QGII Curvas de titulación semestre

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Esteban Bustos Aguirre
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1 1 Nombre: Nombre: Nombre: UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL II Grupo: Equipo: Práctica 10 Curvas de titulación ácido-base. Titulación de un ácido fuerte y un ácido débil, con una base fuerte. PREGUNTAS A RESPONDER AL FINAL DE LA PRÁCTICA Cómo se construye una curva de titulación ácido-base? Quién determina los cambios de ph antes y después del punto de en la titulación de un ácido por una base fuerte? Problemas Determinar la concentración de dos soluciones de distintos ácidos mediante curvas de titulación phmétrica. Determinar el valor del pka del par conjugado HAc/Ac - mediante una curva de titulación phmétrica. Tarea previa 1. Qué es una curva de titulación (o de valoración)? 2. A qué se le llama el punto de en una curva de titulación? 3. Consultar el documento determinación gráfica del punto de en AMyD y traer el material necesario (hojas de papel milimétrico, regla, compás). 4. Qué significa neutralizar? 5. Para la siguiente ecuación aplica las leyes de los logaritmos necesarias para llegar a la siguiente ecuación:

2 2 Demostración: 6.- Considerando que se tienen 20mL (Vi) de HCl 0.1M y se van agregando los volúmenes de NaOH 0.1M indicados en la primera columna de la siguiente tabla, calcular, para cada adición de NaOH, lo que se indica en cada columna, para obtener en cada renglón el ph correspondiente. Volumen de NaOH 0.1M agregado (ml) Vi + Volumen de NaOH 0.1M agregado (ml) Cantidad de OH - agregados (moles) moles restantes [H + ] ph De H

3 3 7. Graficar en una misma hoja de papel milimétrico, los volúmenes de NaOH agregados en las abscisas y el ph correspondiente en las ordenadas, utilizando ambas tablas. Anexa tu gráfica. 8. Aplicar el método mencionado en la pregunta 3, para localizar el punto de en esta curva Material por equipo 20 ml de HCl 0.1M 20mL de HAc (ácido acético) 0.1M 60mL NaOH 0.1M probeta papel milimétrico matraz Erlenmeyer o vaso de pp phmetro calibrado bureta Procedimiento 1. Llenar con solución de NaOH 0.1M una bureta de 50mL. En esta operación el hidróxido de sodio será la disolución titulante. 2. Colocar 20mL de la solución de HCl (problema 1) en un vaso de precipitados o un matraz Erlenmeyer. 3. Introducir con mucho cuidado en este vaso el electrodo y la punta de la bureta (sin que ésta toque la disolución). El electrodo se encontrará previamente calibrado por el profesor o el laboratorista. No oprimir el botón de cal ya que esto hace que se pierda la calibración. 4. Tomar el valor de ph inicial de la disolución de HCl. 5. Realizar adiciones de volúmenes de NaOH de acuerdo a la tabla 1, agitando después de cada adición y tomar nota del valor de ph después de cada adición. (Utilizar la Tabla 1 para registrar los datos). 6. Repite los pasos 1 a 5 sustituyendo la disolución de HCl por ácido acético (problema 2) Resultados Proporciona los siguientes datos: Solución Problema 1 Solución Problema 2 Solución titulante Volumen de solución Problema 1 a titular Volumen de solución Problema 2 a titular Concentración de la solución titulante

4 4 Tabla 1. Resultados titulación ácido -base fuerte Titulación de HCl con NaOH Volumen TOTAL de NaOH ph agregado (ml) Titulación de CH3COOH con NaOH Volumen TOTAL de NaOH agregado ph (ml) 7. Graficar en una misma hoja de papel milimétrico, las dos curvas de titulación, colocando el volumen de NaOH añadidos en las abscisas y los valores de ph en las ordenadas. 8. Localiza y señala el punto de en cada una de las dos gráficas obtenidas con los datos de la Tabla 1 mediante un método gráfico. Análisis de resultados (NOTA: Señala en tus gráficas TODOS los datos que utilices para responder las preguntas) 1. Qué significado físico tienen las coordenadas del punto de (p.e)? x(p.e.) = y(p.e.) = Consulta la gráfica y completa la tabla (no olvides incluir las unidades correspondientes) Valor x Titulación de HCl con NaOH Valor y Titulación de CH3COOH con NaOH Valor x Valor y 2. Escribir la reacción de neutralización llevada a cabo en la primera titulación:

5 3. Considerando que se titularon 20mL de ácido con NaOH 0.1M que se empleó como titulante: calcular la concentración molar de la solución de HCl que se tituló. Concentración de HCl: Datos Operaciones V HCl : 20mL C NaOH : 0.1M V NaOH : (nota: consulta la tabla que respondiste en la pregunta 1) 4. Escribir la reacción llevada a cabo en la segunda titulación: 5 5. Considerando que se titularon 20mL de ácido con NaOH 0.1M que se empleó como titulante: calcular la concentración molar de la solución de HAc que se tituló. Concentración de HAc: Datos Operaciones V ác. acético : 20mL C NaOH : 0.1M V NaOH : (nota: consulta la tabla que respondiste en la pregunta 1) 6. Cuáles son todas las especies químicas presentes en el vaso durante las titulaciones? (indicar correctamente a las especies iónicas disociadas y/o las moleculares, de acuerdo al tipo de ácido: fuerte/débil). Cuáles son todas las especies presentes durante la titulación? Cuáles de las especies anteriores pueden disociarse en disolución? Escribe la disociación de las especies indicadas anteriormente Titulación de HCl con NaOH Titulación de CH3COOH con NaOH Considerando las respuestas anteriores completa las siguientes preguntas. No olvides que puede haber especies químicas disociadas en iones y especies químicas moleculares (sin disociar) En el punto inicial, antes de iniciar las adiciones de titulante: Durante la titulación, antes del punto de : En el punto de : Durante la titulación, después del punto de : Cuánto vale el ph?

6 6 7. Por qué es distinto el valor de ph para cada ácido? 8. Utilizando los datos de la gráfica de titulación de HAc con NaOH a) Cuánto volumen de NaOH se utilizó para neutralizar totalmente al ácido acético? b Cuánto volumen de NaOH se utilizó para neutralizar solamente la mitad del ácido acético? c) Cuánto vale el ph cuando se ha neutralizado exactamente la mitad del ácido acético? d) Cómo son las concentraciones de ácido acético y acetato en las condiciones de la pregunta anterior? e) Con estos valores de concentración, y utilizando la ecuación que se dedujo como parte de la tarea previa, obtener el valor para el pka del ácido acético. Cálculo: f) Comparar el valor obtenido con el reportado en tablas (pka=4.75) 9.- Usando esta misma fórmula, calcula el valor del ph cuando, anota las operaciones realizadas: a).- la concentración del ácido acético es el doble de la concentración de acetato ph b).- la concentración de acetato es el doble de la concentración de ácido acético ph Conclusión Cómo se construye una curva de titulación ácido-base? Quién determina los cambios de ph antes y después del punto de en la titulación de un ácido por una base fuerte? Manejo de residuos: Las disoluciones pueden verterse al drenaje una vez neutralizadas

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