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UNIVERSIDAD DE LA COSTA, CUC DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS FACULTAD DE INGENIERÍA TITULACION ACIDO-BASE Andres Camilo Garcia Vengoechea, Jesús Mercado. Claudia Herrera. Mesa 4 13-04-2020 Laboratorio de Química Inorgánica, Barranquilla Atlántico

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UNIVERSIDAD DE LA COSTA, CUC DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS FACULTAD DE INGENIERÍA Resumen

o una base (de concentración desconocida) con la ayuda de una disolución de una base o un ácido (de concentración conocida) o de una substancia patrón primario, todo ello con la colaboración de un indicador ácido- base. El material básico por utilizar será: matraz Erlenmeyer, bureta, pipeta, disolución problema, disolución patrón (o patrón primario) e indicador

En la práctica de laboratorio realizada se pudo encontrar el volumen necesario de NaOH que se necesita para la neutralización de un ácido fuerte como es el HCl y un ácido débil como el Ácido acético. probando y empleando de esta forma los conceptos adquiridos sobre las reacciones de neutralización y los nuevos conocimientos sobre titulación o volumetría

Objetivos: Palabras claves: ácido, base, neutralización, titulación indicador pH.

-Utilizar la titulación ácido-base para observar el comportamiento del equilibrio químico en una reacción de neutralización de un ácido y una base fuertes base fuerte.

Abstract -Aprender a identificar el punto final de una titulación utilizando indicadores de pH.

The exact volume of NaOH required for the neutralization of a strong acid such as HCl and a weak acid such as acetic acid was found in the laboratory practice. Demonstrating and applying in this way the previous concepts on neutralization reactions and new knowledge on titration or volumetry

-Construir la curva de titulación base fuerteácido fuerte y base fuerte- ácido débil 2. Fundamentos Teóricos Titulación acido-base:

Key words: acid, base, neutralization, pH indicator titration.

Es una técnica o método de análisis cuantitativo muy usada, que permite conocer la concentración desconocida en una disolución de una sustancia que pueda actuar como ácido, neutralizada por medio de una base de concentración conocida, o bien sea una concentración de base desconocida neutralizada por una solución de ácido conocido .Es un tipo de valoración basada en una reacción ácido-base o reacción de neutralización entre el analito (la sustancia cuya concentración queremos conocer) y la sustancia valorante. El nombre volumetría hace referencia a la medida del volumen de las disoluciones empleadas, que nos permite calcular la concentración buscada.

1. Introducción. La titulación o valoración es la operación básica de volumetría, mediante la cual se agrega solución patrón o un peso exacto de reactivo puro disuelto a la muestra que se analiza, hasta que se complete la reacción. En la valoración clásica ácido fuerte-base fuerte, el punto final de la valoración es el punto en el que el pH del reactante es exactamente 7, y a menudo la solución cambia en este momento de color de forma permanente debido a un indicador. Sin embargo, existen muchos tipos diferentes de valoraciones. Se considera que una titulación de neutralización ácido-base termina cuando el número de equivalentes del titulante ha neutralizado los equivalentes de la solución a valorar. Se conoce con el nombre de valoración ácidobase al conjunto de operaciones que, realizadas en el laboratorio, tiene como finalidad el conocimiento de la concentración de una solución de un ácido

Aparte del cálculo de concentraciones, una valoración ácido-base permite conocer el grado de pureza de ciertas sustancias Curvas de Valoración: Si representamos el pH medido por un electrodo en función del volumen añadido de sustancia valorante se obtienen curvas de valoración o curvas de titulación, similares a la de la figura. Se observa el

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UNIVERSIDAD DE LA COSTA, CUC DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS FACULTAD DE INGENIERÍA rápido cambio del pH para un volumen determinado. El punto de inflexión de esta curva se llama punto de equivalencia y su volumen nos indica el volumen de sustancia valorante consumido para reaccionar completamente con el analito.

Para la siguiente titulación se vuelve a rellenar la bureta con NaOH y se agregan XmL de Ácido Acético y a este se le añaden 2 gotas de fenolftaleína y se mide el pH cada 5ml de NaOH agregado, después de obtener el cambio de color se mide 5 veces más el pH.

En ausencia de sistema medidor del pH, se pueden usar indicadores ácido-base, sustancias que mediante un cambio de color nos indican que se ha llegado al punto final de la titulación, el cual debe ser lo más cercano posible al punto de equivalencia. La elección adecuada del indicador visual nos asegura que así sea.

4. Resultados y análisis Realice una tabla con los obtenidos de volumen y de pH.

datos

(Wikipedia, 2020) 3. Desarrollo experimental Materiales y reactivos: Soluciones de HCl, NaOH y ácido acético (que prepararan los estudiantes), NaOH sólido, HCL concentrado, Vinagre blanco de cocina, matraces (2), pipetas, espátula, balanza, montaje para titulación (bureta, soporte, pinzas), Erlenmeyer, medidor de pH, fenolftaleína, probetas, beakers, embudo de vidrio Procedimiento Se preparan soluciones de (NaOH) y (HCl) y a estos se le calcula la cantidad necesaria según la concentración y el volumen que la profesora crea necesario (0.1M). Después de esto se rotulan y se llevan a un matraz de X ml y se rellena hasta el aforo con agua destilada. (la preparación del acido debe hacerse con la formula de dilución) (Tabla 1 de volumen y pH para la titulación del HCl)

Se hace el respectivo montaje de la bureta y se llena con XmL de solución de NaOH, después se toman XmL de HCl y se agregan al Erlenmeyer y a este se le agregan dos gotas de fenolftaleína, se mide el pH del HCl cada 1mL empezando desde el V=0 hasta alcanzar el cambio de color de la fenolftaleína y después de esto continuamos agregando NaOH pero después del color se mide cada 5 ml agregados hasta consumir los XmL de la bureta

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(Curva de titulacion 1.2 proporcionada por la literatura) (Chang, 2013) Al momento de comparar las dos tablas se puede inferir que en la literatura se usó menor cantidad de NaOH ya que para la titulacion de la tabla realizada se usaron concentraciones de 0.7M para el HCl y para el NaOH de 0.8M y en la literatura se usó 0.1M para cada uno.

(Tabla 2 de volumen y pH para la titulación del CH3COOH) Construya la mejor curva de titulación del pH vs NaOH, con los datos obtenidos, compárela con la que se encuentra en la literatura y mencione 2 características o aspectos resultantes de la comparación.

Tambien se puede inferir que el punto de equivalencia varia en funcion al volumen según la concentracion de las soluciones. La reaccion entre el CH3COOH un acido debil, y el NaOH una base fuerte se representa por:

La reacción entre el HCl, un ácido fuerte, y el NaOH, una base fuerte, se representa por:

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

NaOH(ac) + HCl(ac) → NaCl(ac) + H2O(l)

(Curva de titulacion 2 hecha con los datos proporcionados)

(Curva de titulacion 1 hecha con los datos proporcionados)

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UNIVERSIDAD DE LA COSTA, CUC DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS FACULTAD DE INGENIERÍA - ¿Cuál es la aplicación de los procesos de titulación en los análisis de parámetros ambientales? Explique claramente. La titulación puede servir para varios campos del análisis de parámetros ambientales como puede ser la reparación de un afluente en el cual se están haciendo vertimientos de un acido o una base y gracias a esto se puede saber cuanto del otro reactivo se puede usar para hacer una neutralización en el afluente y usar otras medidas de mitigación para contrarrestar la sal generada por la reacción.

(Curva de titulacion 2.2 proporcionada por la literatura) (Chang, 2013)

como este ejemplo hay muchos y puede ser aplicado de distintas maneras.

Podemos darnos cuenta de que al momento de hacer la comparacion del las curvas de titulacion del acido debil que en la tabla hecha de manera experimental hay varios delices en cuanto a las dos variables que son el pH y el volumen agregado de la base; esto pudo darse principalmente por la manera de echar la base en el acido de manera acelerada y no hacer un conteo con sumo cuidado y por esto es que la tabla (2) presenta saltos irregulares entre las series, pero aun asi alcanzando el pnto de viraje esperado.

¿Cuál es la diferencia entre punto final y punto de equivalencia? Explique con ejemplos e imágenes y lo que requiera para que quede claro. En una titulación, el punto de equivalencia es el punto al que se ha llegado cuando se ha agregado la cantidad exacta de titulante para que allá reacción. El punto final es aquel que si es observable mediante indicadores químicos y se da cuando se ha adicionado un pequeño exceso de titulante. (SlideShare, 2020)

Según la relación de neutralización, VaCa=VbCb, ¿Qué cantidad de base debió consumirse, teóricamente, durante la titulación experimental?

(Curva de titulacion 1 hecha con los datos proporcionados) Lo que esta con amarillo es el punto final y lo que esta con rojo es punto de equivalencia

Según la ecuación se denota que se debió consumir 43.75mL de NaOH

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UNIVERSIDAD DE LA COSTA, CUC DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS FACULTAD DE INGENIERÍA 5. Conclusiones

España S.A.V. Cap 3. Aplicaciones de la derivada. Secc 3.8 Ritmos de cambio en aplicaciones. Skoog, West, Holler y Crouch, 2001.

-Con la experiencia realizada podemos concluir que al momento de realizar este tipo de análisis volumétrico como es la titulación acido-base, se pueden conocer los valores exactos de cada pH según el volumen añadido de Titulante, además este valor es directamente proporcional con el volumen, ya que a mayor volumen se obtiene un pH mayor.

QUIMICA ANALITICA. 7ª edición. México, McGraw-Hill Interamericana Editores, SA de CV. Cap 12. Principios de las titulaciones de neutralización, Cap19. Titulaciones Potenciométricas. Webgrafía

-En la neutralización acido-base lo más normal es que esta se dé cuando la cantidad de moles de base y de ácido se igualen

https://inecatalina.files.wordpress.com/2010 /09/grafica-teorica-titulacion4.pdf http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/ DatosAcidoDebilLaboratorio_35747.pdf

-Se puede inferir que la neutralización se ha dado por completo cuando se produce cambios permanentes en la coloración del indicador según sea el tono que expresé el punto de viraje de la solución. -También, se puede afirmar que el punto de equivalencia encontrado en la reacción de neutralización se determina por el cambio de coloren la solución, el cual puede estar determinado por diferencias muy pequeñas, es decir una sola gota del NaOH puede hacer que la coloración incolora desaparezca por lo que las valoraciones o titulaciones deben llevarse a cabo con cuidado y un conteo muy bien medido del titulante agregado. 6. Bibliografía Chang, R. (2013). Quimica Raymond Chang 10ma edicion. Colombia, Mexico y Peru: Mc Graw Hill, cap 15. Valoraciones acido-base SlideShare. (13 de 04 de 2020). SlideStuden. Obtenido de https://es.slideshare.net/mil3/quediferencia-hay-entre-punto-deequivalencia Wikipedia. (13 de 04 de 2020). Wikipedia. Obtenido de Wikilog: https://es.wikipedia.org/wiki/Valoraci %C3%B3n_%C3%A1cido-base Smith y Minton, 2003. CALCULO. 2ª edición. Madrid, McGraw-Hill Interamericana de

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