Práctica 3. Aplicación de las titulaciones ácido-base PREGUNTAS A RESPONDER AL FINAL DE LA PRÁCTICA Qué procedimiento experimental se debe realizar para conocer la concentración exacta de un producto comercial? En qué se basa el procedimiento experimental empleado para la determinación del número de hidrógenos ácidos de un ácido orgánico? TAREA PREVIA ELABORADO POR: LAURA GASQUE SILVA 1. Qué es el ácido muriático? 2. Este ácido se utiliza como auxiliar de la limpieza en el hogar, qué tipo de suciedad es la que se puede eliminar con esta sustancia? 3. Para qué se utiliza la sosa en el hogar? 4. Qué tipo de suciedad es la que se puede eliminar con esta sustancia? 5. Cómo se preparan 50 ml de una dilución 1:25 de ácido muriático comercial? Describe el procedimiento y realiza las operaciones correspondientes. 1
6. Cuál es la concentración molar de una disolución preparada con 10 g de carbonato de sodio con una pureza del 95 % m/m y aforando con agua a 250 ml? 7. Calcular la cantidad necesaria para preparar 50 ml de una disolución 0.1 M de ácido tartárico cuya fórmula condensada es C 4 H 6 O 6. 8. Se tienen 20 ml de una disolución 0.025 M de una sustancia ácida, cuántos protones ácidos tiene esta sustancia por molécula, si se requieren 15 ml de NaOH 0.1 M para neutralizar por completo esta disolución? 9. Cuál es la normalidad de la disolución anterior? 2
MATERIAL (POR EQUIPO) 2 buretas con pinzas y soporte 3 matraces Erlenmeyer de 125 ml Pipeta graduada de 1 ml 2 matraces volumétricos de 50 ml 2 pipetas volumétrica de 10 ml Espátula Vidrio de reloj REACTIVOS PRIMERA PARTE NaOH sólida para uso doméstico. Ácido muriático comercial. H 2 SO 4 0.1 N valorado para analizar la sosa. NaOH 0.1 N valorado para analizar el ácido muriático. Disolución de fenolftaleína (indicador). SEGUNDA PARTE Ácido tartárico (C 4 H 6 O 6 ) 0.01 M (preparado por el laboratorista). NaOH 0.1 N valorada (preparado por el laboratorista). Disolución de fenolftaleína (indicador). PRIMERA PARTE. Análisis de s comerciales de ácido muriático y sosa. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL. PROBLEMA 1a En esta parte vas a determinar la pureza de una de sosa para uso doméstico, mediante el siguiente procedimiento: 1. Prepara 50 ml de una disolución aproximadamente 0.02 M de sosa comercial. 2. Valora esta disolución con H 2 SO 4 estandarizado 0.1 N, utiliza fenolftaleína como indicador. R1 3. Determina la molaridad de la disolución de sosa. 4. Con ese dato, determina la pureza (% m/m) de la sólida. 5. Realiza el procedimiento por triplicado. Escribe tus resultados en la Tabla 1. PROBLEMA 1b En esta parte vas a determinar la concentración molar de una de ácido muriático de uso doméstico, empleando el siguiente procedimiento: 1. Prepara 50 ml haciendo una dilución 1:100 del ácido muriático comercial. 2. Valora la disolución anterior con una disolución estandarizada de hidróxido de sodio 0.1 N. R2 3
3. Determina la molaridad de la disolución de muriático preparada. 4. Con este dato, determina el % m/v del HCl en la comercial. 5. Realiza el procedimiento por triplicado. Escribe tus resultados en la Tabla 2. RESULTADOS Tabla 1. Titulación de sosa comercial con H 2 SO 4. Ecuación química: Masa de la problema (g) Volumen de H 2 SO 4 consumido (ml) Cantidad de H + consumidos Cantidad de OH en la Cantidad de NaOH en la Molaridad de NaOH en los 50 ml de la (mol/l) Masa de NaOH en la (g) % de pureza en la (% m/m) Promedio Ejemplo de operación para determinar la pureza de la sosa comercial. (Incluir unidades) 4
Tabla 2. Titulación de ácido muriático comercial con NaOH. Ecuación química: Volumen de la problema usado en la dilución 1:100 Volumen de NaOH consumido (ml) Cantidad de OH consumidos Cantidad de H + en la Molaridad de HCl en los 50 ml de la (mol/l) Molaridad de HCl en la comercial (mol/l) % m/v de HCl en la comercial Promedio Ejemplo de operación para determinar la concentración en %m/v del ácido muriático. (Incluir unidades) CUESTIONARIO Hacer un análisis crítico de los resultados experimentales tanto para el de ácido muriático como el de sosa. 1. Cuántas valoraciones se realizaron para cada problema? PROBLEMA 1a: PROBLEMA 1b: 5
2. Qué tan semejantes son entre sí los valores de pureza obtenidos para cada de sosa? 3. Qué tan semejantes son entre sí los valores de % m/v de HCl en la comercial? 4. A qué pueden atribuirse las diferencias? 5. Si tienes el valor teórico de ambos productos comerciales, calcula el % de error para cada uno. Qué puedes concluir con estos valores? 6. Si tuviera que repetirse la determinación, qué modificaciones deberían hacerse? SEGUNDA PARTE. Determinación del número de hidrógenos ácidos en un ácido orgánico. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL. En este problema, se contará con las concentraciones molares tanto del ácido tartárico como del hidróxido de sodio. Mediante las siguientes titulaciones, es posible determinar cuántos átomos de hidrógeno ácidos hay por molécula de C 4 H 6 O 6. NOTA: No todos los átomos de hidrógeno presentes en la molécula de ácido tartárico tienen comportamiento ácido (no todos reaccionan con una base). 1. Titula tres alícuotas de 10 ml de ácido tartárico (H x T) 0.01 M con la disolución de NaOH 0.1 M proporcionada por el laboratorista. R3 2. Escribe tus resultados en la Tabla 3. 6
RESULTADOS Tabla 3. Titulación de ácido tartárico con NaOH. Ecuación química: C 4 H 6 O 6 + NaOH Volumen de alícuota (ml) Volumen de NaOH consumido (ml) Cantidad de NaOH Equivalentes de H + titulados Cantidad de C 4 H 6 O 6 en la alícuota Equivalentes de H + por mol de C 4 H 6 O 6 * (x) *C 4H 6-XH XO 6 Molaridad de C 4 H 6 O 6 Normalidad de C 4 H 6 O 6 % m/v C 4 H 6 O 6 Promedio Ejemplo de operación para determinar el número de hidrógenos ácidos en el ácido tartárico, así como las concentraciones molar, normal y en %m/v. (Incluir unidades) 7
CUESTIONARIO 1. Cuántos hidrógenos ácidos hay en la molécula de ácido tartárico? 2. Cuál es el volumen de NaOH 0.1 N necesario para neutralizar 20 ml de ácido tartárico 0.1 N? PREGUNTAS FINALES Qué procedimiento experimental se realizó para conocer la concentración exacta de un producto comercial? En qué se basa el procedimiento experimental empleado para la determinación del número de hidrógenos ácidos un ácido orgánico? TRATAMIENTO DE RESIDUOS R1: Sulfato de sodio y fenolftaleína en agua. Desechar en drenaje. R2: Cloruro de sodio y fenolftaleína en agua. Desechar en drenaje. R3: Tartrato de sodio y fenolftaleína en agua. Desechar en drenaje. Las disoluciones sobrantes de ácido muriático diluido se neutralizan y se vierten al drenaje. Asegúrate que el ph de todas las disoluciones sea neutro antes de verterlas al drenaje. REVISADA POR: M. en C. Martha Magdalena Flores Leonar Dr. Héctor García Ortega Dr. Víctor Manuel Ugalde Saldívar 8