Titulación Acido-base.docx

RESUMEN: En la presente práctica se determinó la concentración de una solución de hidróxido de sodio (NaOH), mediante la titulación con una solución de ácido clorhídrico (HCl) y se determinó la concentración de una solución de ácido clorhídrico (HCl) diluida, con la solución de NaOH preparada inicialmente. Para saber el momento de equivalencia se utilizó un indicador, en este caso se usó la fenolftaleína, ya que este compuesto torna de color violáceo las soluciones básicas y no afecta el color a las soluciones ácidas. INTRODUCCION Cuando se habla de una reacción ácido base se está se está hablando del tipo de cambio que ocurre cuando se mezclan una solución acida y una solución básica. La titulación ácido-base es una técnica que se usa con frecuencia en el laboratorio, el procedimiento general consiste en determinar la cantidad de un ácido por la adición de una cantidad y medida y equivalente de una base o viceversa.1

Tanto el ácido como la base son electrolitos fuertes disociados en un 100% el NaCl es una sal neutra. En consecuencia, se puede considerar que en realidad lo que se hace es añadir iones OH a una solución de H que se neutralizan según la reacción2: H+ + OH-

H2O

PROCEDIMIENTO 1. Titulación de base con ácido Para la titulación del ácido sobre la base, se utilizó hidróxido de sodio el cual fue preparado con previamente con 0,1096g de éste adicionándole una pequeña cantidad de agua destilada en un vaso de precipitados para mezclar y luego se trasvasó a un Erlenmeyer. Se agregaron 3 gotas de fenolftaleína y la solución se tornó violácea, puesto que este indicador actúa sobre las bases.

Figura 1: Montaje para titulación ácido-base. Referencia: http://www.cienciasfera.com/materiales/fisicayqui mica/quimica/tema14/1_volumetras_cidobase.htm l

Ácido fuerte más base fuerte: HCl + NaOH

NaCl + H2O Figura 2: hidróxido de sodio con fenolftaleína.

Se adicionó una pequeña cantidad de ácido clorhídrico en la bureta para purgarla, luego de esto se llenaron por completo los 25 mL. Se ubicó el erlenmeyer bajo la bureta y suavemente se abrió para empezar la titulación, cuando la solución dejó de ser violácea y se volvió transparente, se suspendió por completo el goteo de ácido. Se tomó el dato de cuantos mL de ácido se utilizaron para formar el agua con sal, dando como resultado 4,10 mL. Figura 4: Producto de ácido Clorhídrico con fenolftaleína e hidróxido de sodio.

Figura 3: Erlenmeyer con NaCl y H2O Referencia: http://analisisaproductoscarnicos.blogspot.com.co/ 2012/06/practica-numero-1-reconocimientodel.html

2. Titulación de ácido con base Se adicionó una pequeña cantidad de la base en una bureta de 25 mL para purgarla. Luego de esto, se agregó el resto de base. En un erlenmeyer se agregaron 5 mL de ácido Clorhídrico y tres gotas de fenolftaleína las cuales no afectaron la apariencia del compuesto. Se ubicó el Erlenmeyer bajo la bureta y suavemente se abrió para empezar la titulación, cuando la mezcla se tornó de color rosado claro, se suspendió el goteo del ácido clorhídrico. Se tomó el dato de cuantos mL se usaron los cuales fueron 3,30 mL de ácido.

3. Titulación de ácido acético con base Con el resto de base que había en la bureta, se procedió a realizar la titulación del hidróxido de sodio sobre el ácido acético con 5% de concentración los cuales fueron 5,0 mL en un Erlenmeyer más tres gotas de fenolftaleína. Al agregar los 8 mL restantes, no ocurrió cambio alguno en la coloración, así que se procedió a volver a preparar hidróxido de sodio para repetir la titulación desde cero. Luego de esto, agregados 38,00 mL de la nueva muestra de base a otros 5,0 mL de ácido acético 5% de concentración, aún no resultaban cambios en la coloración de la solución. Por lo tanto, no se produjo el resultado ya sea por la cantidad de muestras o cálculos erróneos. CÁLCULOS Y RESULTADOS 1. Titulación de base con ácido Cálculo de la normalidad del hidróxido de sodio preparado en el laboratorio. 𝑁𝑎 × 𝑉𝑎 = 𝑁𝑏 × 𝑉𝑏 𝑁𝑎 × 𝑉𝑎 𝑁𝑏 = 𝑉𝑏 0,1𝑁 × 4,10𝑚𝐿 𝑁𝑏 = 5𝑚𝐿 𝑁𝑏 = 0,082𝑁

2. Titulación de ácido con base Calcular la normalidad del ácido clorhídrico preparado en el laboratorio. 𝑁𝑎 × 𝑉𝑎 = 𝑁𝑏 × 𝑉𝑏 𝑁𝑏 × 𝑉𝑏 𝑁𝑎 = 𝑉𝑎 0,082𝑁 × 3,30𝑚𝐿 𝑁𝑎 = 5𝑚𝐿 𝑁𝑎 = 0,054𝑁 3. Titulación de ácido acético con base Los cálculos realizados a continuación son con los datos obtenidos de otro grupo de trabajo ya que la solución de hidróxido de sodio preparada no fue suficiente para la titulación. 𝑁𝑎 × 𝑉𝑎 = 𝑁𝑏 × 𝑉𝑏 𝑁𝑏 × 𝑉𝑏 𝑁𝑎 = 𝑉𝑎 0,081𝑁 × 42,5𝑚𝐿 𝑁𝑎 = 5𝑚𝐿 𝑁𝑎 = 0,688𝑁 DISCUCIÓN 1. Titulación de base con ácido Al observar la concentración de hidróxido de sodio en la titulación con ácido clorhídrico (NaOH), el resultado lanzó un valor diferente al que se había preparado, esto posiblemente fue consecuencia de que la base en su estado sólido tiende a absorber agua del aire y en solución reacciona con dióxido de carbono3. En este proceso, cuando el color del indicador cambia de un violeta intenso a incoloro ha ocurrido una reacción de neutralización, en donde cada H+ del ácido reacción con OH- de la base para formar agua y el Na+ y el Cl- forman la sal. NaOH(ac) + HCl(ac)

NaCl(ac) + H2O

2. Titulación de ácido con base La cantidad de base utilizada en este proceso fue menor que en la anterior ya que el ácido clorhídrico presentaba una concentración menor, por lo tanto, en el medio acuoso se encontrarían una cantidad más reducida de protones o H+ que se neutralizarían con los OH+ que da la base. Al ser los mismos compuestos ocurre la reacción del punto anterior. NaOH(ac) + HCl(ac)

NaCl(ac) + H2O

Al haberse utilizado en estas titulaciones de ácido fuerte con base fuerte, fenolftaleína como indicador, no hay certeza absoluta de que ocurriese la neutralización con un pH = 7, ya que el indicador seleccionado cambia de color en un intervalo de pH entre 8,2 − 9,84. 3. Titulación de ácido acético con base En esta titulación, el volumen de NaOH fue una cantidad bastante grande ya que el ácido acético al ser un ácido débil, se disocia para formar la sal acetato sódico pero esta sal se hidroliza al robarle un protón al agua, regenerando así una pequeña concentración de ácido acético. CH3COOH(ac) + NaOH(ac) CH3COONa(ac) + H2O CH3COO - + H2O

CH3COOH + OH -

El anión de la sal (CH3COO-) acepta un protón del agua, formando el ácido débil (del que proviene la sal), liberando iones hidroxilo, OH-, en consecuencia5: [OH-] > [H3O+]

pH > 7

Si el pH es mayor que 7 utilizar como indicador la fenolftaleína seria lo correcto ya que el cambio de color de esta sustancia ocurre en ese intervalo de pH (8,2 − 9,8). CONCLUSIONES  Las sales que proceden de bases fuertes y ácidos fuertes, no provocan reacción de hidrólisis, por lo que no modifican en absoluto el pH del agua (pH=7), dando como resultado una disolución de tipo neutra siempre.  Por las reacciones de hidrólisis que ocurren con el anión, la disolución de las sales que proceden de una base fuerte y un ácido débil es básica siempre. REFERENCIAS 1. Canales M.; Hernández T.; Meraz S.; Peñalosa I. En Fisicoquímica Volumen I: Teoría, UNAM, Volumen I, México, 1999, p 166. 2. Canales M.; Hernández T.; Meraz S.; Peñalosa I. En Fisicoquímica Volumen I: Teoría, UNAM, Volumen I, México, 1999, p 166. 3. Chang, R. En Química, McGrawHill Interamericana Editores, Séptima Edición, México, 2002, p 135. 4. http://www3.gobiernodecanarias.o rg/medusa/lentiscal/1CDQuimicaTIC/applets/Neutralizacion/teoria-

neutralizacion.htm. Fecha de visita: 21/09/17 5. http://corinto.pucp.edu.pe/quimica general/contenido/366-hidrolisisde-sales.html. Fecha de visita: 21/09/17