• Author / Uploaded
• estefany villca

Citation preview

ALCALINIDAD 1. OBJETIVO GENERAL: Determinar la cantidad de iones hidroxilo, carbonato y bicarbonato presentes en una muestra problema, aplicando el método volumétrico para la determinación cuantitativa de estos iones en mezclas compatibles. 1. OBJETIVO ESPECIFICO: Determinar el agente valorante adecuado para las valoraciones volumétricas de la muestra problema. Calcular la cantidad de las especies alcalinas presentes en la muestra problema. 2. FUNDAMENTO TEORICO La alcalinidad de un agua es su capacidad para neutralizar ácidos y constituye la suma de todas las bases titulables. El valor medido puede variar significativamente con el pH de punto final utilizado. La alcalinidad es la medida de una propiedad agregada del agua, y solamente puede interpretarse en términos de sustancias específicas cuando se conoce la composición química de la muestra. Es muy importante en muchos usos y tratamientos de aguas naturales y residuales. La alcalinidad de muchas aguas de superficie depende primordialmente de su contenido de carbonatos (CO3^-2) y bicarbonatos (HCO3^-) e hidroxilos (OH^-), por lo qe suele tomarse como una indicación de la concentración de estos componentes. Los valores determinados pueden incluir también la contribución de boratos, fosfatos, silicatos, y otras bases, cuando se hallen presentes. La alcalinidad por exceso de metales alcalinotérreos tiene importancia para la determinación de la aceptabilidad de un agua para irrigación. Las determinaciones de alcalidad se utilizan en la interpretación y el control de los procesos de tratamiento de agua limpia y residual. Las aguas residuales domesticas tiene una alcalidad menos (o solo ligeramente mayor) que la del suministro. Los digestores anaerobios que actúan adecuadamente presentan alcalinidades sobrenadantes típicas con cifras de 2000 a 4000 mg de carbonato cálcico. El gua químicamente es una sustancia neutra, que no manifiesta carácter alcalino ni cualidades acidas. Pero las aguas naturales, aun las que tengan un alto grado de purezas, contienen soluciones diluidas de gases atmosféricos y de minerales del suelo y son estos productos los encargados de suministrarles o comunicarles a las aguas las propiedades acidas y alcalinas que están pueden poseer. La alcalinidad es producida por sustancias que al contacto con el agua, es decir por hidrolisis producen iones hidroxilo OH, así por ejemplo; la cal, los carbonatos

y bicarbonatos, son productos que le comunican alcalinidad a las aguas. De acuerdo con las siguientes ecuaciones:

Podríamos decir también que la alcalinidad, es la capacidad que tiene una sustancia de juntarse con iones H, lo que originaría moléculas de agua si: OH + H = H2O La alcalinidad del agua no es una propiedad inherente a ella, si no que deriva directa o indirectamente de algunos solutos, que la acompañan en su recorrido o sitio de almacenamiento transmitiéndole esta propiedad. Los bicarbonatos y carbonatos pueden producir CO2 en el vapor, que es una fuente de corrosión en las líneas de condensado. También puede producir espuma, provocar arrastre de solidos con el vapor y fragilizar el acero de las calderas. Se distingue entre la alcalinidad total o título alcalímetrico total (TAC), medida por adición de ácido hasta el viraje del anaranjado de metilo, a pH entre 4,4 y 3,1 también conocido como alcalinidad m, y la alcalinidad simple o título alcalimetrico (TA), medida por el viraje de la fenolftaleína, a pH entre 9,8 y 8,2 conocido como alcalinidad p, a partir de ambas mediciones se puede determinar las concentraciones de carbonatos, bicarbonatos, e hidroxilos. El termino alcalinidad tal como está presente podríamos decir que no está bien usado, puesto que decimos, que el agua con un pH de 7.0 en neutro y aguas con un pH ≥ 7,0 son alcalinas y de pH ≤ 7,0 son acidas, pero la realidad es que en las aguas encontramos alcalinidad hasta un PH de 4 a 5, esto debido que para este caso específico, y sobre todo en aguas naturales, la alcalinidad es producida por el ion bicarbonato y esto permanece en el agua, hasta valores de pH entre 4 a 5. 

Alcalinidad al hidróxido solamente: si la muestra contiene solamente alcalinidad el hidróxido, no podrá detectarse en ella si alcalinidad a la fenolftaleína (F), la cual representara toda la alcalinidad que la muestra tiene, es decir F = T. el valor de la alcalinidad de carbonatos cera 0. Las aguas con un alto, por encima de 10 cm con las que contiene generalmente alcalinidad al hidróxido.



carbonato solamente: si la muestra contiene alcalinidad carbónica dará en la titulación valores iguales de F y M, es decir alcalinidad a la fenolftaleína y al naranja de metilo (M). entonces F=M porque cada uno de los indicadores mide la mitad de carbonato, entonces el valor de la alcalinidad carbonatico será 2 M o 2F o T, es decir el valor de la alcalinidad a la fenolftaleína o al naranjado de metilo multiplicado por 2. La muestra con pH superior a 9,5 son las que presentan la alcalinidad al carbonato.



Bicarbonato solamente: estas muestras presentaran alcalinidad al naranjado de metilo, es decir M y esta será igual a la alcalinidad total y F (alcalinidad a la fenolftaleína) será igual a 0. Las muestras de agua que contiene alcalinidad bicarbonatico son aquellos que tienen un pH menor o igual a 8,3. M = alcalinidad bicarbonatico= alcalinidad total Hidróxido y carbonato: si la muestra contiene alcalinidad caustica y carbonatica simultáneamente, ofrecerá valores de F y M, pero aquí los valores de M tendrán que ser mayores de F, es decir F puede ser menor que T/2 (alcalinidad sobre 2). Alcalinidad carbonatica = 2M o 2(T-F). Alcalinidad caustica = (T-2F) o (2F-T). Carbonato y bicarbonato: si la muestra contiene alcalinidad carbonatica y bicarbonatica presentara como en el caso anterior valores de F y M, pero aquí los valores de M tendrán que ser mayores que los valores de F, es decir F debe ser menor que T/2 (alcalinidad total sobre dos). La muestra de agua con alcalinidad carbonatica y bicarbonatica tiene normalmente un pH mayor a 8,3 y menor que 11,0. Los cálculos se pueden hacer así: Alcalinidad carbonatica= 2F Alcalinidad bicarbonatica = (T-2F). Se supone que no hay alcalinidad caustica





La alcalinidad al hidróxido o la alcalinidad caustican, normalmente está ausente de las aguas naturales no contaminadas, casi ninguna corriente de agua contiene alcalinidad carbonatica manifiesta y teóricamente deben ser aguas de un pH menor de 8,3.

3. MATERIALES Y REACTVOS

   

MATERIALES Bureta Soporte Pinza mariposa Matraz Erlenmeyer

  

Matraz aforado Pipeta Propipeta

4. PROCEDIMIENTO DE ANÁLISIS

REACTIVOS E INDICADORES  Solución de HCL 0.1016 N  Indicador fenolftaleína  Indicador naranjado de metilo  Indicador verde de bromocresol  Muestra # 4

PREPARACION DE LA SOLUCION VALORANTE

ESTANDARIZACION DE SOLUCION VALORANTE

TOMAR UNA ALICUOTA DE MUESTRA PROBLEMA

HACER GOTEAR INDICADOR RESPECTIVO

VALORAR LA MUESTRA

OBSERVAR ELCAMBIO DE COLOR DE CADA VALORACION

ANOTAR EL VOLUMEN GASTASO DE LA SOLUCION VALORANTE

OBSERVAR QUE ALCALINIDAD ESTA PRESENTE

REPETIR LA PRUEBA VARIAS VECES PARA ESTAR SEGURO

POR ULTIMO REALZAR LA VALORACION EN BLANCO

REALIZAR LOS CALCULOS RESPECTIVOS

5. DATOS Y CALCULOS # DE CASO 1 2 3 4 5

SOLUBILIDAD OH^CO3^-2 HCO3^MEZCLA OH^,CO3^-2 HCO3^-, CO3^-2

INDICADOR V fenolftaleína = V naranja de metilo V fenolftaleína = ½ V naranja de metilo V fenolftaleína = 0 V naranja de metilo ≥ 0 V fenolftaleína ≥ ½ V naranja de metilo V fenolftaleína ≤ ½ V naranja de metilo

DATOS DE LABORATORIO OH^- + H^+ = H2O Volúmenes gastados de HCl 0.1016 N para la titulación de la muestra problema en presencia de dos tipos de indicadores. PRUEBA 1 (MUESTRA PURA) # de ml de Gotas de Gotas de Vgastado prueba muestra indicador F indicador F ml N.M. 1 2 ml 2 0.3 ml 2 2 ml 2

Vgastado N.M. ml

0.3 ml

PRUEBA 2 (PRUEBA DILUIDA) # de ml de Gotas de Gotas de Vgastado prueba muestra indicador F indicador F ml N.M. 1 2+8H2O 2 0.4 ml 2 2+8H2O 2

Vgastado N.M. ml

0.4 ml

PRUEBA 3 (MUESTRA PURA) # de ml de Gotas de Gotas de Vgastado prueba muestra indicador F indicador F ml N.M. 1 10 ml 3 1.3 ml 2 10 ml 3

Vgastado N.M. ml

1.3 ml

PRUEBA 4 (MUESTRA PURA) # de ml de Gotas de Gotas de Vgastado prueba muestra indicador F indicador F ml V.B. 1 2 ml 2 0.3 ml 2 2 ml 2

Vgastado V.B. ml

0.3 ml

PRUEBA 5 (MUESTRA PURA) # de ml de Gotas de Gotas de Vgastado prueba muestra indicador F indicador F ml V.B. 1 10 ml 5 1.O4 ml 2 10 ml 5

Vgastado V.B. ml

1.4 ml

PROMEDIO DE TODOS LOS RESULTADOS

PRUEBAS

N fenolftaleína

Prueba 1 Prueba 2

0.0122 N

N anaranjado de N verde de metilo bromocresol 0.0107 N

0.0145 N

CÁLCULOS [especie] =

(𝐻𝐶𝑙)(𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝐺𝑎𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜) (𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎)

Naranja de metilo PRUEBA 1 [NaOH] =

(0.1016𝑁)(0.3𝑚𝐿) = 0,015𝑁 2𝑚𝐿

PRUEBA 2 diluido (2 ml de muestra + 8 ml de agua destilada) NaOH] =

(0.1016𝑁)(0.4𝑚𝐿) = 4.064𝑥10^ − 3𝑁 10𝑚𝐿

PRUEBA 3 NaOH] =

(0.1016𝑁)(1.3𝑚𝐿) = 0,013𝑁 10𝑚𝐿

[NaOH] =

(0.1016𝑁)(0.3𝑚𝐿) = 0,015𝑁 2𝑚𝐿

Fenolftaleína PRUEBA 1

PRUEBA 2 diluido (2 ml de muestra + 8 ml de agua destilada) [NaOH] = PRUEBA 3

(0.1016𝑁)(0.4𝑚𝐿) = 4.064𝑥10^ − 3𝑁 10𝑚𝐿

NaOH] =

(0.1016𝑁)(1.3𝑚𝐿) = 0,013𝑁 10𝑚𝐿

[NaOH] =

(0.1016𝑁)(0.3𝑚𝐿) = 0,015𝑁 2𝑚𝐿

NaOH] =

(0.1016𝑁)(1.4𝑚𝐿) = 0,014𝑁 10𝑚𝐿

[NaOH] =

(0.1016𝑁)(0.3𝑚𝐿) = 0,015𝑁 2𝑚𝐿

PRUEBA 4

PRUEBA 5

Verde bromacresol PRUEBA 4

PRUEBA 5 NaOH] =

(0.1016𝑁)(1.4𝑚𝐿) = 0,014 10𝑚𝐿

6. CONCLUSIONES  Podemos concluir que al valorar las muestras usando el indicador fenolftaleína y naranja de metilo los volúmenes nos dio lo mismo  En todos los casos el volumen de la solución valorante se repetido en cada caso.  Todo nos indicó que y nos llevó a la conclusión que nuestra muestra estuvo en presencia de alcalinidad hidroxilo, por cual vamos a la ecuación ahí nos indica que si estamos en presencia de hidroxilos los volúmenes tenían que ser iguales los cual nos resultó igual.  Realizada la práctica de laboratorio y posteriormente el informe sobre alcalinidad podemos concluir que se logró determinar la cantidad de sustancia en una muestra, por el método de volumetría de Neutralización aplicando los conocimientos adquiridos comprobando la alcalinidad de diferentes soluciones y mezclas obteniendo así hidróxido 7. BIBLIOGRAFIA https://issuu.com/jefersondavidmesa/docs/determinaci_n_de_alcalinidad_en_un a_muestra_proble http://www.bdigital.unal.edu.co/50540/1/manualdeanalisisdeaguas.pdf http://bvsper.paho.org/texcom/cd048437/sunassal.pdf