Sistema Integrado de Gestión Titulación ácido-base. Determinación del contenido de ácido acético en el vinagre Versión 3 Proceso: Investigación IV Febrero de 2016
Página 2 de 9 1. OBJETIVOS Ilustrar los conceptos de neutralización, titulación y punto final Desarrollar las destrezas para usar la bureta y para realizar un titulación ácido-base Desarrollar destrezas para dibujar e interpretar una curva de titulación Desarrollar destrezas para determinar la concentración de ácido acético contenido en el vinagre 2. ALCANCE Esta guía práctica deberá leerse y comprender su contenido para posteriormente poder desarrollar a cabalidad el objetivo propuesto. 3. DEFINICIONES CONCEPTOS PRELIMINARES QUE SE DEBEN REVISAR ANTES DE LA PRÁCTICA: Titulación, indicadores colorimétricos de ph, curva de titulación, reacción de neutralización 4. CONDICIONES GENERALES Se debe asistir a la práctica con el diagrama de flujo, la bata de laboratorio blanca, el trapo o la toalla para limpiar y secar, la cinta de papel y marcador punta fina. 5.1 PROPOSITO 5. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA Fortalecer la parte teórica que corresponde al tema de soluciones y titulación ácido-base.
Página 3 de 9 5.2 PROCESO DE LA PRÁCTICA Antes de empezar la práctica el docente dará una explicación previa al desarrollo del laboratorio donde presentara los equipos, los reactivos, los materiales que se utilizaran durante la práctica, explicando que cuidados se deben tener y las normas de seguridad para evitar cualquier accidente. 5.3 MATERIALES Y EQUIPO Bureta de 25 o 50 Soporte universal Pinzas para bureta Erlenmeyer de 50 Pipeta volumétrica de 10 Hidróxido de sodio aproximadamente 0.1N Ácido clorhídrico exactamente 0.1N Indicador de fenolftaleína Muestra de vinagre (40 ) 5.4 PRÁCTICA Parte I. cálculo de la normalidad de una solución de NaOH Arme el conjunto para titulación que se muestra en la figura 1. En el Erlenmeyer vierta 10 (medidos con una pipeta) de solución de ácido clorhídrico exactamente 0.1 N; adiciónele dos gotas de fenolftaleína y agite. Coloque un papel blanco debajo del Erlenmeyer. En la bureta coloque 25 de hidróxido de sodio (se considera que su concentración es aproximadamente 0.1N), teniendo el cuidado de agregar la solución hasta que la base del menisco coincida exactamente con la marca del cero. Deje caer poco a poco la solución básica de la bureta (NaOH) sobre la solución del Erlenmeyer (ácida) agitando a cada caída de NaOH. Maneje llave de la bureta con una mano izquierda y con la derecha agite cuidadosamente el Erlenmeyer (Figura 1).
Página 4 de 9 Figura 1. Titulación ácido-base. Observe la aparición de un color rojo, el cual desaparece al agitar la solución. Continúe agregando la solución básica cada vez con más lentitud y agitando. Observe que el color desaparece cada vez más lentamente a medida que se agita la solución. Siga agregando solución básica, pero gota a gota, y agite hasta observar que la adición de una gota produce una coloración que permanece varios segundos. Cuando se ha alcanzado el punto de equivalencia es suficiente una gota de base para cambiar la solución de incolora a rosada. Anote la lectura de la bureta. Calcule la normalidad de la solución ácida (0.1 N) y los datos de la titulación. Recuerde que: ( de ácido) x (Normalidad del ácido) = ( de báse) x (Normalidad de la base) Parte II Cálculo de la concentración de ácido acético presente en el vinagre La solución de NaOH de la parte I sirve como solución estándar en esta titulación. Titular una muestra de 10 de vinagre usando exactamente el mismo procedimiento de la primera parte. Determine la normalidad de la solución ácida.
Página 5 de 9 Calcule el porcentaje en peso de ácdio presente en el vinagre (densidad del vinagre: 1.01 g/). REPORTE DE PRÁCTICA PRÁCTICA 2: TITULACIÓN ÁCIDO-BASE. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO PRESENTADO POR: 1 2 3 4 5 6 OBJETIVO: Ilustrar los conceptos de neutralización, titulación y punto final Desarrollar las destrezas para usar la bureta y para realizar un titulación ácido-base Desarrollar destrezas para dibujar e interpretar una curva de titulación Desarrollar destrezas para determinar la concentración de ácido acético contenido en el vinagre INTRODUCCIÓN: La reacción de un ácido y una base para formar agua y una sal se conoce como neutralización. Por ejemplo, el ácido clorhídrico y el hidróxido de sodio reaccionan para formar cloruro de sodio y agua: HCl + NaOH NaCl + H2O
Página 6 de 9 La titulación es el proceso de medir el volumen requerido de un reactivo para reaccionar con un volumen medido o peso determinado de otro reactivo. En este experimento una solución ácida de concentración conocida se titula con una solución básica de concentración desconocida. Se usa fenolftaleína como indicador. Esta sustancia es incolora en solución ácida, pero cambia a rosado cuando la solución se hace ligeramente básica. El cambio de color, causado por una simple gota de exceso de la solución básica necesaria para neutralizar el ácido, marca el punto final de la titulación. El punto en el cual el volumen de la sustancia que titula ha reaccionado completamente con la sustancia que se va a titular, es el punto de equivalencia. La normalidad (N) es otra manera de expresar a concentración de una solución y se define como el número de equivalentes-gramo de soluto por litro de solución. Un equivalente-gramo de ácido reacciona exactamente con un equivalente-gramo de una base. El número de miliequivalentes de ácido es igual al número de miliequivalentes de base, lo cual se puede expresar por la ecuación: VaNa = VbNb Ácido Base En donde V es el volumen gastado en gastado en, N es la normalidad, y los subíndices a y b se refieren al ácido y a la base, respectivamente. Miliequivalentes-gramo = equivalente-gramo / 1000 El producto VN es igual al número de miliequivalentes-gramo (cuando V se expresa en ). Con los datos obtenidos en este experimento de titulación del ácido clorhídrico exactamente 0.1 N con hidróxido de sodio, es posible calcular la normalidad exacta de la base. OBSERVACION: para el NaOH y el HCl la normalidad, N, es numéricamente igual a la molaridad, M. PRECAUCIÓN: No tocar las lentejas de NaOH con los dedos por cuanto esté compuesto es caustico (quema los tejidos orgánicos); tampoco ponerlo en contacto con la ropa
Página 7 de 9 RESULTADOS Parte I 1. Cálculo de la normalidad del NaOH Lectura final de la bureta Lectura inicial de la bureta Volumen de NaOH utilizado = Vb Volumen de HCl de normalidad 0.1 N = 10 = Va De la ecuación VaNa = VbNb, se calcula la normalidad de la base: Nb = (VaNa) / Vb = (10 x 0.1) / Vb 2. Calcule el número de miliequivalentes-gramo de ácido y de base utilizados 3. Dibuje la curva de titulación de HCl con NaOH. Cómo la interpretaría? Parte II Lectura final de la bureta Lectura inicial de la bureta Volumen de NaOH utilizado Normalidad del NaOH Número de miliequivalentes-gramos de NaOH Volumen de vinagre utilizado Normalidad del ácido acético presente en el vinagre Gramos de ácido acético por litro (de la normalidad) N N g
Porcentaje en peso de ácido acético presente en el vinagre Página 8 de 9 % 5.1 Preguntas 1. Cuáles otros indicadores podría haber utilizado en esta titulación? Cuál habría sido el cambio de color en cada caso? 2. Qué volumen de NaOH 0.5 N se necesita para neutralizar 20 de HCl 2.0 N? 3. Qué cuidados se deben tener con la bureta y la pipeta volumétrica en una titulación? 4. Qué es una solución estándar? para qué se usa? 5. Qué son soluciones tampones? cuál es su utilidad? 6. REVISIÓN Y ACTUALIZACIÓN Esta Guía será actualizada por el Docente encargado de la práctica en el laboratorio, revisado por la Dirección Técnica de Investigaciones y la Vicerrectoría Administrativa, esta última como Representante de la Dirección para el SIG, y aprobado por el Vicerrector Académico. Aprobación del Documento Elaboró Nombre Responsable Firma Fecha Eliecer Jiménez Charris Docente Bioquímica 19/02/2016 Olga Cecilia Suárez Director Técnico de Investigaciones Reviso María Isabel Andrade Representante de la dirección del SIG 19/02/2016 Aprobó Roger Micolta Truque Vicerrector Académico 19/02/2016
Página 9 de 9 Versión No. Fecha de Aprobación 1 30/01/2015 2 30/07/2015 Control de los Cambios Descripción de los Cambios Se actualiza la información registrada en el numeral 6 Revisión y Actualización Se cambia la versión y la fecha por actualización del slogan Justificación del cambio Reestructuración del organigrama institucional Nuevo período de la Rectoría