206978302 Soluciones y Curvas de Titulacion

Laboratorio de QMC 101

soluciones y curvas de titulacin

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INDICE

PORTADA .......................................................................................................................... 1

INDICE .......................................................................................................................... 2

RESUMEN .......................................................................................................................... 3

1. OBJETIVO GENERAL ................................................................................................ 4 2. OBJETIVOS ESPECIFICOS ........................................................................................ 4 3. FUNDAMENTO TEORICO ......................................................................................... 4

3.1. DISOLUCION O SOLUCION .............................................................................. 4 4. PROCESO DE DISOLUCION ..................................................................................... 4 5. CLASIFICACION DE LAS SOLUCIONES ................................................................ 5

5.1. SOLUBILIDAD ..................................................................................................... 5 6. FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACION ................................................. 5

6.1. MOLARIDAD ........................................................................................................ 6 6.2. NORMALIDAD ..................................................................................................... 6 6.3. MOLALIDAD ........................................................................................................ 6 6.4. FRACCION MOLAR ............................................................................................ 6

7. TITULACION ACIDO - BASE .................................................................................... 6 8. INDICACDORES ACIDO - BASE .............................................................................. 7 9. VALORACIONN ACIDO FUERTE BASE FUERTE .............................................. 7 10. MATERIALES Y REACTIVOS ................................................................................... 8

10.1. MATERIALES ...................................................................................................... 8 10.2. REACTIVOS ......................................................................................................... 8

11. PROCEDIMIENTO ....................................................................................................... 8 11.1. PREPARACION DE HCl DE 0,1 M .................................................................... 8 11.2. PREPRACION DE NaOH DE 0,1 M ................................................................. 9 11.3. PREPARACION DE CH3COOH DE 0,1 M ......................................................... 9 11.4. ESTANDARIZACION DE LA SOLUCION DE HCl DE 0,1 M ........................ 9 11.5. ESTANDARIZACION DE LA SOLUCION DE NaOH DE 0,1 M ..................... 9 11.6. ESTANDARIZACION DE LA SOLUCION DE CH3COOH DE 0,1 M ............. 9 11.7. CURVA DE TITULACION DE NaOH CON HCl ............................................... 10

12. DATOS Y OBSERVACIONES .................................................................................... 11 13. CALCULOS Y GRAFICOS ......................................................................................... 11 14. CONCLUSIONES ......................................................................................................... 14 15. BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................... 15



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RESUMEN

En la presente prctica se estudiaron las distintas formas de expresar la concentracin de

una sustancia, como ser: molaridad, normalidad, molalidad, fraccin molar.

Tambin se estudio sobre como aumentar la concentracin de acidez de una mezcla a

travs de la titulacin acido base que hace que aumenta el pH de una disolucin agregando gota a gota el titulante.

Se pudo determinar los pH de manera experimental (a travs de el papel tornasol y el

pH metro) y tambin de forma terica realizando los debidos clculos.



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SOLUCIONES Y CURVAS DE TITULACION

1. OBJETIVO GENERAL

Estandarizar soluciones cido - base y determinar pHs de reacciones cido - base.

2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Preparar soluciones estndar de cido y base. Determinar las concentraciones de las soluciones de cido y base. Observar los cambios que ocurren con las sustancias y el indicador en el mtodo denominado

titulacin.

Determinar pHs de soluciones cido - base. Utilizar Indicadores en solucin que permitan observar los cambios que experimentan una

solucin, de carcter cido a bsico o viceversa.

Construir curvas de titulacin cido - base, terico y experimental.

3. FUNDAMENTO TEORICO

3.1. DISOLUCION O SOLUCION

Las disoluciones son mezclas homogneas de sustancias en iguales o distintos estados de agregacin.

La concentracin de una disolucin constituye una de sus principales caractersticas. Bastantes

propiedades de las disoluciones dependen exclusivamente de la concentracin. Su estudio resulta de

Inters tanto para la fsica como para la qumica.

Una solucin es una mezcla homognea de dos o ms sustancias puras, en la cual, al componente en

menor proporcin se denomina soluto y al componente en mayor proporcin disolvente o solvente.

4. PROCESO DE DISOLUCION

El mecanismo del proceso de disolucin puede llevarse a cabo con reaccin qumica o sin reaccin

qumica. Ambos se tratan de una mezcla de soluto y disolvente. Un soluto puede disolverse con o sin

reaccin qumica en un disolvente (solvente). Ejemplo:

( )

( ) ( )

Si la primera solucin se evapora o seca, se obtiene NaOH e hidrgeno gaseoso. En cambio, la

evaporacin de la segunda solucin permite tener NaCI original. La facilidad del proceso de disolucin

depende de dos factores:

1. El cambio de energa, puede ser de tipo exotrmico o endotrmico (calor de disolucin) 2. el cambio en el desorden (entropa).

El proceso de disolucin desde el punto de vista molecular consta de tres etapas:



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Separacin de molculas del soluto Separacin de molculas del disolvente Mezcla de molculas del soluto y el disolvente

Y se debe fundamentalmente a dos factores: La tendencia a una energa mnima denominada entalpia

de disolucin y del desorden molecular llamada entropa, a mayor desorden mayor entropa. Se

establece que la estabilidad depende de la energa mnima o la mxima entropa en un proceso de

disolucin. En el proceso de disolucin, a nivel molecular debe existir afinidad entre molculas de

soluto y solvente. Para que se realice la disolucin se considera una regla Importante: "LO

SEMEJANTE DISUELVE A LO SEMEJANTE", O "SUSTANCIAS POLARES DISUELVEN

SUSTANCIAS POLARES Y SUSTANCIA NO POLARES DISUELVEN SUSTANCIAS NO

POLARES".

El agua es una sustancia polar, entonces solo formara disolucin con aquellas sustancias que son

polares, como ser el cloruro de sodio, el etanol. El aceite es una sustancia no polar, formando

disoluciones con sustancias no polares como ser: el cloroformo, benceno y otros, Entonces no habr

disolucin si mezclamos una sustancio polar con una no polar, como ejemplo tenemos la mezcla de

agua y aceite, donde se ven dos fases, la del agua y la del aceite (mezclo heterognea).

5. CLASIFICACION DE LAS SOLUCIONES

Las soluciones se pueden clasificar, atendiendo o 5 aspectos Importantes:

I. Segn el nmero de componentes.- Soluciones binarias, soluciones ternarias y soluciones cuaternarias.

II. Segn la naturaleza del disolvente.- Soluciones acuosas y soluciones orgnicas III. Segn la naturaleza del soluto.- Soluciones cidas, soluciones bsicas y soluciones neutras IV. Segn la cantidad de sus componentes.- soluciones diluidas, soluciones concentradas,

soluciones saturadas y soluciones sobre saturadas

V. Segn los estados de agregacin.- Soluciones slidas, liquidas y gaseosas.

5.1. SOLUBILIDAD

La solubilidad se define como la cantidad de una sustancia que se disuelve en 100 gramos de agua a

una temperatura dada; es la concentracin mxima posible. Por ejemplo,

La solubilidad de NaCI es:

Al aadir 40 gramos de NaCI, en 100g de agua quedaran 4g de sal sin disolverse.

6. FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACION

Existen diferentes formas de expresar la concentracin de una disolucin. Las que se emplean con

mayor frecuencia suponen el comparar la cantidad de soluto con la cantidad total de disolucin, ya sea



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en trminos de masas, ya sea en trminos de masa a volumen o Incluso de volumen a volumen, si

todos los componentes son lquidos. En este grupo se incluyen las siguientes:

6.1. MOLARIDAD Es la forma ms frecuente de expresar la concentracin de las disoluciones en qumica. Indica el nmero de moles de soluto disueltos por cada litro de disolucin; se

representa por la letra M. Una disolucin 1 M contendr un mol de soluto por litro, una 0.5

M contendr medio mol de soluto por litro, etc. El clculo de la molaridad se efecta

determinando primero el nmero de moles y dividiendo por el volumen total en litros:

6.2. NORMALIDAD Es otra de las unidades de concentracin ms usadas en qumica y se define de acuerdo a la siguiente expresin matemtica:

6.3. MOLALIDAD Tambin es una unidad de concentracin qumica cuya simbologa es "m" y se define:

La molalidad suele calcularse a partir de la concentracin del soluto en % (p/p).

6.4. FRACCION MOLAR La fraccin molar de un soluto (Xa ), se define como los moles de sustancia A divididos entre los moles totales de solucin, esto es:

La fraccin molar tambin se determina a partir de la concentracin del soluto en % (p/p).

7. TITULACION ACIDO - BASE

Las soluciones de concentracin exactamente conocida, se denominan soluciones estndar. Se

pueden preparar soluciones estndar de algunas sustancias disolviendo una muestra cuidadosamente

pesada de slido en suficiente agua para obtener un volumen conocido de solucin. Cuando las

sustancias no pueden pesarse con exactitud y convenientemente porque reaccionan con la atmsfera,

se preparan soluciones de las mismas y se procede a determinar sus concentraciones por titulacin

con una solucin estndar.

La titulacin, es el proceso en el cual un reactivo de la solucin, el titulante, se aade

cuidadosamente a la solucin de otro reactivo y se determina el volumen del titulante necesario para

que la reaccin se complete.



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Valoracin o estandarizacin, es el proceso por el cul se determina la concentracin de una

solucin midiendo con exactitud el volumen necesario de la misma para reaccionar con una cantidad

perfectamente conocida de un estndar primario. La solucin estandarizada recibe el nombre de

estndar secundario y se emplea para analizar problemas. Las propiedades de las soluciones estndar

primarlos son:

No deben reaccionar o absorber componentes de la atmsfera, como vapor de agua, oxgeno o dixido de carbono.

Deben tener alto porcentaje de pureza. Deben tener peso molecular alto para minimizar el efecto de errores al pesar. Deben ser solubles en el disolvente de Inters. No deben ser txicos.

Cmo se sabe cundo detener la titulacin?

Para esto se agregan unas cuantas gotas de solucin de indicador a la solucin que se va a titular.

8. INDICADORES ACIDO - BASE

Un Indicador es un Colorante Que se utiliza para distinguir entre laS soluciones acidas y bsicas por

medio del cambio de color que experimentan estas soluciones. Tales colorantes son comunes en

materiales naturales. El color mbar del t, por ejemplo, es aclarado por adicin de jugo de limn

(cido ctrico); Un Indicador es una sustancio que adopta colores diferentes dependiendo de la

concentracin de H+ en la solucin. Es preciso que por lo menos una de estas formas tenga color

Intenso paro que puedan observarse cantidades muy pequeas de la misma.

Supngase que se titula una solucin acida de concentracin desconocida aadiendo solucin

estandarizada de hidrxido de sodio gota a gota mediante una bureta. Las buretas comunes estn

graduadas a Intervalos de 1 mi de manera que permiten estimar el volumen de solucin empleado.

El analista debe elegir un indicador que cambie claramente el color en el punto en que reaccionan

cantidades estequeomtricamente equivalentes de cido y base es decir, el punto de equivalencia.

El punto en el cul el indicador cambia de color y se detiene la titulacin se llama punto final. Lo

ideal es que el punto final coincida con el punto de.

Equivalencia. La fenolftalena es Incolora en solucin acida y color rojo - violceo en solucin

bsica. SI en la titulacin se aade una base a un cido, suele emplearse fenoftaleina como

indicador. El punto final se observa cuando aparece una coloracin rosa dbil que persiste por lo

menos 15 segundos al agitar la solucin.

9. VALORACION ACIDO FUERTE BASE FUERTE

Una curva de titulacin es una grfica de pH contra cantidad de cido o base aadida (por lo general,

en volumen). Indica de manera grfica el cambio de pH al aadir cido o base a la solucin y

muestra con claridad cmo cambia el pH cerca del punto de equivalencia.

La solucin que se prepara con el soluto patrn primarlo se denomina ESTNDAR PRIMARIO.

La solucin estandarizada con el patrn primarlo pasa a denominarse solucin estndar o de

concentracin exactamente conocida, que podr ser utilizada para estandarizar otra. Para

estandarizar determinado volumen de una solucin (X), se utiliza un volumen de la solucin patrn

con el cual llegamos al punto final de estandarizacin o punto de equivalencia, es decir cuando

ambas soluciones han reaccionado completa y estequeomtricamente de equivalente equivalente.



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Este punto final se lo detecta, por el cambio de color que experimenta el indicador del inicio y final

del proceso.

10. MATERIALES Y REACTIVOS

10.1. MATERIALES

ITEM MATERIAL CARACTERSTICA CANTIDAD

1 Matraz erlenmeyer 200 ml 3

2 Vaso precipitado 250 ml 3

3 Pipeta graduada 5 ml 1

4 Probeta graduada 10 ml 1

5 Matraz aforado 250 ml 3

6 Bureta 50 ml 1

7 Vidrio de reloj D = 10 cm 1

8 pH - metro Electrnico 1

9 Pipeta aforada 25 ml 1

10 Varilla de vidrio 10 cm 1

11 Balanza Elctrica 1

12 Soporte universal Metlico 1

13 Pinza porta bureta Metlico 1

14 Pizeta 500ml (plstica) 1

15 Propipeta Plstica 1

16 Cepillo P/Tubo 1

17 Esptula recta Metlica 1

10.2. REACTIVOS

ITEM REACTIVO CARACTERSTICA CANTIDAD

1 cido Clorhdrico Concentrado 2 ml

2 cido actico Concentrado 2 ml

3 Fenolftalena 2 cotas

4 Hidrxido de sodio p.a. o q. p. 1g

5 Carbonato de sodio p.a. o q. p. 0.60 g

11. PROCEDIMIENTO

11.1. PREPARACION DE HCl DE 0,1 M

Con los datos del frasco de HC! concentrado, calcular el volumen de ste cido para preparar 250 ml de solucin.

Disolver en aproximadamente 100 ml de agua destilada en un vaso de Precipitado de 250 ml



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Verter esta solucin en matraz aforado de 250 ml. Enjuagar el vaso empleado y el agua de lavado verter en el matraz aforado. Completar hasta el aforo con agua destilada.

11.2. PREPARACION DE NaOH DE 0,1 M

Con los datos del frasco de Na OH slido, calcular la masa de Na OH necesarios para preparar 250 ml. de solucin de Na OH.

En un vidrio reloj, pesar esta cantidad, y disolver en agua destilada y esperar que enfre la mezcla.

Verter en un matraz aforado de 250 ml. Enjuagar el vaso empleado y el agua de lavado verter en el matraz aforado. Completar hasta el aforo con agua destilada.

11.3. PREPARCION DE CH3COOH DE 0,1M

Con los datos del frasco de CH1COOH concentrado, calcular el volumen de ste Acido para preparar 250 ml. de solucin.

Disolver en aproximadamente 100 ml. de agua destilada en un vaso de precipitado de 250 ml. Verter esta solucin en matraz aforado de 250 ml. Enjuagar el vaso empleado y el agua de lavado verter en el matraz aforado. Completar hasta el aforo con agua destilada.

11.4. ESTANDARIZACION DE LA SOLUCION DE HCl DE 0,1 M

Pesar aproximadamente 3 muestras de 0.20 g de carbonato de sodio anhidro y colocar cada uno de ellos en matraces erlenmeyer de 250 ml.

Disolver en 50 ml. de agua destilada. Aadir 7 a 3 flotar, de naranja de metilo a cada solucin. Llenar la bureta de 50 mi con la solucin de HCI.

Aadir cuidadosamente la solucin de HCI de la bureta, sobre la solucin de carbonato de sodio contenido en el erlenmeyer agitando constantemente, hasta que el indicador vire a color rojo o rosa

Registrar el volumen de la solucin de HCI vertido. Determinarla concentracin del HCI

11.5. ESTANDARIZACION DE LA SOLUCION DE NaOH DE 0,1 M

En tres matraces erlenmeyer de 250 mi, mediante una pipeta aforada de 25 mi verter exactamente 25 ml de solucin de NaOH y dos gotas de fenolftalena.

Aadir cuidadosamente la solucin de HCI estandarizado contenido en la bureta, hasta que el indicador vire de rosa a incoloro.

Registrar el volumen do la solucin de HCI vertido. Determinar la concentracin del NaOH

11.6. ESTANDARIZACION DE LA SOLUCION CH3COOH DE 0,1M

En tres matraces erlenmeyer de 250 mi, mediante una pipeta aforada de 250 mi verter exactamente



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25 ml de solucin de NaOH y dos gotas de fenolftalena.

Aadir cuidadosamente la solucin de cido actico contenido en la bureta, hasta que el indicador vire de rosa a incoloro.

Registrar el volumen de la solucin de CH3COOH vertido. Determinar la concentracin del CH3COOH

11.7. CURVA DE TITULACION DE NaOH CON HCl

Para la construccin de curvas de titulacin, utilizaremos las soluciones estandarizadas de cido

clorhdrico e hidrxido de sodio y como instrumento de medicin un pH metro.

Colocar en una bureta de 50 ml la solucin estandarizada de HCl (0,2 N aproximadamente) y en un

matraz erlenmeyer de n25 ml de solucin valorada de NaOH (0,1 N aproximadamente)

Determinar el pH inicial de la solucin de NaOH y luego aadir una gota de fenolftalena a esta

solucin (Qu coloracin presenta?). es importante enjuagar el electrodo del pH metro con agua

destilada en cada medicin y secar con un papel absorbente.

A partir de este momento ir agregando de la bureta la solucin de HCl al matraz con NaOH,

volmenes seleccionados y determinar el pH de la mezcla.

Aadir: 0.5, 8, 10, 12.3, 12.5, 12.7, 13, 15, 20, 25 ml de HCl

Construir una tabla de ml agregados de HCl y pH experimentales obtenidos.

Con los datos de la tabla anterior construir la curva de neutralizacin respectiva.

En la misma grafica sobre poner la curva terica, para esto calcular el pH terico en cada punto.



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12. DATOS Y OBSERVACIONES

V HCl 0 5 15 20 22 25 30 35

pH 13 12 11,75 11,59 11 9 5 1,51

papel papel

pH metro pH metro papel papel papel

pH metro tornasol tornasol tornasol tornasol tornasol

13. CALCULOS Y GRAFICOS

Grafica experimental:

V HCl 0 5 15 20 22 25 30 35

pH 13 12 11,75 11,59 11 9 5 1,51

0

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4

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10

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0 10 20 30 40

pH

volumen HCl

pH

( ) ( )



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( )

( )

( )

( )

( )



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Grafica terica:

V HCl 0 5 15 20 22 25 30 35 pH 13 12,8 12,4 12 11,8 7 2 1,8

0

2

4

6

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14

0 10 20 30 40

pH

volumen HCl

pH

( )

( )



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Grafica experimental Vs Grafica terica:

V HCl 0 5 15 20 22 25 30 35 pH 13 12,8 12,4 12 11,8 7 2 1,8

14. CONCLUSIONES

o Considero que la prctica fue muy interesante y que en ella aprendi la importancia de la medida del pH de distintas sustancias, as como distintos mtodos para obtener este valor,

desde conocer si una sustancia es cida o bsica hasta conocer con una mayor precisin el

pH de una sustancia.

o En el desarrollo de la prctica se conoci el manejo y la importancia del uso del pH metro, un instrumento que nos ayuda a determinar el pH de una determinada sustancia con un alto

nivel de confiabilidad, adems que gracias a este instrumento podemos saber cun cida o

0

2

4

6

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0 5 10 15 20 25 30 35 40

pH

volumen HCl

V HCl 0 5 15 20 22 25 30 35

pH 13 12 11,75 11,59 11 9 5 1,51



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bsica es una sustancia o soluciones, el valor del pH de la misma con una exactitud de dos

decimales, y que, a diferencia de otro indicadores de pH, presenta el valor real del mismo.

o Otro aspecto que considero importante de mencionar es el del empleo de la bureta en el laboratorio, ya que este instrumento fue de vital importancia en este experimento, considero

que las precauciones del trabajo con este instrumento deben ser enfatizadas para su empleo,

para evitar que el instrumento se agripe o llegue a clisar.

15. BIBLIOGRAFIA

CORONEL, LEONARDO. Como resolver problemas de Qumica Preuniversitaria, 2010 MONTECINOS, EDGAR- MONTECINOS, JOSE. Qumica General. Prcticas de Laboratorio,

1989

BABOR JOSE - IBARZ, JOSE. Qumica General Moderna, (1997) ALVAREZ, ALFREDO VALENZUELA, JULIO YUJRA, FEDERICO. Practicas de

Qumica General (1986)

DOCENTES FACULTAD DE INGENIERIA. Qumica Curso Prefacultativo (2004). LONGO, FREDERICK. Qumica General. HARRIS, DANIEL. Anlisis Qumico Cuantitativo (1992).

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