cuidando que el líquido quede exactamente en la marca del
cero de la bureta.
4Procedemos a dejar caer el ácido sobre la solución de Na2CO3 poco a poco. En este
paso se observa una mancha de color anaranja, que se disuelve al agitar el matraz.
5Cuando la mancha color naranja tarda en desaparecer, dejamos caer las gotas de
ácido de forma más lenta.
6Al primer cambio en el color (naranja a color amarillento) cerramos la llave de la bureta y leemos el volumen de ácido empleado para
la titulación.
7Registramos los datos y repetimos el
experimento 2 o 3 veces más, dependiendo de la uniformidad de los resultados.
Análisis de resultados
Reacción
Na2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + CO2 + H2O
0.160 g Na2CO3 ·H 2O106gN a2CO3
124 g Na2CO3 ·H 2O
2eq N a2CO3
106 gN a2C O3
2eq H 2SO 4
2eq N a2CO3
1000ml H 2SO 4
0.1eq=25.80ml H 2SO 4
Titulación Na2CO3 (g) H2SO4 (ml)
1° 0.16 15.3
2° 0.16 15.2
3° 0.16 14.9
Peso miliequivalente del Na2CO3 = 0.0530 g
Titulación Cálculo Normalidad
1°0.16 gN a2CO3
15.3ml H 2SO4
10.0530 g N a2CO3
0.1973 N
2°0.16 gN a2CO3
15.2ml H 2SO4
10.0530 g N a2CO3
0.1986 N
3°0.16 gN a2CO3
14.9ml H 2SO4
10.0530 g N a2CO3
0.2026 N
Promedio 0.1995 N0.20 N
Determinación de H2O2 en agua oxigenada comercial
Procedimiento
1Montamos el equipo de titulación de acuerdo
al diagrama mstrado.
2Medimos 10ml de H2O2 y lo diluimos en un
matra aforado de 100ml. Tomamos nuevamente 10ml y lo disolvemos en un
matraz aforado de 100ml. Colocamos en un matraz erlenmeyer 10ml de la solución
preparada y la colocamos en un matraz.3
Llenamos la bureta con K2MnO4, cuidando que el líquido quede exactamente en la
marca del cero de la bureta.
4Procedemos a dejar caer el K2MnO4 sobre la solución de H2O2 poco a poco. En este paso se observa una mancha de color rosa ténue,
que se disuelve al agitar el matraz.
5Cuando la mancha color rosa tarda en
desaparecer, dejamos caer las gotas de ácido de forma más lenta.
6Al primer cambio en el color (de rosita a color
canela) cerramos la llave de la bureta y leemos el volumen de ácido empleado para
la titulación.
7Registramos los datos y repetimos el
experimento 2 o 3 veces más, dependiendo de la uniformidad de los resultados.
Resultados
2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 2MnSO4 + 8H2O + K2SO4 + 5O2
En 100ml de agua oxigenada hay 3.34g de H2O2
1ml H 2O2
3.34 g H 2O2
100ml aguaoxigenada
2eq H 2O2
34 g H 2O2
2eq KMnO4
10eq H 2O2
1000ml KMnO4
0.1eq KMnO 4
=3.93ml KMnO4
1ml H 2O2
3.34 g H 2O2
100ml aguaoxigenada=0.0334 g H 2O 2
Titulación H2O2 (ml) KMnO4 (ml) KMnO4 (g)1° 0.05 0.9 0.01432° 0.05 0.7 0.01113° 0.05 0.9 0.0143
Concentración teórica
3.34 g H 2O 22eq34g
10.1L
=1.97N
Peso miliequivalente del KMnO4= 0.159 g
Titulación Cálculo Normalidad
1°0.0143g KMnO4
0.05ml H 2O2
10.1589 g KMnO4
1.7999 N
2°0.0111g KMnO4
0.05ml H 2O2
10.1589 gKMnO 4
1.3971 N
3°0.0143g KMnO4
0.05ml H 2O2
10.1589 g KMnO4
1.7999 N
Promedio 1.7999 N
1.8 N
Para el cálculo de la normalidad final se descartó el resultado de la segunda titulación, debido a que es un valor alejado con respecto a los otros dos.
Determinación de la concentración de yodo en isodine
Procedimiento
Reacción
2Na2S203 + I2 → Na2S406 + 2NaI
Procedimiento Observaciones
De acuerdo a lo reportado en la etiqueta de el frasco de I2 se tiene por
100 ml → 0.8 g I2
1
Con una pipeta tomamos 10 ml de la solución de yodo para titular que
contiene 0.08 g I2
2
Se le agrega 20 ml de agua y se empieza a titular
3
Cuando la solución del matraz tome un color amarillo claro se le agregan dos gotas de almidón
4Si vuelve a presentarse un color azul se sigue titulando hasta la desaparición de
ese color (ya que el yodo haya terminado de reaccionar).
5Cuando la solución permanece con un color amarillo claro se ha terminado la titulación y
se registra el volumen empleado de tiosulfato.
Resultados
Reacción
2Na2S2O3 + I2 Na2S4O6 + 2NaI
10ml isodine0.8g I 2
100ml isodine=0.08g I 2
0.08 g I21eq I 2
254g I 2
2eq N a2S2O3
1eq I2
1000ml N a2S2O3
0.1eq N a2S2O3
=6.30ml N a2S2O3
Concentración teórica
0.8 g I22eq
254 g1
0.1L=0.0630N
Titulación I2 (ml) Na2S2O3 (ml) Na2S2O3 (g)
1 10 6.3 0.04982 10 6.3 0.04983 10 6.2 0.0490
Análisis de resultados
Peso miliequivalente del Na2S2O3 = 0.0790 g
Titulación Cálculo Normalidad
1°0.0498g Na2S2O3
10ml I 2
10.0790 gNa2S2O3
0.0630 N
2°0.0498g Na2S2O3
10ml I 2
10.0790 gNa2S2O3
0.0630 N
3°0.0490g Na2S2O3
10ml I 2
10.0790 gNa2S2O3
0.0620 N
Promedio 0.0626 N
0.0630 N
Para Titular las tabletas de CaCO3 fue necesario primero calcular la concentración del HCl y del NaOH. A continuación se muestra la titulación del NaOH.
Titulación del NaOH con C6H4(COOH)COOK
C6H4(COOH)COOK + NaOH C6H4(COONa)COOK + H2O
El indicador utilizado para la titulación fue Fenolftaleina
0.7 gbiftalato1mol
204.22gbif .1mol NaOH
1molbif .1000ml NaOH0.1mol NaOH
=34.5ml NaOH
ResultadosTitulación NaOH (ml) Biftalato (g)
1 35.0 0.7012 34.8 0.7013 34.8 0.700
Peso miliequivalente del biftalato = 0.204g
Titulación Cálculo Normalidad1° 0.702g bif .
34.6ml NaOH1
0.204 gbif .0.0995 N
2° 0.701gbif .34.5ml NaOH
10.204 gbif .
0.0996 N
3° 0.700 gbif .34.4ml NaOH
10.204 gbif .
0.0997 N
Promedio 0.0996 N0.1 N
La titulación del HCl no la realizamos ya que empleamos una solución comercial ya estandarizáda cuya concentración es 0.1 N
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2
HCl + NaOH H2O + NaCl
Datos de las tabletas.
En 1.27 gramos de tableta hay 500mg de CaCO3
0.20 g tableta0.50gCaCO3
1.27g tableta
1eqCaCO3
100 gCaCO3
2eq HCl1eqCaCO3
1000ml HCl0.1eq HCl
=15.75ml HCl
15.75ml HCl + 4.25ml HCl = 20ml HCl
4.25ml HCl3.65g HCl
1000ml1mol HCl
36.53 g HCl1mol NaOH1mol HCl
40g NaOH1mol NaOH
1000ml NaOH4 g NaOH
=4.25ml NaOH
ResultadosTitulación HCl (ml) tableta (g)
1 4.6 0.202 5.5 0.203 5.6 0.20
Titulación de tabletas de CaCO3
Valor teórico del contenido de CaCO3 en una tableta = 0.500g
Titulación Cálculo CaCO3 (g)Teórico
0.20 g tableta0.5gCaCO3
1.27g tableta
0.0787
1°5.7ml NaOH
4.25ml HCl4.25ml NaOH
0.20 g tableta15.75ml HCl
0.5gCaCO3
1.27 g tableta
0.0285
2°5.5ml NaOH
4.25ml HCl4.25ml NaOH
0.20 g tableta15.75ml HCl
0.5 gCaCO3
1.27 g tableta
0.0275
3°5.6ml NaOH
4.25ml HCl4.25ml NaOH
0.20 g tableta15.75ml HCl
0.5gCaCO3
1.27 g tableta
0.0280
Promedio 0.0280
0.0280 gCaCO3
100 %CaCO3
0.0787 gCaCO3
=35.56 %CaCO3
Según estos resultados, la tableta a la cuál se le práctico el análisis tiene 35.56% del CaCO3 que señala la etiqueta.
Bibliografía
http://www.quimica.unam.mx/IMG Whitten, Kenneth; Davis, Raymond; Peck, Larry, Química, 8th ed., México, D.F., 2008.