Equipo Titulacion 2x155r

Resumen La titulación es el proceso de medir el volumen de un reactivo que se necesita para reaccionar con una masa o volumen medidos de otro reactivo. De los métodos de obtención de sales ya mencionados se ha elegido el de titulación ácido - base para su experimentación. El presente trabajo se ha dividido en dos partes. La primera se refiere a la parte teórica y la segunda a los materiales, procedimientos y reacciones que se llevan a cabo. En las soluciones que se presentan en estado sólido y gaseoso, el soluto es aquel con menor cantidad presentada; en las soluciones gas-liquido, solido-liquido, se considera que el gas y el sólido como soluto y al líquido como solvente y en las soluciones liquidasliquidas se considera como solvente el líquido con mayor cantidad pero si uno de esos líquidos es agua el siempre será el solvente aunque tenga menor cantidad. Cuando se concentra una solución será la relación que existirá entre la cantidad de soluto y la cantidad de solvente o solución. La adición progresiva de un ácido a una base o viceversa, permite conocer el punto de equivalencia de ácido y base. Introducción La acidez de un zumo de limón se debe a la presencia del ácido cítrico, principalmente, y en menor proporción a otros ácidos como el ácido ascórbico o vitamina C. El contenido ácido de un jugo de limón puede ser cuantificado mediante una valoración ácido-base, en donde los ácidos presentes en el zumo de limón son neutralizados con una solución básica fuerte como el hidróxido de sodio de normalidad conocida. La valoración que procede constituye un ejemplo típico de una valoración de ácido débil con base fuerte. Vamos a considerar la reacción entre el ácido cítrico, por ser el más abundante en el zumo de limón y el resultado se expresa en la forma de este ácido por las razones ya consideradas. La reacción de neutralización del ácido cítrico con el hidróxido de sodio se escribe de la siguiente manera: C3H4OH(COOH)3 + 3NaOH -C3H4OH(COONa)3 + 3H2O El ácido cítrico cede tres protones a la base, es decir, que es un ácido triprótico, por lo cual su peso equivalente es su peso molecular dividido entre tres. La solución de la muestra será inicialmente ácido cítrico en solución. La adición de hidróxido de sodio neutraliza parte del ácido cítrico, por lo tanto, antes del punto de equivalencia la solución contiene ácido cítrico y citrato de sodio; el pH es prácticamente el de una solución reguladora formada por un ácido débil y su sal. En el punto de equivalencia, la solución contiene sólo citrato de sodio, la sal de un ácido débil. Después del punto de equivalencia, la solución contiene citrato de sodio y un exceso de hidróxido de sodio. Como el ión hidróxido es una base mucho más fuerte que el anión citrato, se puede suponer que el pH de esta solución depende del exceso de ión hidróxido.

La acidez y la basicidad constituyen el conjunto de propiedades características de dos importantes grupos de sustancias químicas: los ácidos y las bases. Las ideas actuales sobre tales conceptos químicos consideran los ácidos como dadores de protones y las bases como aceptoras. Los procesos en los que interviene un ácido interviene también su base conjugada, que es la sustancia que recibe el protón cedido por el ácido. Tales procesos se denominan reacciones ácido-base. Se neutralizan.- La principal característica que poseen las bases y los ácidos cuando interactúan químicamente entre sí, es que se neutralizan recíprocamente. Marco teórico: Propiedades de los ácidos: Liberación de protones.- Los ácidos reaccionan liberando protones dentro de una solución en la cual el ácido se encuentre disuelto. En los ácidos minerales el hidrógeno tiende a combinarse con metales y metaloides, mientras que los hidrácidos son formados con la unión de hidrógeno con minerales no metálicos y con el azufre. Acritud o sabor ácido.- Al ser probados tienen un sabor picante o agrio (el llamado “sabor acido”), ejemplo de ello son el ácido cítrico de limones, naranjas, toronjas, chiles, mandarinas y guayabas, así como el ácido ascórbico (Vitamina C). Son corrosivos.- Los ácidos atacan electroquímicamente a distintas sustancias de manera que las corroen, por ejemplo el ácido sulfúrico que actúa corroyendo diversas sustancias entre las que se cuentan gran variedad de sustancias orgánicas e inorgánicas, como es el caso de la mayoría de los metales.

Se presentan en tres de los estados de la materia.- Se encuentran principalmente en estado líquido y gaseoso aunque se pueden encontrar en estado sólido como es el caso del ácido benzoico. Consistencia aceitosa.- Tanto los ácidos orgánicos como inorgánicos tienden a tener una consistencia aceitosa característica. Cambian la coloración del papel tornasol.- Los ácidos reaccionan con el papel tornasol cambiando el color del mismo a un tono rojizo, anaranjado o magenta, dependiendo del pH del ácido que sea medido. Algunos ejemplos de ácidos.- Ácido acético, acetilsalicílico, sulfúrico, fórmico. Propiedades de las bases: Las sustancias denominadas como bases son las que tienen un pH superior a 7, se les denomina tanto bases como álcalis, pero cabe destacar que aunque el término álcali o alcalino se usa

indeterminadamente para designar a todas las bases, es más apropiado para designar a las sustancias alcalinas propiamente dichas, mismas que son un grupo de sales formadas a partir de metales “alcalinos”, por tanto a pesar de que todos los metales alcalinos son bases, no todas las bases son metales alcalinos. Absorben protones.- Las sustancias básicas o alcalinas juntan o absorben los protones que se encuentren libres en una solución, a diferencia de los ácidos que tienen el efecto contrario, que es liberar protones. Metales y sustancias alcalinas.- Los metales alcalinos y los alcalinotérreos están formados de elementos como el magnesio, calcio, potasio o el sodio, y son altamente solubles en agua formando sustancias de consistencia jabonosa. Consistencia y Propiedades Cáusticas.- Al ser disueltos en agua tienden a tomar una consistencia jabonosa, misma que le da facilidad para deslizarse por la piel, es una de las razones por las que sustancias básicas han sido usadas desde la antigüedad para productos de limpieza junto con algunas otras propiedades, como la de disolver sustancias orgánicas como la mugre que es retirada al lavar la ropa o al bañarse o al destapar tuberías mediante el uso de sosa cáustica, los niveles de causticidad dependen de la sustancia en específico, por ejemplo la capsina contenida en plantas como el chile es una sustancia cáustica irritante, que provoca sensación de picor al comerla, pero generalmente no es peligrosa, en cambio muchas otras bases son peligrosas pues producen quemaduras químicas al entrar en o con la piel o en casos de presentarse sales en polvo al ser inaladas. Sabor alcalino.- Gran variedad de las sustancias denominadas base, poseen un sabor alcalino similar al del jabón o tienden a ser amargos. Cambian la coloración de papel tornasol.- Las sustancias alcalinas o bases, al entrar en o con el papel tornasolado cambian el color de este a tonos azules verdosos incrementándose la coloración azul conforme tengan un pH más elevado. Se presentan en tres de los estados de la materia.- Se encuentran en estado sólido, en soluciones líquidas y en forma de gases como el cloro gaseoso. Algunos ejemplos de bases.- Óxido de calcio, hidróxido de potasio, sal común, sosa cáustica, capsina, ácido clorhídrico, (este último como fue mencionado anteriormente en realidad no es un ácido sino una base). Punto de equivalencia o punto estequiométrico: Se produce durante una valoración química cuando la cantidad de sustancia valorante agregada es equivalente estequiométricamente a la cantidad presente del analito o sustancia a analizar en la muestra, es decir reacciona exactamente con ella. En algunos casos, existen múltiples puntos de equivalencia que son múltiplos del primer punto de equivalencia, como sucede en la valoración de un ácido diprótico.

Punto final: Similar, pero no idéntico que el punto de equivalencia, se refiere al punto en que el indicador cambia de color en una valoración de colorimetría. Error de valoración: Es la diferencia que hay entre el punto de equivalencia y el punto final y debe ser lo más pequeña posible. Además, se puede decir que el punto de equivalencia es cuando la concentración del analito y el valorante son iguales, mientras que el punto final es cuando visualmente observamos el cambio de coloración de un indicador utilizado, no deben confundirse estos términos ni emplearse como sinónimos porque son términos diferentes que están asociados a la estequiometría de reacción entre el analito y valorante. Sustancia Patrón primario Un patrón primario también llamado estándar primario es una sustancia utilizada en química como referencia al momento de hacer una valoración o estandarización. Usualmente son sólidos que cumplen con las siguientes características: 1. Tienen composición conocida. 2. Deben tener elevada pureza. 3. Debe ser estable a temperatura ambiente. 4. Debe ser posible su secado en estufa. 5. No debe absorber gases. No debe reaccionar con los componentes del aire. 6. Debe reaccionar rápida y estequiométricamente con el titulante. 7. Debe tener un peso equivalente grande. Solución patrón primario: Es una solución de concentración exactamente conocida que se prepara a partir de una sustancia patrón primario. Solución patrón secundario El patrón secundario es llamado también disolución valorante o estándar secundario. 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 poseer las siguientes características: · Debe ser estable mientras se efectúe el período de análisis · Debe reaccionar rápidamente con el analito. · La reacción entre la disolución valorante y el patrón primario debe ser completa.

· Debe existir un método para eliminar otras sustancias de la muestra que también pudieran reaccionar con la disolución valorante. · Debe existir una ecuación ajustada o balanceada que describa la reacción. Las valoraciones se clasifican por el tipo de objeto a analizar: · Valoraciones ácido-base: basadas en la reacción de neutralización entre el analito y una disolución de ácido o base que sirve de referencia. Para determinar el punto final, usan un indicador de pH, un pH-metro, o un medidor de conductancia. Indicador: Podemos definir a un indicador ácido-base como, una sustancia que puede ser de carácter ácido o básico débil, que posee la propiedad de presentar coloraciones diferentes dependiendo del pH de la disolución en la que dicha sustancia se encuentre diluida. Los indicadores presentan un comportamiento muy sencillo de comprender. Para realizar los ejemplos, supongamos a un indicador que está constituido por un ácido débil monoprótico con formula general Hln, de este modo, en una disolución acuosa se ionizará débilmente produciendo la base conjugada correspondiente ln^-

Tipos: Indicadores químicos o visuales: En el caso de los indicadores químicos la propiedad que normalmente experimenta un cambio es la coloración, detectándose el punto final por el cambio de color de la disolución que se produce cuando varía el pH, potencial,... se subdividen en:

Auto-indicadores: Cuando el propio valorante o el analito actúan de indicador. El ejemplo más típico es el del permanganato. Indicadores coloreados: Son los más utilizados; suelen incorporarse al sistema a valorar, introduciéndolos directamente en la disolución del analito, pero otras veces actúan externamente desde fuera de la disolución, extrayéndose entonces pequeñas fracciones de esta y ensayando frente al sistema indicador. Sus coloraciones deben ser intensas para percibir claramente el cambio aún cuando se añadan en muy pequeña proporción con objeto de que se consuman cantidades insignificantes de disolución valorada. Algunas veces una misma sustancia puede actuar de indicador en diversos tipos de reacciones. Indicadores fluorescentes: Su funcionamiento es parecido al de los indicadores coloreados, aunque son menos numerosos. El final de la valoración se pone de manifiesto por la aparición, desaparición o cambio de la fluorescencia de la disolución problema sometido a la luz ultravioleta. Recursos: 1 Matraz aforado 25ml

4 Matraz Erlenmeyer 4Vasos de precipitado 10ml 2Vasos de precipitado 150ml 1 Agitador magnético 1Placa de agitación 1 Termómetro de inmersión parcial 1 Soporte universal 1 Pinzas dobles 1Placa de agitación 1Agitador 1Balanza granataria 1 Pipeta graduada y volumetrica 2ml y 1ml respectivamente. 1Desecador Reactivos:

-Solución de NaOH 0,1N. -Cada Grupo prepara 100 mL de solución NaOH 0,1N -Solución indicadora de fenolftaleína -Muestra de zumo de limón (aprox. 30 ml)