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• mauricio pineda

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Resultados 1.1. Estandarización de una solución de hidróxido de sodio con ftalato ácido de potasio Luego de la estandarización de hidróxido de sodio con ftalato ácido de potasio, se obtuvieron los siguientes resultados, los cuales son usados para calcular la concentración de la solución de NaOH Tabla1. Volumen de NaOH usado en la estandarización Estandarización Masa de Volumen ftalato acido de de potasio (g) NaOH (mL) 1 0.103 5.7 2 0.100 5.6 Para poder calcular esta concentración, es necesario identificar la reacción del procedimiento, para así poder hacer una relación 

Reacción de la estandarización

ftalato es el peso molecular del ftalato ácido de potasio y mL NaOH es el volumen de hidróxido usado en la estandarización. El cálculo para la primera estandarización es: 0.103𝑔 ∗ 1000𝑚𝐿 + 1𝑒𝑞 𝑔 204.2 ∗ 5.7𝑚𝑙 ∗ 1𝐿 𝑚𝑜𝑙 𝑚𝑜𝑙 ∗ 𝑒𝑞 𝑁 = 0.0885 𝐿 𝑁=

Este es un ejemplo de cómo se calcula la concentración de hidróxido de sodio con los otros volúmenes, los cuales se expresan en la siguiente tabla junto con su respectivo tratamiento estadístico. Tabla2. Concentración de NaOH Estandarización

Concentración (N) 0.0885 0.0874 0.08795N 7.778174*10-4

1 2 Media Desviación estándar Coeficiente de 0.884% variación Error absoluto -0.0120 Error absoluto 12.05%

1.2. Titulación del ácido acético, en una muestra de vinagre, con NaOH y fenolftaleína como indicador La reacción es 1:1, lo que quiere decir que un mol de ftalato acido de potasio o reacciona con un mol de hidróxido de sodio. Conociendo la reacción de la neutralización, se puede calcular la concentración real del hidróxido de sodio con el siguiente cálculo: 𝑁=

𝑔 𝑓𝑡𝑎𝑙𝑎𝑡𝑜 ∗ 1000𝑚𝐿 ∗ #𝑒𝑞 𝑔 𝑃𝑀 𝑓𝑡𝑎𝑙𝑎𝑡𝑜 ∗ 𝑚𝐿 𝑁𝑎𝑂𝐻 ∗ 1𝐿 𝑚𝑜𝑙

Donde g ftalato son los gramos medidos de ftalato acido de potasio, #eq es el número de equivalentes del hidróxido de sodio, PM

Al realizar la titulación de 1mL de vinagre para conocer la concentración de ácido acético en él se obtuvieron los siguientes resultados. Tabla3. Volumen de NaOH usado para la titulación de ácido acético en vinagre Titulación

Volumen de NaOH (mL) 1 9.7 2 9.6 Para la titulación también es necesario saber la reacción para poder hallar la concentración del ácido acético del vinagre

𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝐻 + 𝑁𝑎𝑂𝐻 → 𝐻2𝑂 + 𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 La reacción es 1:1, lo que quiere decir que un mol de hidróxido de sodio reacciona con un mol de ácido acético.

1.3. Titulación potenciométrica hidróxido de sodio.

con

Para calcular la concentración real del ácido se realiza el siguiente cálculo:

Luego de realizar la titulación usando el pH metro y midiendo el pH durante la titulación, se obtuvieron los siguientes resultados

𝑔 𝑚𝐿 𝑁𝑎𝑂𝐻 ∗ 𝑁 𝑁𝑎𝑂𝐻 ∗ 𝑃𝑒𝑞 = 𝐿 𝑚𝐿 𝑣𝑖𝑛𝑎𝑔𝑟𝑒

Tabla5. pH de la solución durante la titulación con NaOH

Donde mL NaOH son los mililitros de hidróxido de sodio usados, N NaOH es la concentración de la estandarización del hidróxido de sodio, Peq es el peso equivalente del ácido acético y mL vinagre son los mililitros de la muestra de vinagre.

Titulación Volumen de pH de la NaOH (mL) solución 1 0 2.49 2 1 3.42 3 2 3.77 4 3 4.02 5 4 4.23 6 5 4.47 7 6 4.74 8 7 4.95 9 8 5.37 10 9 6.78 11 10 12.06 12 11 12.30 13 12 12.40 14 13 12.57 A partir de estos datos se realiza una curva de valoración, la cual se observa a continuación.

Este cálculo nos da la concentración del ácido acético en gramos por litro de vinagre, para luego poderlo comparar con la normativa. La concentración del ácido para la primera titulación es: 9.7𝑚𝐿 ∗ 0.08795𝑁 ∗ 60 𝑔 𝑔 𝑒𝑞 = 𝐿 1𝑚𝐿 𝑔 = 51.187𝑔 = 5.1187𝑔/100𝑚𝐿 𝐿 𝐿 Nota: Este valor es convertido a g/100mL, pues son las unidades con las que se trabaja De la misma forma se halla la concentración de las otras titulaciones, las cuales se presentan en la siguiente tabla, junto con su respectivo tratamiento estadístico Tabla4. Concentración de ácido acético Titulación

1 2 Media Desviación estándar Coeficiente variación

Concentración CH3COOH (g/100mL) 5.1187 5.0659 5.0923 0.03734 de 0.733%

Gráfica1. Curva de valoración del ácido acético con hidróxido de sodio.

También, se realizó una curva con la primera derivada del pH (Δ pH/Δ volumen) versus el volumen de hidróxido de sodio usado Tabla6. Δ pH/Δ volumen Volumen de NaOH (mL) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Δ pH/Δ volumen 0.93 0.35 0.25 0.21 0.24 0.27 0.21 0.42 1.41 5.28 0.24 0.1 0.17

𝑝𝐻 = 6.78 ∗

9.5𝑚𝐿 − 9𝑚𝐿 ∗ (12.06 10𝑚𝐿 − 9𝑚𝐿 − 6.78)

𝑝𝐻 = 9.42 Para calcular los gramos de ácido acético en 100mL de vinagre, se hace el mismo calculo que al calcularla en la titulación usando un indicador. Claro está, haciendo uso del volumen del punto de equivalencia. 𝑔 = 50.132𝑔 = 5.0132𝑔/100𝑚𝐿 𝐿 𝐿 Análisis de resultados 1.1. Estandarización de una solución de hidróxido de sodio con ftalato ácido de potasio Se puede observar que los datos de la tabla 2 de la estandarización son muy precisos, pero la media no es muy exacta con respecto al valor teórico, pues hay un error del 12.05% Este error puede deberse a un error instrumental, pues el balón aforado usado puedo haber sido descalibrado por un mal uso, causando que el volumen que se puede almacenar en su interior variara, y por lo tanto la concentración de la solución. 1.2. Titulación del ácido acético, en una muestra de vinagre, con NaOH y fenolftaleína como indicador

Gráfica2. Curva de la primera derivada del pH vs el volumen de hidróxido de sodio.

A partir de la gráfica 1, se halla el punto de equivalencia (punto azul), el cual ocurre al agregar aproximadamente 9.5mL de hidróxido de sodio, y con un pH alrededor de 9.5. Para saber cual es el verdadero pH de la solución en el punto de equivalencia, realizamos una interpolación con lo datos conocidos

Se puede observar que los datos de la tabla 3 de la titulación con indicador son muy precisos, pues presentan un coeficiente de variación de 0.733%. En cuando a la exactitud de esta titulación usando un indicador, no puede ser calculada, pues no hay un valor teórico de la concentración de ácido acético en vinagre, pero este valor es usado para compararlo con las normativas Icontec. Según la normativa Icontec [1] el vinagre para consumo directo debe tener entre 4 y 6 gramos de ácido acético por cada 100mL de vinagre.

Por lo tanto, podemos decir que la muestra de vinagre usada para la titulación con indicador está dentro de la normativa (5.0923 g/100mL de vinagre), y, por tanto, el vinagre usado también se encuentra dentro de la normativa.

la observación del analista, es decir, es muy subjetiva. Mientras que la titulación potenciométrica es mucho más confiable a mostrar un cambio en el pH medido por un instrumento.

1.3. Titulación potenciométrica hidróxido de sodio.

Aun así, la concentración obtenida se encuentra entre las normas previamente mencionadas. [1]

con

Como se puede observar en la tabla 5 , hubo un gran salto de pH entre los 9 y 10 mL de NaOH agregados, eso quiere decir que el punto de equivalencia de la reacción se encuentra entre estos dos volúmenes, lo cual se puede verificar con la curva de valoración, además de conocer este punto equivalente. Se puede observar en la gráfica 1 ese salto de pH de la solución al agregar entre 9 y 10 mL de NaOH, además de permitirnos observar que el punto de equivalencia se encuentra al agregar aproximadamente 9.5mL de hidróxido de sodio (concentración 0.08795N calculada con la estandarización). Es decir, que el punto de equivalencia tiene un pH de 9.42 y un volumen de hidróxido añadido de 9.5mL. En cuanto a la grafica 2, se esperaba que el punto mas alto correspondiera con el volumen añadido de hidróxido de sodio que se observo en el punto de equivalencia de la grafica 1, es decir 9.5mL, pero este nos muestra que el volumen de hidróxido añadido es de 10mL, observando una incongruencia entre las dos graficas. Se cree que el error se encuentra en la grafica de la primera derivada del pH (grafica 2) por lo cual nos apoyaremos solo en la gráfica 1 y el volumen que este nos presenta. Al hallar el valor de la concentración de ácido acético en gramos por cada 100mL de vinagre, se encuentra un valor de 5.0132𝑔/100𝑚𝐿 el cual es muy similar al valor hallado con la titulación usando un indicador. Sin embargo, estos valores tienen un grado de diferencia alto, esto puede ser debido a que la titulación usando un indicador está basada en

Conclusiones 



Se logro demostrar con ambas titulaciones que el vinagre usado en la practica cumple con las normas Icontec, y que, por lo tanto, es apto para el consumo directo. Se pudo observar que la titulación potenciométrica es mas confiable que la titulación con indicador, pues esta no se basa en el juicio del observador, sino en la medida del pH de la solución. Referencias

[1] ICONTEC, «Normativa colombiana NTC 2188. Indistrias alimentarias. Vinagre,» Instituto Colombiano de Normativas Técnicas y Certificación (ICONTEC), Bogotá, 2001.