Universidad Nacional Autnoma de Mxico

Facultad de Estudios Superiores Cuautitln

QUMICA

Laboratorio de Fisicoqumica IV

Grupo 1501B

Profesora Juana Cabrera Hernndez

Equipo No.4

Fecha de entrega:Septiembre/

PRCTICA 4TITULACIN CONDUCTIMTRICA

OBJETIVOS Conocer los fundamentos fisicoqumicos de una titulacion conductimetrica. Determinar la variacin de la conductividad en el transcurso de una relacin de una valoracin cido-base. Calcular el punto de equivalencia para una reaccion de neutralizacion. Discutir las ventajas de esta tecnica analitica sobre otras con el mismo objetivo. Aplicar la tcnica para la determinacin del contenido del acido acetilsalicilico de un analgesico comercial.

INTRODUCCINLa titulacin conductimtrica se basa en la medida de cambio de la conductancia de una disolucin a medida que se agrega el reactivo valorante.De esta manera, durante una valoracin, la sustitucin de algunas especies inicas por otras producir un cambio en la conductancia, el cual puede ser aprovechado para determinar el punto final de la valoracin.La variacin de la conductancia de una solucin durante una valoracin puede servir como un metodo util para seguir el curso de una reaccin.Consideremos una solucin de un cido fuerte, HA, a la cual se aade una solucin de una base fuerte, MOH. Se produce una reaccin:H+ + OH- H2OPor cada equivalente de MOH aadido, se elimina un equivalente de H+ . Efectivamente, el ion H+ de mayor movimiento es sustituido por el de menor movimiento, M+, y disminuye la conductancia de la solucin: este fenmeno contina hasta que se alcanza el punto de equivalencia: en este punto tenemos una solucin de la sal MA. Si aadimos mas base aumenta la conductancia de la solucin, ya que se aaden ms iones y la reaccin ya no consume un apreciable nmero de estos. En consecuencia , en la valoracin de un cido fuerte con una base fuerte, la conductancia alcanza un mnimo en el punto de equivalencia. Este mnimo puede utilizarse en vez de un colorante indicador para determinar el punto final de la valoracin.El punto final puede determinarse fcilmente, y est dada por:

k=H+H+ + A-A- + M+M+ +OH-OH-Donde las concentraciones estn en moles por metro cbico. Utilizando esta ecuacin y conociendo las concentraciones de las soluciones de cido (HA) y de la base (MOH), podemos calcular fcilmente la conductancia de la solucin como una funcin del volumen aadido.DESARROLLO EXPERIMENTAL-Diagrama de flujo experimental

-Material, Equipo y Reactivos

RESULTADOS

Tabla 1: Valoracin Potenciomtrica de KOH con HCl y NH4OH con HClPRIMERA PARTE

Volumen (mL) de HCl 0.1 MConductividad/ (Mhos)

KOH 0.01 MNH4OH 0.01 M

02.47x10-330.4x10-6

12.47x10-3196.6x10-6

22.23x10-3512x10-6

32.11x10-3846x10-6

42x10-31167x10-6

51857x10-61518x10-6

61737x10-61855x10-6

71634x10-62.11x10-3

81524x10-62.41x10-3

91413x10-62.69x10-3

101323x10-63.08x10-3

111231x10-63.27x10-3

121214x10-33.53x10-3

131483x10-63.82x10-3

141776x10-64.08x10-3

152.07x10-34.32x10-3

162.38x10-34.61x10-3

172.61x10-35.07x10-3

182.88x10-35.35x10-3

193.14x10-35.55x10-3

203.38x10-3

Tabla 2: Valoracin potenciomtrica de cido Acetilsaliclico con KOH

SEGUNDA PARTE

Volumen (mL) de KOH 0.1 MConductividad/(Mhos)cido acetilsaliclico

0204x10-6

0.25197x10-6

0.5172.9x10-6

0.75164.4x10-6

1.0160.3x10-6

1.25160.4x10-6

1.5164.1x10-6

1.75169.6x10-6

2.0177.1x10-6

2.25216x10-6

2.5263x10-6

2.75313x10-6

3.0368x10-6

ANLISIS DE RESULTADOS

A partir de los resultados obtenidos las reacciones que se llevaron a cabo fueron las siguientes:Reaccin de valoracin de KOH con HCl KOH + HCl Cl- + K+ + H2O Reaccin de valoracin de NH4OH con HCl NH4OH + HCl NH4+ + Cl- + H2O Reaccin de valoracin del cido acetilsaliclico con KOHC9H8O4 + KOH C9H7 + H2OMediante los resultados obtenidos en la valoracin se pueden graficar las curvas de valoracin que se llevaron a cabo en la primera parte: *Curva de valoracin de KOH 0.01M con HCl 0.1M

*Curva de valoracin de NH4OH0.01 M con HCl 0.1M

En las grficas trazadas anteriormente se puede visualizar la curva, la cual est dada por las contribuciones inicas de cada uno de los reactivos utilizados en la valoracin.Una vez identificadas las reacciones de valoracin se pueden trazar las curvas de valoracin de la primera parte, son las siguientes: Valoracin de 100 mL KOH 0.01M , con HCl 0.1 M

Valoracin de NH4OH0.01 M con HCl 0.1M

Para ambas valoraciones se us como titulante el HCl a una concentracin de .1M, para la primera valoracin de KOH tenemos el caso una titulacin conductimtrica del tipo cido fuerte- base fuerte, para este tipo de titulacin el volumen de equivalencia se determina grficamente en la interseccin de las 2 lneas con diferente pendiente, el volumen en esta primera grfica es de 11.2 ml, para determinar la concentracin real del KOH se utilizara:C2=(C1*V1)/V2C2=(0.1M*11.2ml) / 100 mlC2=0.0112M En el caso de la valoracin de NH4OH tenemos una titulacin del tipo cido fuerte- Base dbil y si bien el volumen de equivalencia tambin se determinar grficamente ser de una forma distinta al caso anterior el volumen de equivalencia ser en el punto donde se vea un salto significativo en la grfica y en nuestro caso este volumen es de 11 ml, si volvieramos a sacar la concentracin real del NH4OH esta sera de 0.011MAunque el objetivo en esta parte no era precisamente conocer la concentracin es importante comprobar que este metodo de titulacion es bastante preciso y es fiable al momento de determinar concentraciones de sustancias que si nos sean desconocidasPara la segunda parte experimental se realiz la valoracin de la aspirina con el KOH 0.1 M de la cual mediante los resultados obtenidos podemos ver la curva de valoracin:*Curva de valoracin de 100ml cido acetilsaliclico con KOH 0.1M

Y Sus contribuciones inicas establecidas en la curva son las siguientes

La determinacin del punto de equivalencia se realizar de forma parecida a la valoracin de NH4OH con HCl ya que el cido acetilsaliclico es un cido dbil y el KOH es una base fuerte as que tenemos el tipo de titulacin base fuerte-cido dbil, el volumen en nuestro caso fue de 2.2 ml de KOHCon esto ya podemos calcular la concentracion del acido acetil salicilico y se har de la siguiente forma:C2=(C1*V1)/V2C2=(0.1M*2.2ml) / 100 mlC2=0.0022M Una vez determinada la concentracin podemos calcular los gramos de ac. acetilsaliclico contenidos primeramente en 0.2g de aspirinan=(0.0022M*0.5L)= 0.0011molesg= 0.0011moles*180.157g/mol)= 0.19817g lo cual representa el 99.085%

Ahora el peso de una tableta es de 0.5g as que haciendo una simple regla de 3 se determinarn los mg de cido acetilsaliclico por tableta:mg={(0.5g*0.19817 g)/0.2g)}*1000 = 495.425 mg

El fabricante indica que cada tableta contiene unos 500mg de cido acetilsaliclico, celulosa y almidn de maz. como vemos los miligramos reportados y los obtenidos de forma experimental son muy parecidos.

As que solo queda decir que las medidas de conductividad se utilizan de forma rutinaria en muchas aplicaciones industriales y medioambientales como un modo rpido, barato y fiable de medir el contenido inico en una solucin.A pesar de la dificultad de interpretacin terica, las mediciones de conductividad se utilizan ampliamente.Por ejemplo, se utilizan para controlar la calidad de los suministros pblicos de agua, en hospitales, en el agua de las calderas y en las industrias que dependen de la calidad del agua, tales como en las de elaboracin de la cerveza. Este tipo de medicin no es especfica de iones , ya que a veces se puede utilizar para determinar la cantidad de slidos totales disueltos (TDS) si se conoce la composicin de la solucin y su comportamiento de conductividad.A veces, las mediciones de conductividad estn vinculadas con otros mtodos para aumentar la sensibilidad de la deteccin de determinados tipos de iones. Por ejemplo, en la tecnologa del agua de caldera, la purga de caldera es continuamente supervisada la conductividad de cationes que es la conductividad del agua despus de haber pasado a travs de una resina de intercambio catinico. Este es un mtodo muy sensible para vigilar las impurezas aninicas en el agua de la caldera, en presencia de exceso de cationes (los del agente alcalinizante usualmente utilizado para el tratamiento de agua). La sensibilidad de este mtodo se basa en la alta movilidad de H+ en comparacin con la movilidad de otros cationes o aniones.Los detectores de conductividad se utilizan habitualmente en la cromatografa inica.

CONCLUSIN

En la presente prctica No.4 titulacin conductimtrica, se cumplieron los objetivos planteados ya que aplicando los fundamentos de los mtodos conductimtricos de anlisis se pudo determinar por medicin directa la conductividad de una sustancia especfica en la valoracin siendo testigos de la intervencin de los procesos fisicoqumicos durante la elaboracin de la prctica y se comprob la metodologa de titulacin de soluciones por mtodos conductimtricos dando resultados que se esperaban o por lo menos similares a los que se predecan segn la tendencia determinada tericamente. Tambin se logr calcular el punto de equivalencia en las tres reacciones de neutralizacin que se llevaron a cabo, esto apoyado en los grficos correspondientes de cada una de ellas.Igualmente corroboramos que este mtodo tambin se aplicaba para determinar las concentraciones de algunas especies y que tiene diferentes aplicaciones como produccin de cerveza y levadura, control de la concentracin en disoluciones cidas, concentracin de sales en procesos productivos, intercambiadores inicos; y en este caso aplicamos la tcnica para determinar en una pastilla de aspirina el contenido de cido acetilsaliclico a partir de su punto de equivalencia, y as poder comparar los resultados experimentales con los reportados por el fabricante.

Y por ltimo podemos afirmar que es una tcnica muy buena, ya que arroja buenos resultados, y una de sus desventajas podran ser los errores de paralaje al momento de la medicin de los volmenes agregados, las cuales podran afectar en los clculos para la determinacin de la concentracin, y se no tendran valores muy precisos.

Se tuvo presente en todo momento el cuidado en el manejo del aparato y el trabajo en equipo.

REFERENCIAS Castellan Gilbert W. Fisicoqumica, 2ed, Pearson, Mxico, 1987 Levine, Iran N. (2004) Fisicoqumica. Vol. 2. 5a. ed. McGraw-Hill depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/CONDUCTIVIDAD,MOVILIDADIONICAYNUMERODETRANSPORTE_22623.pdf catedras.quimicas.unlp.edu.ar/qa2/guias.pdf