practica n°3 titulacion conductimetrica

UN I V E R S I D A D AL A S PE R U A N A SFACULTAD DE INGENIERAS Y ARQUITECTURA

Escuela Acadmico Profesional de ArquitecturaEscuela Acadmico Profesional de Ingeniera Ambiental

2011

PRCTICA: 3 TITULACIONES CONDUCTIMETRICA.

MTODOS MODERNOS DE ANLISIS CONTAMINANTE.

DEDICATORIA:Este presente trabajo est dedicado a nuestro creador y salvador del planeta. 29/09/2011

AO: DEL CENTENARIO DE MACHUPICCHU PARA EL MUNDO.

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UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS.FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL.

PRCTICA: 3 TITULACIONES CONDUCTIMETRICA.CATEDRA CICLO ESTUDIANTE : Dra. ROSA GALINDO PASACHE. : VI.

: CRDOVA BULEJE, JOEL CRISTHIAN.

ICA PER 2011.

Mtodos modernos de anlisis [email protected].

INDICE.Caratula...PAG.1 CAPITULO I.....PAG.4FORMULACION DEL PROBLEMA, HORIZONTES, DELIMITACION Y OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION. 4.1 PROBLEMA PRINCIPAL. 4.2 PROBLEMAS ESPECIFICOS. 4.3 HORIZONTES DE LA INVESTIGACION. 4.4 DELIMITACION DE L AINVESTIGACION.

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Objetivos de la investigacin.......PAG.5 5.1 objetivo general. 5.2 objetivo especifico. CAPTULO II...PAG.6 INTRODUCCIN IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIN A LA CONDUCTIMETRA. Resistencia, conductancia y Conductimetra......PAG.7 Variacin de la Conductimetra....PAG.8 Importancia y justificacin de la investigacin......PAG.9 Fundamentos tericos de la investigacin...PAG.10 Practica titulacin conductimetrica........PAG.11 Objetivos de la prctica Materiales y reactivos. Preparacin de soluciones.....PAG.13 Datos experimentales ........PAG.14 CAPTULO III.....PAG.18 Conclusiones, recomendaciones y bibliografa.


4CAPITULO IFORMULACIN DEL PROBLEMA, HORIZONTES, DELIMITACIONES Y OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIN.

1.1.1 PROBLEMA PRINCIPAL1. ser posible poder Determinar por titulacin conductimetrica la concentracin de soluciones de cido clorhdrico (HCl) y de cido actico (CH3COOH)?

1.1.2 PROBLEMAS ESPECFICOS1. De qu manera podremos determinar la titulacin conductimetrica la concentracin de soluciones de cido clorhdrico (HCl) y de cido actico (CH3COOH)? 2. De qu manera influye la determinacin conductimetrica en la formacin de nuestra profesional?

1.2 HORIZONTES DE LA INVESTIGACINEste trabajo encierra solo Ica cercado contando con limitaciones en lo econmico para extender la investigacin sobre este tema.

1.3 DELIMITACIN DE LA INVESTIGACIN1.3.1 DELIMITACION ESPACIAL Este trabajo se realiz en el laboratorio de qumica UAP. 1.3.2 DELIMITACIN TEMPORAL Este trabajo se elaboro en el mes de septiembre del ao 2011.


1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIN1.4.1 OBJETIVO GENERAL Demostrar de qu manera influyen las aplicaciones las aplicaciones de instrumentos para minimizar los efectos atmosfricos en el ambiente 1.5.2 OBJETIVOS ESPECFICOS Este trabajo tiene los siguientes objetivos especficos:

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1. Determinar que podemos determinar la titulacin conductimetrica la concentracin de soluciones de cido clorhdrico (HCl) y de cido actico (CH3COOH) mediante instrumentos del laboratorio. 2. Determinar que el uso o aplicaciones anlisis instrumental influye en la determinacin de la titulacin conductimetrica la concentracin de soluciones de cido clorhdrico (HCl) y de cido actico (CH 3COOH).

Agregado: como futuros ingeniero

ambientales tenemos la gran misin de minimizar los

impactos ambientales negativos y aplicar un desarrollo que satisface las necesidades del presente sin poner en peligro la capacidad de las generaciones futuras para atender sus

propias necesidades. A travs de una buena aplicacin del desarrollo sustentable.


6CAPITULO IIINTRODUCCIN, IMPORTANCIA JUSTIFICACIN A LA CONDUCTIMETRA. 2.1 INTRODUCCION.El transporte de la corriente elctrica a travs de conductores metlicos es realizado por el movimiento de los electrones del metal, bajo la accin de una diferencia de potencial aplicada. En este caso, por tratarse de un solo tipo de transportador (electrones), puede considerarse al conductor electrnico como homogneo, y para l es vlida la Ley de Ohm

R

V I

(1 )

Donde R es la resistencia del conductor (en Ohm, ), V es la diferencia de potencial aplicada (en voltios, V) e I es la intensidad de corriente que circula a travs del conductor (en amperios, A). En el caso de las disoluciones electrolticas, la corriente es transportada por los iones de la disolucin, los cuales se mueven en distintos sentidos (de acuerdo con el signo de su carga) bajo la accin del campo elctrico producido por la diferencia de potencial aplicada. En este caso, el conductor inico tambin puede considerarse como homogneo (siempre y cuando no existan fuerzas mecnicas o viscosas aplicadas), y al igual que el conductor electrnico, seguir la Ley de Ohm (Ec. 1). Esta propiedad de conducir la corriente que poseen las disoluciones electrolticas es la base de la Inica, una de las reas del conocimiento dentro de la Electroqumica, y una de las primeras en desarrollarse.


Resistencia, conductancia y conductividad: En ausencia de un campo elctrico, los iones que constituyen un conductor inico se encuentran en un constante movimiento al azar, de manera que la distancia efectiva recorrida por los iones en su conjunto es nula. Este movimiento se origina por accin de fuerzas trmicas y de conveccin. Ahora bien, cuando se somete a dichos iones a la accin de un campo elctrico, los mismos se movern, en un sentido u otro, de acuerdo con su carga, fenmeno que se conoce como migracin inica. En estas condiciones, se puede considerar a la disolucin como un conductor, que obedece a la Ley de Ohm. Consideremos la representacin de una porcin disolucin (Fig. 1) en la que la resistencia R correspondiente vendr dada por:

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R

l A

(2

Donde es la resistividad (en ohm.cm) de la disolucin, l es la longitud (-distancia entre los planos considerados - en cm) del conductor y A es el rea de seccin transversal (en cm2) del conductor.

Secci n A Longit u d l

Figura 1. Porcin de disolucin

Variacin de la conductividad con la concentracin La conductancia molar depende de la concentracin del electrolito. Sera independiente de la misma si la conductividad fuese directamente proporcional a la concentracin, pero esto no es as debido a que la interaccin entre los iones es disociativa a concentracin baja y asociativa a concentraciones altas.


En la Fig. 2 se muestra la variacin de la conductividad con la concentracin para

distintos electrolitos. El comportamiento general es el mismo para todos los electrolitos. Existe un aumento inicial de la conductividad a medida que a Aumenta la concentracin hasta un valor.

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Titulaciones conductimtricas Figura 7. Curva de titulacin conductimetrica de un cido fuerte con una base fuerte Se muestra la grfica de conductancia vs. Volumen de NaOH agregado durante la valoracin

conductimetrica de una disolucin de HCl con NaOH. A medida que se agrega el reactivo valorante (NaOH), los H+ del HCl van siendo consumidos por los OH - para formar agua. Estos H+ son progresivamente sustituidos por iones Na+, los cuales poseen una menor conductancia inica que los H+, y por lo tanto la conductancia de la disolucin disminuye. Luego del punto equivalente, el exceso de iones Na+ y OH- provoca el aumento de la conductancia de la disolucin verificndose la segunda recta que se muestra en la figura. La pendiente de la recta correspondiente a la fase final de la valoracin (ms all del punto equivalente) es menor que la pendiente inicial debido a que la suma de las conductividades inicas del Na+ y el OH- es menor que la correspondiente suma para los iones H+ y Cl-.


2.2 IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIN DE LA INVESTIGACIN2.2.1 IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIN Este presente documento es importante porque se est dando inicio con la aplicacin del anlisis instrumental para determinar un desperfecto en nuestro ambiente , sabemos que toda materia presenta una conductividad sea menos o mayor como por ejemplo podemos decir que la conductividad del agua es 325S/Cm y que esta por motivos distinto de la actividad minera , agrcola y entre otras contamina vertiendo desechos txicos en ese espacio entonces podernos determinar por medio de instrumento como el conductimetro la conductibilidad de este medio y mediante tablas hacer una comparacin si esta se encuentra en los LMP, si tuviera dentro del rango no hay preocupacin pero si hay que tener precaucin en los vertidos que se puedan aumentar, si estuviera fuera del LMP, se tendra que notificar a la empresa vertedora y hacer un tratado al medio contaminado por los distintas biota que puede existir. Ro Rmac es el ms contaminado por vertimiento de aguas residuales

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Lima, 10 de Septiembre del 2009 - Las aguas residuales son el resultado de las aguas utilizadas por los pobladores ya sea en actividades domsticas o mineras e industriales. Un equipo de tcnicos del Ministerio del Ambiente visit las cuencas de los ros Rmac, Mantaro, Chili, Lago Titicaca y la Baha de Ferrol; con la finalidad de

realizar un diagnstico de la situacin actual y elaborar el programa para rehabilitar estas cuencas que abastecen con recursos hdricos a 8 regiones del pas.

Instrumento de medicin conductimetrica.


2.3 FUNDAMENTOS TERICOS DE LA INVESTIGACIN 2.3.1 DEFINICIONES Y CONCEPTOS BSICOSConductimetra: Es un mtodo analtico basado en la conduccin elctrica de losiones en solucin, que se utiliza para medir la molaridad de una disolucin, determinada por su carga inica, o salina, de gran movilidad entre dos puntos de diferente potencial. La conductividad elctrica es un fenmeno de transporte en el cual la carga elctrica (en forma de electrones o iones) se mueve a travs de un sistema.

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Celdas: las celdas pueden tener diferentes configuraciones fsicas dependiendo delas necesidades de la medida, que pueden incluir consideraciones acerca de su volumen o espacio (Fig. 5).Figura 5. Esquema de una celda de conductividad

Aplicaciones de las medidas conductimtricasComo se coment previamente, las medidas conductimtricas rara vez se utilizan para medir la concentracin de un determinado electrolito. Por el contrario, resultan tiles para medir la concentracin total de electrolitos.

Determinacin de la salinidad del agua de marLa salinidad total es una medida del contenido total de sales disueltas en una disolucin y es de particular importancia su determinacin en el agua de mar. La salinidad del agua de mar es debida, entre otros electrolitos, al NaCl, KCl y MgCl2 y su contenido total es determinante de procesos biolgicos tan diversos como el desove y la migracin de los peces. La medida de salinidad se realiza en una escala basada en una disolucin de KCl. As, un valor de salinidad de 35 a 15 C es equivalente a la conductividad de una disolucin de KCl conteniendo 32.4356 g de KCl en 1 kg de disolucin.

Control de la pureza del aguaEl agua corriente suministrada por las caeras posee un contenido de electrolitos que no es adecuado para su uso en los laboratorios. Esta agua puede aser purificada por destuilacin, intercambio inico o por mtodos combinados de intercambiadores y membranas para smosis inversa. Se puede medir el grado de purificacin alcanzado midiendo la conductividad total del agua producida. Los equipos que purifican el agua a un nivel de 10 -9 M tienen incorporado un sistema de medicin contnua de la


conductividad. En la Fig. 8 se resumen los rangos de valores de conductividad para distintos tipos de aguas.

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El agua comnmente utilizada en Electroqumica es de calidad ultrapura, en la que la resistividad debe de alcanzar un valor mayor que 18 M cm-1. La misma se consigue luego de realizar una triple destilacin, seguida de intercambiadores catinico y aninico y smosis inversa. La resultante debe fluir por filtros de carbn activado y de membrana de acetato de celulosa de 0,33 m de dimetro.

PRACTICA N3 TITULACION CONDUCTIMETRICA.Objetivo de esta prctica: determinar titulaciones conductimtricas en soluciones. Materiales utilizados en esta prctica. Conductimetro: Es un dispositivodiseado para medir una caracterstica de todos los materiales que es la conductividad. la conductividad se mide en siemens*m2/m, o lo que es lo mismo sm*m. siemens es una unidad, por el rea transversal del conductor, sobre la longitud del conductor (un conductor mas "grueso" conduce mas y uno ms largo menos).

Grficos:

Acido actico: El cido actico, cidometilencarboxlico o cido etanoico, se puede encontrar en forma de ion acetato. ste es un cido que se encuentra en el vinagre, siendo el principal responsable de su sabor y olor agrios. Su frmula es CH3-COOH (C2H4O2).

Agua destilada. Es aquella que comotodo tipo de agua su composicin se basa en la unidad de molculas H2O, solo que se le han eliminado las impurezas e iones mediante la destilacin.


Vasos de precipitados.

Sirve para medir volumen de lquidos y tambin para calentar y mezclar sustancias. MEDIDASML O C 2000, 1000 900, 500 300, 200 150, 140 100, 80.

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Agitador. Es un instrumento, usadoen los laboratorios de qumica, consistente en una varilla regularmente de vidrio que sirve para mezclar o revolver por medio de la agitacin de algunas sustancias.

Termmetro. Instrumento que mide latemperatura en grados centgrados o Fahrenheit.

Acido clorhdrico: Es una disolucinacuosa del gas cloruro de hidrgeno (HCL). esta disolucin resulta un lquido transparente o ligeramente amarillo, que en estado concentrado produce emanaciones de cloruro de hidrgeno (de ah el nombre de sal fumante)

Hidrxido

(NaOH) o hidrxido sdico, tambin conocido como sosa custica o soda custica, es un hidrxido custico usado en la industria (principalmente como una base qumica) en la fabricacin de papel, tejidos, y detergentes.

de

sodio.

Pipeta. Instrumento de laboratorio que se utiliza para medir o transvasar pequeas cantidades de lquido1.2 1 10 5 2.


SOLUCIN PATRN:Preparar 100ml. de CH3COOH 0.020M ,HCl 0.015m 0.001M en NaOH 0.100M

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PROCEDIMIENTO: Medir con una pipeta volumtrica 500 ml de solucin de CH3COOH 0.020m y 20mlde HCl 0.015 y depositarlo en un vaso de 200ml de capacidad agregar al vaso 80 ml de agua destilada de baja conductividad. Colocar en el vaso una barra de agitacin magntica y agitar la solucin para homogenizar detener la agitacin, medir su temperatura introducir en el vaso la celda de imersion y leer la conductancia de la solucin. Aadir exactamente 0.2ml de NaOH0.100m con una micro pipeta de 10ml y nuevamente agitar la soluciona y leer la conductancia, proceder de manera similar para agregados de 0.2 en 0.2ml de NaOH hasta completar 3.0ml y luego 0.5ml en 0.5ml hasta completar 15ml. Grafica la conductancia corregidas por (V/v)/V versus los ml de NaOH agregados.

Solucin 100 ml de CH3COOH

Solucin 100 ml de NaOH

Solucin 100 ml de HCl

Tener en cuenta: N: Normalidad de concentracin, M: Peso molecular V: volumen.


DATOS EXPERIMENTALES OBTENIDOS: AGREGANDO 0.2 NaOHVolume (ML) 150 105.2 105.4 105.6 105.8 106 106.2 106.4 106.6 106.8 TEMPERATURE (C). 25.3 23.2 24 24.3 24.2 24.3 24.3 24.1 24.5 23.9 RESISTANCE. S/Cm 696 76.6 451 63.4 705 703 702 728 736 749 Volume (ML) 106.8 107.3 107.8 108.3 108.8 109.3 109.8 110.3 110.8 111.3

AGREGANDO 0.5 NaOHTEMPERATURE (C). 23.7 24.3 24.1 24.2 24.2 24.6 24.2 24.3 24.5 24.1

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RESISTANCE. S/Cm 780 808 793 821 815 648 624 934 996 1112

Se puede observar que en este cuadro la resistencia la tenemos en unidades de (microsiever/ centmetros) la cual debemos de transfrmala a unidades de siemens, luego tener potencia en unidades de voltios/ centmetros para poder graficar en papel milimetrado. Deducimos que: S= Siemens s = S/10^6 reemplazando datos tenemos lo siguiente:

RESISTANCE. S/Cm 696 76.6 451 63.4 705 703 702 728 736 749

s = S/10^6=ohmios/ cm 0.000696 0.0000769 0.000451 0.0000634 0.000705 0.000703 0.000702 0.000728 0.000736 0.000749

RESISTANCE. S/Cm 780 808 793 821 815 648 624 934 996 1112

s = S/10^6= ohmios/ cm 0.00078 0.000808 0.000793 0.000821 0.000815 0.000648 0.000624 0.000934 0.000996 0.001112


Ahora obtenemos potencia: P =I*R = ohmios/cm

150.00078 0.000808 0.000793 0.000821 0.000815 0.000648 0.000624 0.000934 0.000996 0.001112

s = S/10^6=voltios/ cm 0.000696 0.0000769 0.000451 0.0000634 0.000705 0.000703 0.000702 0.000728 0.000736 0.000749

P =I*R = ohmios /cm 0.000696 0.0000769 0.000451 0.0000634 0.000705 0.000703 0.000702 0.000728 0.000736 0.000749

s = S/10^6=voltios/ cm 0.00078 0.000808 0.000793 0.000821 0.000815 0.000648 0.000624 0.000934 0.000996 0.001112

P =I*R = ohmios /cm

CUADRO GENERAL A GRAFICAR.Volumen.(0.2ml) 150 105.2 105.4 105.6 105.8 106 106.2 106.4 106.6 106.8 Resistencia. Ohmios /cm. 0.000696 0.0000769 0.000451 0.0000634 0.000705 0.000703 0.000702 0.000728 0.000736 0.000749Volumen.(0.5 ml)

106.8 107.3 107.8 108.3 108.8 109.3 109.8 110.3 110.8 111.3

Resistencia. ohmios /cm. 0.00078 0.000808 0.000793 0.000821 0.000815 0.000648 0.000624 0.000934 0.000996 0.001112


16CAPITULO III

CONCLUSIONES, RECOMENDACIONES Y BIBLIOGRAFIA.3.1 CONCLUSIONES:3.1.2 Se concluye que los datos obtenidos son experimentales, y que estos pueden variar de acuerdo a su concentracin. 3.1.3 Se concluye que la aplicacin de una metodologa cientfica influye en la obtencin de datos de titulacin..

3.2 RECOMENDACIONES:3.2.2 Se recomienda que el lector ample mas este tema con nuevos datos experimentales. 3.2.3 Se recomienda que toda experimentacin debe estar bajo una metodologa cientfica para obtener datos positivos.

3.3 BIBLIOGRAFIA.http://luisamariadelcarmen.blogspot.com/ http://www.ciens.ucv.ve:8080/generador/sites/martinezma/archivos/Titulaciones%20Conductimetricas.pdf http://catedras.quimica.unlp.edu.ar/qa2/guias/2010-TP08Titulaciones_Conductimetricas.pdf


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