-
8/12/2019 Analisis Volumetrico Acido Base
1/12
ANALISIS VOLUMETRICO ACIDO BASE
ANNICK KATHERINE CHAPARRO RAMIEREZ 55712541
LINA YOHANA GUTIERREZ ALARCON 55712537
PAOLA ANDREA MACIAS GRANADOS
UNIVERSIDAD DE BOYACA
INGENIERIA AMBIENTAL
SOGAMOSO
2013
-
8/12/2019 Analisis Volumetrico Acido Base
2/12
INTRODUCCION
DISOLUCIONES
Una disolucin se define como una mezcla de dos o ms sustancias.
Las disoluciones
pueden existir en cualquiera de los tres estados de la materia:
gas, lquido o slido. En
una disolucin gas-liquido o solido lquido se le llama disolvente
al lquido y soluto al otro
componente. Si ambos componentes son lquidos se denomina
disolvente al componente
que est en mayor proporcin.
Unidades de concentracin
% en peso: gramos de soluto / 100 g de disolucin
% en volumen: ml de soluto / 100 ml de disolucin
Normalidad, N=n equivalentes de soluto / litro de disolucin (en
desuso)
Molaridad M=n de moles de soluto / litro de disolucin
Molalidad,m=n de moles de soluto /kg de disolventes
Anlisis volumtrico
La volumetra, tambin llamada valoracin qumica, mtodo qumico para
medir cuanta
cantidad de una disolucin se necesita para reaccionar
exactamente con otra disolucin
de concentracin y volumen conocidos. Para ello se va aadiendo
gota a gota la
disolucin desconocida o problema a laotra disolucin (disolucin
valorada) desde un
recipiente cilndrico denominado bureta, hasta que la reaccin
finaliza.
CLASIFICACION
Volumetra acidobase
Volumetra de precipitacin
Volumetra REDOX
Volumetra de composicin
(complexometrias, quelatometrias)
VOLUMETRIA
Mtodo de anlisis que consiste en
la medida precisa del volumen de un
reactivo en disolucin de
concentracin perfectamente
conocida que reacciona
estequiometricamente con el analito
contenido en la muestra disuelta.
Los clculos son siempre
estequiometricos.
-
8/12/2019 Analisis Volumetrico Acido Base
3/12
Reacci n v ol umtr ic a:reaccin qumica sobre la que se basa el
mtodo.
Agente v alorante:
sustancia en disolucin de concentracin conocida (estndar).
Se coloca en la bureta.
Punto final (PF):momento en la que se visualiza o detecta el
punto de
equivalencia (P.E) de la reaccin volumtrica.
Indicador:sustancia o tcnica que visualiza o detecta el punto
final de la
equivalencia.
CARACTERISTICAS DE LA REACCION VOLUMETRICA
R+ X RX
VOLUMETRIAS ACIDO-BASE
Las volumetras acido-base son aquellas en el que el valorante y
la sustancia a valorar
son cido y base o viceversa. Es decir, va a tener lugar una
reaccin.
SELECTIVA ESTEQUIOMETRICA RAPIDA
LA REACCION CUANTITATIVA SE COMPLETE EN UN 99.9% Y DEBE
POSEER UN PUNTO FINAL DETECTABLE
ACIDO+BASE SAL + AGUAA
-
8/12/2019 Analisis Volumetrico Acido Base
4/12
El fundamento es la transferencia de protones entre el cido y la
base, tambin se
caracterizan porque en el punto de equivalencia existe un cambio
brusco y ntido en el
valor del pH del medio, precisan de un indicador qumico o de un
pH metro para detectar
el punto final y finalmente que el agente valorante ha de ser
estandarizado o ser patrnprimario. Presenta curvas de valoracin
donde repercuten directamente las constantes de
equilibrio, expresiones de conservacin de la masa y la expresin
de conservacin de la
carga, para el clculo del pH entran en juego distintos tipos de
equilibrios dependiendo la
relacin de concentraciones: acido/base conjugada; base/acido
conjugado. En cualquier
caso solo se considera la valoracin con las bases o cidos
fuertes por su facilidad
aunque en ocasiones puede llegar a ser muy compleja.
La concentracin del cido o de la base se calcula utilizando la
relacin entre el producto
del volumen por la normalidad, que es igual para todas las
soluciones que reaccionan
completamente.
Esta ecuacin es una expresin del principio de equivalencia
recordemos que:
Normalidad = gramos de soluto
# Eq-gr * L sln
Puesto que un equivalente de cualquier acido neutralizara el
equivalente de cualquier
base, se comprende que cualquier nmero de equivalentes de cidos
neutralizara el
nmero de equivalentes de una base.
Num. Equivalente acido = Num. Equivalente base
El nmero de equivalentes de una sustancia en solucin es igual a
la normalidad por el
volumen.
Num. Equivalente = N x V
V acido x N acido = V base x N base
-
8/12/2019 Analisis Volumetrico Acido Base
5/12
La ecuacin del principio de equivalencia nos permite el clculo
de la normalidad o del
volumen de un cido o una base.
Ejercicio:
Cul es el volumen de cido clorhdrico HCl 0.5 N que se requiere
para neutralizar 20 ml
de una solucin 0.3 N de hidrxido de sodio NaOH?
Va Na = Vb Nb
Va=?
Vb =20ml
Nb=0.3N
Na= 0.5 N
Va = Vb* Nb
Na
Va= 20ml *0.3N
0.5N
Va = 12ml
Valoracin acido-base
1. Determinacin de la concentracin exacta de la disolucin de
NaOH preparada.
Para determinar la concentracin exacta de la disolucin de sosa
preparada se
valora esta con un patrn que, en este caso es ftalato acido de
potasio. Para ello
se pesa una cantidad de ftalato de potasio que, aproximadamente,
equivalga a los
moles contenidos en 10ml de la disolucin que se va a valorar.
Esta cantidad de
ftalato acido de potasio, perfectamente conocida, se disuelve en
una cantidad deagua (100ml aprox), aadindose a continuacin 2 o 3
gotas de disolucin de
indicador se coloca el Erlenmeyer bajo la bureta (enrasada y
cebada) que contiene
la disolucin de NaOH y se va aadiendo esta lentamente y
agitando
continuamente el Erlenmeyer hasta que el cambio de color de la
disolucin (de
incoloro a rosa) indique que la valoracin se ha completado. A
partir del volumen
de sosa gastado y de la cantidad de ftalato acido de potasio
pesada, se calcula la
-
8/12/2019 Analisis Volumetrico Acido Base
6/12
concentracin exacta de la disolucin de hidrxido de sodio.
Repetir este proceso
3 veces,
Tornando corno concentracin de la disolucin de hidrxido sdico la
media de los dos
valores obtenidos.
2. valoracin de la disolucin problema de HCl
Se trata de determinar la concentracin de una disolucin problema
de HCl para lo
cual se debe valorar esta con la disolucin de sosa previamente
valorada,
empleando disolucin de fenolftalena como indicador. Para ellos
se toman 10ml
de la disolucin problema de HCl, medidos exactamente con la
pipeta, y se
aaden al Erlenmeyer. Se aaden 2 o 3 gotas de disolucin de
indicador y se
diluye la disolucin hasta 100 ml aproximadamente.
A continuacin se llena la bureta con la disolucin de hidrxido
sdico, se ceba
cuidadosamente y se enrasa. Se aade dicha solucin lentamente y
agitando el
Erlenmeyer, hasta que el cambio de color de la disolucin (de
incoloro a rosa)
indica que la valoracin se ha completado; se lee en la bureta el
volumen de
NaOH gastado.
Con el volumen de NaOH obtenido realizando la media de las dos
valoraciones e
realizan los clculos necesarios para hallar la concentracin de
la disolucin
problema.
Acido
Un cido es considerado tradicionalmente como cualquier compuesto
qumico
que, cuando se disuelve en agua, produce una solucin con una
actividad de
catin hidronio mayor que el agua pura, esto es, un pH menor que
7. Esto se
aproxima a la definicin moderna de Johannes Nicolaus Bronsted y
Martin Lowry,
quienes definieron independientemente un cido como un compuesto
que dona un
catin hidrogeno (H+) a otro compuesto (denominado base). Algunos
ejemplos
comunes incluyen el cido actico (en el vinagre), y al cido
sulfrico (usado en
bateras de automvil). Los sistemas acido/base se diferencian de
las reacciones
redox en las cuales no hay un cambio en el estado de oxidacin.
Los cidospueden existir en forma de slidos, lquidos o gases
dependiendo de la
temperatura. Tambin pueden existir como sustancias puras o en
solucin.
A las sustancias qumicas que tienen la propiedad de un cido se
les denomina
acidas.
PROPIEDADES DE LOS ACIDOS
-
8/12/2019 Analisis Volumetrico Acido Base
7/12
1. Tienen sabor acido como en el caso del cido ctrico en la
naranja y el limn
2. Cambian el color del papel tornasol azul a rosa, el
anaranjado de metilo de
anaranjado a rojo y deja incolora a la fenolftalena
3. Son corrosivos
4. Producen quemaduras en la piel
5. Son buenos conductores de electricidad en disoluciones
acuosas
6. Reaccionan con metales activos formando una sal e
hidrogeno
7. Reaccionan con bases para formar una sal ms agua
8. Reaccionan con xidos metlicos para formar una sal ms agua
BASE
Una base es, en primera aproximacin (segn Arrhenius), cualquier
sustancia que en
disolucin acuosa aporta iones OH al medio. Un ejemplo claro es
el hidrxido potsico,
de formula KOH.
KOH OH + K+ (en disolucin acuosa)
Los conceptos de base y acido son contrapuestos. Para medir la
basicidad (o
alcalinidad) de un medio acuoso se utiliza el concepto de pOH,
que se
complementa con el de pH, de forma tal que pH + pOH = pKw. Por
este motivo,
est generalizado el uso de pH tanto para cidos como para
bases.
PROPIEDADES DEL AS BASES
1. Poseen un sabor amargo caracterstico
2. Sus disoluciones conducen la corriente elctrica
3. Azulean el papel tornasol
4. Reaccionan con los cidos (neutralizndolos)
5. La mayora son irritantes para la piel
6. Tienen un tacto jabonoso
7. Se pueden disolver
8. Sus tomos se rompen con facilidad
9. Son inflamables
-
8/12/2019 Analisis Volumetrico Acido Base
8/12
PH
Un pH es una medida de la concentracin de iones hidrgenos (=H+)
(=
protones)
en una solucin.
Numricamente es el negativo logaritmo de la concentracin
expresada en moles
por litro (M)
Agua pura espontneamente se disocia en iones formando un 10-7 M
dedisolucin de H+ (y OH-). La negativa de este logaritmo es 7, por
lo que el pH del
agua pura es 7.
Las soluciones con una mayor concentracin de H+ que se produce
en el agua
pura tienen valores de pH por debajo de 7 y son acidas.
Las soluciones que contienen molculas o iones que reducen la
concentracin de
H+ por debajo de la del agua pura tiene un pH superior a 7 y son
de base o
alcalina.
EQUILIBRIO ACIDO BASE
Es el mantenimiento de un nivel normal de las concentraciones
de
iones hidrogeno (H+) en los fluidos del organismo. El (H+) es
un
protn.
La concentracin de (H+) de una solucin determina su grado de
acidez
Los cidos son sustancias qumicas que liberan protones y
dadoras
de protones
Las bases son las que captan protones o sea aceptadoras de
protones
Neutra la que tiene una misma cantidad de iones y alcalinas
El equilibrio acido bsico est relacionado con la conservacin de
las concentraciones
normales de iones de hidrogeno (H+), en los lquidos del cuerpo
este equilibrio es
mantenido por un sistema de amortiguadores en los lquidos
extracelular e intracelular.
Para una persona sana el pH en el LEC es mantenido entre 7.35 y
7.45.
-
8/12/2019 Analisis Volumetrico Acido Base
9/12
La concentracin de H+ de los lquidos del cuerpo es muy baja, en
la sangre arterial es
de 40*10-9 eq/l, el cual es el nmero extraordinariamente pequeo,
por ende se trabaja
con la expresin logartmica de la misma que es:
PH = -log10 (H+)
Debido a que el pH es inversamente proporcional a la
concentracin de protones
conforme la concentracin de H+ aumenta el pH disminuye.
Ecuacin de Henderson-Hasselbalch.
Esta ecuacin deriva concepto de que todos los tampones se
comportan como siestuviera en con tacto funcional con un
intercambio comn de H+ por lo que la
determinacin de un par tampn refleja el estado de todos los
otros tampones y tambin
el pH arterial. La utilidad prctica de esta ecuacin radica en
que se puede calcular el pH
de una solucin si se conoce la concentracin de bicarbonato ya la
PCO2. La ecuacin es
la siguiente:
PH =pK + log [acido]
INDICADORES DE PH
Un indicador de pH es una sustancia que permite medir el pH de
un medio habitualmente,
se utilizan como indicador de las sustancias qumicas que cambian
su color al cambiar el
pH de la disolucin. El cambio de color se debe a un cambio
estructural inducido por la
protonacion o desprotonacion de la especie. Los indicadores
acido-base tienen un
intervalo de viraje de bunas dos unidades de pH, en la que
cambian la disolucin en la
que se encuentran de un color a otro, o de una disolucin
incolora, a una coloreada.
Los ms conocidos son el naranja d metilo, que vira en el
intervalo de pH 3,1 4,4 de
color rojo a naranja , y la fenolftalena, que vira desde un pH 8
hasta pH 10,
transformando disoluciones incoloras en disoluciones con colores
rosados/ violetas.Adems se pueden usar indicadores caseros como la
disolucin resultante de hervir con
agua col lombarda (repollo colorado), ptalos de rosa roja, races
de crcuma a partir de
las cuales se obtiene curcumina , y otros (entre los cuales
podemos destacar a la col
morada y la piel de ciruela, que son usadas por algunas culturas
indgenas).
-
8/12/2019 Analisis Volumetrico Acido Base
10/12
Los indicadores de pH tienen una constante de protonacion, K,
que informa sobre el
desplazamiento de la reaccin de protonacion de la forma bsica
del indicador.
] []
[HI]
Se dice que el cambio de color en un indicador es apreciable
cuando la concentracin de
la forma acida o de la forma bsica es superior o igual a 10
veces la concentracin dela
forma bsica o la forma acida respectivamente
PROCEDIMIENTO
Pesar aproximadamente 0.2 g de bifialato de potasio
Disolver el bifalato en 50ml de H2O y adicionar 5 gotas de
fenolftalena
Titular con NaOH
Calcular la concentracin de NaOH
NEUTRALIZAC ION DE ACIDOBASE
Tomar alcuota de 10ml de HCl y adicionar fenolftalena
-
8/12/2019 Analisis Volumetrico Acido Base
11/12
RESULTADOS
DETERMINACION EXACTA DE LA CONCENTRACION DE LA DISOLUCION DE
NaOH
EXPMasa
(KHF)(g)
Lectura de la bureta( ml ) V(NaOH)
(ml)M(NaOH)
Inicial Final
1 0.247 0 ml 1.8 ml 1.8 ml 2.32
2 0.2053 1.8 ml 3.8 ml 2 ml 1.73
3 0.2020 3.8 ml 5.4 ml 1.6 ml 2.13
VALORACION DE LA DISOLUCION DE HCl
ExpV (HCl)
(ml)
Lectura de la bureta V(NaOH)
(ml)
M (HCl)
inicial Final
1 10 ml 5.4 ml 7 ml 1.6 ml 0.3296
Titular con NaOH estandarizada
Calcular la concentracin de HCl
-
8/12/2019 Analisis Volumetrico Acido Base
12/12
2 5 ml 7.0 ml 8.8 ml 1.8 ml 0.74
CONCLUSIONES
Al realizar la titulacin de un cido fuerte (HCl) con una base
fuerte (NaOH), se
observ que a medida que se adicionaban las gotas de NaOH al HCl,
al cual
previamente se le haba agregado fenolftalena como indicador ,
antes de llegar al
punto de equivalencia o pH=7 , la solucin a titular era acida y
por consiguiente la
fenolftalena es incolora; al llegar al punto de equivalencia la
solucin se
neutraliza, es decir el cido y la base se encuentran en igual
proporcin; al superar
este punto, la solucin presenta un exceso de NaOH y la
fenolftalena vira a color
rosado, el viraje se presenta en un intervalo de pH entre 8,2 y
9,8.
Con el desarrollo de esta prctica se han adquirido destrezas y
habilidades tantoen el manejo del material empleado en el
laboratorio para la preparacin y la
titulacin de soluciones y disoluciones, as como los diferentes
conceptos tericos
que nos permiten expresar la concentracin de un compuesto,
logrando interpretar
los cambios sucedidos durante la reaccin y los productos
formados por la misma
reaccin.
BIBLIOGRAFIA
http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/12.indicadoresdepH_9152.pdf
http://www.reeme.arizona.edu/materials/Acido%20Base%20Equilibrio.pdf
http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/12.indicadoresdepH_9152.pdfhttp://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/12.indicadoresdepH_9152.pdfhttp://www.reeme.arizona.edu/materials/Acido%20Base%20Equilibrio.pdfhttp://www.reeme.arizona.edu/materials/Acido%20Base%20Equilibrio.pdfhttp://www.reeme.arizona.edu/materials/Acido%20Base%20Equilibrio.pdfhttp://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/12.indicadoresdepH_9152.pdf
