Facultad de Ecología y Recursos Naturales Departamento de Ciencias Químicas

CURSO DE QUÍMICA GENERAL QUI-101

INFORME TRABAJO PRÁCTICO N° 5

“TITULACION DE ÁCIDO FUERTE CON UNA BASE FUERTE”

Asignatura : Lab. Química GeneralCódigo : QUI-101Sección : 301Alumnos : Paola Zepeda Santibáñez

Richard Valencia CastilloProfesor : María Cristina Chamy

Francisco Cañas Urrutia.Fecha de entrega: 02 de Junio 2009

Índice

Introducción……………………………………. Pág. 3

Objetivos……………………………………….. Pág. 4

Desarrollo experimental………..………………. Pág. 5-7

Resolución de preguntas………………… ……. Pág. 8

Grafico…………………………………………….

Conclusión……………………………………. Pág. 9

Bibliografía………………………………. Pág. 10

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Introducción.

A continuación y luego de experimentos realizados en el laboratorio los alumnos se referirán a un procedimiento utilizado para determinar la concentración de una solución, a lo que llaman Titulación. Cabe destacar que se realizaran dos tipos de titulación: Técnica de titulación con Bureta y Técnica de titulación potenciométricaLa titulación es él método para conocer la concentración de una sustancia, a partir de otra ya conocida, haciendo reaccionar las dos sustancias una con otra, haciéndola quedar neutra. Para determinar la concentración de una determinada solución, utilizando la técnica de titulación con Bureta, se necesitará de una solución estándar (una segunda solución de concentración conocida), además de un indicador ácido-base en este caso será usado Fenolftaleina. Ambas soluciones se mezclan (en cantidades medidas) de manera que el indicador acido-base indique el punto de equivalencia (punto en que se reúnen cantidades estequiométricas equivalentes) de las soluciones. Siendo el cambio de color aquel que indicara el punto de equivalencia (momento en que las soluciones se encuentran en estado neutro). Y para determinar la concentración de una determinada solución, utilizando la técnica de titilación potenciométrica , es decir, conocer la concentración de soluciones, a partir de estándares cuya concentración es conocida, aprovechando las variaciones de una fuerza electromotriz inducida entre un electrodo indicador y uno de referencia, hasta detectar a diferentes intervalos durante el proceso de una valoración qué cantidades químicamente equivalentes de las dos hayan reaccionado ( con la ayuda de un pH-meter).

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Objetivo.

• Estandarización de una solución de hidróxido de potasio haciendo uso de un patrón primario.

• Realizar una titulación potenciométrica

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Aparatos y reactivos

150 mL de hidróxido de potasio (KOH (ac)) 0,1 M.0,60 g de hidróxido de potasio (KOH (s)).10 mL de hidrógenoftalato de potasio (KC8H5O4 (ac)) 0,09 M.20 mL de ácido clorhídrico (HCL(ac)).Agua destilada (H2O (ac)).Indicador acido-base Fenolftaleina (C20H14O4 (ac)).3 matraz erlenmeyer 1 agitador magnético.1 matraz de aforo de 250 mL. 1 pipeta total o aforada de 10 mL.1 pipeta total de 20 mL.1 vaso precipitado de 50 mL.1 buretra de 50 mL.1 balanza granataria con sensibilidad de 0,01 (g).1 espátula metálica.1 pH – meter. 1 embudo.1 varilla de vidrio. Papel blanco.

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Desarrollo experimental o procedimiento.

Experimento Nº 1: Preparación de la solución de hidróxido de potasio.

Materiales utilizados y procedimiento: para este experimento se utilizo 250 mililitro de solución de hidróxido de potasio 0,1 M para la cual se debió realizar el cálculo correspondiente para saber la cantidad en gramos de soluto que se debió utilizar, de la siguiente forma:

Cuanto soluto se tiene en la solución:

0,1 M 1000mililitro soluciónX M 100mililitro solución

X=0,01 moles

Peso atomico KOH=56g/molK= 39O= 16H= 1

Luego de estos dos cálculos se dividen entre los 2:

0,01g / 56 g/mol= 0,50 gramos de KOH

Luego de esto se tomo la cantidad de KOH que se obtuvo del cálculo y se le disolvió en un vaso precipitado de 50 mililitro con agua destilada, luego de esto se transfirió cuidadosamente a un matraz de aforo de 250 mililitro.

Experimento Nº2: Estandarización de la solución de hidróxido de potasio.

Materiales utilizados y procedimiento: en este experimento se utilizo KHP (KC8H5O4) el cual se utilizo 10 mililitro de la solución 0,100M de KHP, y se le puso en un matraz erlenmeyer, a esta solución se le agrego 2 gotas de indicador acido base fenolftaleína,

En segundo paso se tomo el matraz de aforo y se coloco en sima de la …… para dejarlo bajo el matraz de aforo para empezar a agregar gotas de hidróxido de potasio hasta logra que la solución reaccionara y adquiriera el color que produce la fenolftaleína cuando un solución es base. Con el fin de medir la cantidad neta del volumen que debe usar para transformar este acido en base.

Ya con esto se procedió a realizar una segunda vez, con estos datos se pudo sacar la concentración real de trióxido de potasio:

Datos:

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KHP= 0,099M Volumen del experimento (KOH)1.- 13,1 mililitros2.- 12,9 mililitros

Ya con estos datos se puede concluir lo siguiente:

1.- C1 V1 C2 V2

0,0999 M 10mililitro X 13,1 mililitros

X= 0,0762 M

2.- C1 V1 C2 V2

0,0999M 10mililitros X 12,9 mililitrosX=0,0774 M

Ya con estos se puede sacar el promedio el cual es: 0,0768 M. de la concentración de la solución.

Experimento N° 3: Titulación pH- métrica de una solución de acido clorhídrico.

Materiales utilizados y procedimiento: con una pipeta de 20 mL fue tomada una alícuota de concentración de HCl de solución desconocida, la cual fue puesta en un matraz erlenmeyer limpio y seco. Luego se procede a la titulación agregando pequeños volúmenes de KOH desde la bureta, de manera se agrega base hasta que el valor de pH sea constante, es decir se neutralice.

GráficopH. Volumen total de KOH

1,1 0,7mL 1,1 1,7mL

1,11 2,7mL 1,13 3,7mL 1,15 4,7mL 1,17 5,7mL 1,19 6,7mL 1,22 7,7mL 1,24 8,7mL 1,28 9,7mL 1,31 10,7mL 1,32 11,2mL 1,34 11,7mL 1,36 12,2mL 1,37 12,7mL

1,4 13,2mL 1,42 13,7mL 1,43 14,2mL

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1,45 14,7mL 1,47 15,2mL 1,49 15,7mL 1,53 16,7mL 1,58 17.7mL 1,64 18,7mL 1,68 19,7mL 1,76 20,7mL 1,83 21,7mL 1,92 22,7mL 2,02 23,7mL 2,13 24,7mL 2,22 25,2mL 2,31 25,7mL 2,45 26,2mL

2,6 26,7mL 2,69 26,9mL 2,78 27,1mL 2,88 27,3mL 3,07 27,5mL 3,38 27,7mL 4,05 27,9mL 5,51 28mL 5,95 28,1mL 7,48 28,2mL 9,74 28,3mL 10,4 28,5mL

10,81 28,7mL 11,25 29,2mL 11,44 29,7mL 11,67 30,7mL 11,82 31,7mL 11,93 32,7mL 12,03 33,7mL

12,1 34,7mL 12,2 36,7mL

12,27 38,7mL

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Resolución de preguntas planteadas.

1- ¿Qué es un patrón primario?

Un patrón primario, también llamado estándar primario es una sustancia utilizada en química como referencia al momento de hacer una valoración o estandarización. Para ello deben tenerse en cuenta las siguientes características: deben tener composición conocida, ser altamente puros, ser estables a temperatura ambiente, debe ser posible su secado en estufa, no deben absorber gases, debe reaccionar rápida y estequiométricamente con el titulante, y tener un peso equivalente grande.Además, se debe tomar en cuenta la cantidad de patrón primario que debe pesarse para un análisis.

2- ¿Cual es la reacción química que ocurre en la reacción de estandarización del KOH con el KHP?

Ocurre una reacción química de neutralización entre KOH (ac) y KC8H5O4 (ac), al tiempo en que se alcanza el punto de equivalencia.

KOH (ac) + KC8H5O4 (ac) H2O(ac) + 2K+ (ac) + C8H4O4

- (ac)

3- ¿Por qué la solución de KOH preparada es “aproximadamente” 0.1 M? ¿Por qué es necesaria su estandarización?

La solución de KOH (ac) es aproximadamente de 0,1 M porque este es un compuesto higroscópico, es decir, cuando esta expuesto al aire libre absorbe humedad del medio ambiente, provocando que la cantidad real de KOH (ac) pesado este siendo modificado por esta absorción de agua. Debido a esto la medición de hidróxido de potasio no es exacta. Además, al aproximar valores como los gramos obtenidos necesarios para la preparación de la solución (0,56 g ~ 0,60 g), el resultado final de la concentración molar difícilmente iba a ser 0,1 exacto. Por todo esto fue necesaria su estandarización para poder determinar la concentración molar real de la solución, previo a la titulación del experimento nº 3.

4- A partir del grafico calcule el volumen de KOH en el punto de equivalencia.

5- Determine la concentración molar de HCl, desde el grafico y a través de cálculos.

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Conclusión.

Gracias a la experimentación los alumnos lograron establecer diferencias entre ambos métodos y llegar a las siguientes conclusiones:• El método potenciométrico se puede considerar exacto, aunque es un poco mas lento que el método de titilación con bureta.• En una se dispone de indicadores y en la otra no.• La titulación con bureta es menos exacta ya que existe un margen de error.Se puede determinar la solución mediante experimentación y cálculos la concentración molar de una determinada solución.El pH en el punto de equivalencia de una reacción de neutralización es diferente según la fortaleza del ácido y/o la base que se neutraliza.Los indicadores que indican el punto de equivalencia no son igual de útiles para todas las reacciones.Se puede decir que: Un equivalente de un ácido neutraliza completa y precisamente un equivalente de una base, puesto que un mol H+ reaccionará con un mol de OH-.Esto significara o en otras palabras, al mezclar volúmenes iguales de soluciones que tienen la misma normalidad llevara a una reacción completa entre sus solutos, un litro de ácido 1N neutralizará completamente un litro de base 1N porque un equivalente de ácido reaccionara con un equivalente de base. Así lo muestra la siguiente formula:

Con el fin de averiguar la cantidad de ácido que posee una disolución, a partir de una

cantidad de base conocida, o viceversa.

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Bibliografía:

Química general. K. W. Whitten, R. E. Davis y M. L. Peck, Mc Graw-Hill, 5a edición 1998

Química. R. Chang, 4a edición Mc Graw-Hill, 1992

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