TITULACIN DE CIDO CLORHDRICO Y CIDO ACTICO EN VINAGRE COMERCIAL CON UNA BASE FUERTEGrupo: 1, Programa de Lic. En Biologa y QumicaCABRERA MARTA, PEREZ KENDY, SUAREZ CARLOSPresentado a: Evert Mendoza ColinaFacultad de Educacin, universidad del atlntico, ciudadela universitaria Km 7 va puerto Colombia, Barranquilla, fecha de entrega: marzo 25 de 2015

RESUMENEn el desarrollo de esta prctica se realiz la titulacin de cido clorhdrico y cido actico, utilizando una base fuerte en este caso hidrxido de sodio (NaOH) para titular cada acido, se tom su pH en cada solucin y a medida que se adicionaba la base, hasta que se logr tener el equilibro de la solucin obteniendo un color rosa plido lo cual indicaba dicho equilibrio.

PALABRAS CLAVES: Volumetra, cido actico, cidos, bases, pH, concentracin.

Marzo 25 de 2015

INTRODUCCIONLa naturaleza de las sustancias es una de los temas ms estudiados por la qumica, ya que de acuerdo a sta, estn determinados los tipos de reacciones que se presentan de acuerdo a los reactivos en un proceso. Las volumetras cidobase se utilizan para la determinacin de la concentracin de las sustancias que participan en esta tcnica, en donde se tiene en cuenta factores como la fuerza del cido y base, influencia de concentracin, el punto de equivalencia En la valoracin de un cido y base fuerte se producen variaciones muy grandes de PH, por un exceso pequesimo de dichas sustancias; mientras que en la valoracin de un cido dbil con una base fuerte los volmenes del titulante no producen un rango de pH grande; en donde el efecto de aadir hidrxido de sodio es convertir parte del cido actico en acetato de sodio mediante una reaccin de neutralizacin que se encuentra influenciada por la concentracin de iones neutralizados presentes en la solucin a titular. Se hace necesario tener en cuenta que al momento de graficar las curvas de valoracin comprende el clculo del pH en tres zonas o momentos de la valoracin: antes del punto de equivalencia, donde existir exceso de sustancia a valorar, el punto de equivalencia, Despus del punto de equivalencia, donde habr exceso del reactivo valorante. A este punto se le llamapunto de equivalencia. En trminos generales la reaccin entre cantidades equivalentes de cidos y bases se llama neutralizacin o reaccin de neutralizacin, la caracterstica de una reaccin de neutralizacin es siempre la combinacin de hidrogeniones que proceden del cido, con hidroxiliones procedentes de la base para dar molculas de agua sin disociar, con liberacin de energa calorfica como calor de neutralizacin y formacin de una sal.

El HCl y el HCH3COO son cidos monoplicos, pues producen un protn H+ por molcula de cido.Caractersticas de las bases: Una propiedad especial es que son amargos y conducen corriente elctrica, adems se ionizan liberando iones OH-. Caractersticas de los cidos: Entre los cidos tenemos dos grupos: Los hidrcidos formados por hidrgeno y no metales. Por ejemplo ClH (cido clorhdrico). Por otro lado estn los oxcidos, que son compuestos ternarios que se originan al combinar anhdridos con agua. H2SO4 (cido sulfrico). La mayora son solubles en el agua. Tienen sabor picante (acre), y adems actan con los metales, liberando hidrgeno y formando sales.

Los cidos y las bases se pueden clasificar en dbiles o fuertes. Ello depende de la facilidad con la que los cidos ceden protones y las bases aceptan protones. Un cido fuerte transfiere por completo sus protones, un cido dbil se disocia parcialmente en agua. Una base fuerte es aquella que acepta por completo los protones que contiene el agua formando iones OH-. Por lo tanto la base dbil los acepta parcialmente. Entre los seis cidos ms fuertes se encuentran uno utilizado en la prctica, el cido clorhdrico, mientras que el cido actico es dbil. Las bases fuertes son aquellas se componen de metales alcalinos o alcalinotrreos. Por dicha razn el NaOH es una base fuerte.Neutralizacin: cido fuerte + base fuerteCuando un cido fuerte se neutraliza con una base fuerte, el pH experimenta una brusca variacin justamente en el punto de equivalencia. El punto de la curva en que el nmero de equivalentes de base aadidos iguala al nmero de equivalentes de cido es el punto de equivalencia o punto de neutralizacin, y en este momento pH=7.Neutralizacin: cido dbil + base fuerteCuando la reaccin ocurre entre una base fuerte y un cido dbil, el anin del cido sufre una hidrlisis, por lo que el pH al que ocurre la neutralizacin es mayor que 7. INDICADORES CIDO BASEEl pH en el punto de equivalencia de una reaccin de neutralizacin es diferente segn la fortaleza del cido y/o la base que se neutraliza.Los indicadores nos indican el punto de equivalencia y no son igual de tiles para todas las reacciones.El punto final o de equivalencia de una neutralizacin viene determinado por el cambio de color de unas sustancias llamadas indicadores cido base, que cambian de color a determinados intervalos de pH.Cada tipo de neutralizacin requiere de un indicador adecuadoEn la neutralizacin de un cido fuerte con una base fuerte, en el punto de equivalencia, el pH es neutro, y por tanto es igual a 7. El indicador ms adecuado es el tornasol o el azul de bromotimol que cambian de color en ese intervalo de pH. En la neutralizacin de un cido dbil con una base fuerte, en el punto de equivalencia, el pH es bsico, y por tanto mayor que 7. El indicador ms adecuado es la fenolftalena o el azul de timol que cambian de color en ese intervalo de pH.

OBJETIVOS:1. Aplicar experimentalmente la teora de la neutralizacin2. Identificar un cido fuerte y uno dbil, lo mismo que una base fuerte y una dbil.3. Por medio de la tcnica analtica de la titulacin lograr el punto de equivalencia de una muestra, utilizando las soluciones de NaOH (0.1N) y HCl (0.1N) previamente preparadas por los alumnos.4. Observar experimentalmente los cambios fsicos que ocurren en la muestra, cuando se alcanza el punto de equivalencia o de neutralizacin.5. Determinar el porcentaje de cido actico presente en la muestra. (VINAGRE)6. Seleccionar el indicador adecuado para titular cido y bases de acuerdo a su fuerza.7. Identificar la diferencia entre constantes de disociacin y constantes de equilibrio.

METODOLOGIA Y MATERIALES 1. Titulacin de HCl con NaOH: En un Erlenmeyer con la ayuda de una bureta se le adiciono 50 ml de la solucin de HCl a 0.1M, con la ayuda de la pipeta aforada y se coloc en un vaso de 250ml, se sumergi un medidor de pH para determinar el pH de la solucin. Se le aadi seguidamente 3 gotas de fenoftaleina, paralelamente en una bureta se le midieron 100ml de NaOH con los cuales se proceder a realizar la titulacin.Se abri lentamente la bureta con el objetivo de obtener un goteo lento y constante, simultneamente se iba agitando el Erlenmeyer hasta obtener la coloracin deseada, a medida que goteaba la bureta con NaOH se fue titulando la solucin de HCl + fenolftalena Hasta obtener un tono rosceo. el procedimiento anterior se realiz dos veces obteniendo resultados similares.

2. Titulacin con cido actico: Se tom una muestra de 5ml de vinagre, se le agrego 20ml de agua ms tres gotas de fenolftalena, se determina el pH con el papel medidor, paralelamente en una bureta se le midieron 100ml de NaOH con los cuales se proceder a realizar la titulacin.Se abri lentamente la bureta con el objetivo de obtener un goteo lento y constante, simultneamente se iba agitando el Erlenmeyer hasta obtener la coloracin deseada, a medida que goteaba la bureta con NaOH se fue titulando la solucin de CH3COOH (cido actico) cuando dio el color deseado (rosceo) se procedi a medir nuevamente el Ph. Formula de la titulacin con vinagre comercial: CH3COOH + H2O = H3O+ + CH3COO-

3. Titulacin con cido ctrico.En un Erlenmeyer con la ayuda de una bureta se le adiciono 10 ml de la solucin cido ctrico (gaseosa sprite) a los cuales se le agregaron 3 gotas de fenoftaleina se le midi el pH con el papel medidor. (Se realiz el mismo procedimiento de las titulaciones de HCl y cido actico) Se abri lentamente la bureta con el objetivo de obtener un goteo lento y constante, simultneamente se iba agitando el Erlenmeyer hasta obtener la coloracin deseadaParalelamente en una bureta se le midieron 100ml de NaOH con los cuales se proceder a realizar la titulacin.Se abri lentamente la bureta con el objetivo de obtener un goteo lento y constante, simultneamente se iba agitando el Erlenmeyer hasta obtener la coloracin deseada, a medida que goteaba la bureta con NaOH se fue titulando la solucin de cido ctrico.

RESULTADOS Y DISCUSION cido clorhdricoPrimera titulacin: 25 ml de HCl + 3 gotas de fenolftalena pH

3 (inicial)

+23,5 ml de NaOH 9 (final) coloracin rosa plido.

Segunda titulacin: 25 ml de HCl + 3 gotas de fenolftalenapH

3 (inicial)

+23 ml de NaOH9 (final)

Por medio de los resultados podemos observar que durante la titulacin del cido clorhdrico el pH inicialmente fue cido y a medida que fuimos agregando la solucin titulante que en este caso fue el NaOH observamos que se torn rosado cuando agregamos por lo menos 25ml de esta solucin y por ello podemos decir que se realiza una neutralizacin ya que, Para que se d presente una neutralizacin total implica la prdida de las propiedades cido-base de la solucin y se obtiene cuando se igualan las concentraciones de iones hidronio o protn (H3O+) y oxhidrilo (OH-).

cido actico:Primera titulacin: 5 ml de CH3COOH +20ml de H2O + 3 gotas de fenolftalena pH

9 (inicial)

+33,9 ml de NaOH 9 (final) Coloracin rosa plido.

Segunda titulacin: 5 ml de CH3COOH +20ml de H2O + 3 gotas de fenolftalenapH

9 (inicial)

+34,8 ml de NaOH9 (final) Coloracin rosa plido.

En la realizacin de esta titulacin de cido actico se afor con agua antes de realizar el procedimiento debido a que este no se haba estandarizado anteriormente como se hizo con HCl, porque para titular se necesita estandarizar primero la solucin. Teniendo en cuenta los datos reportados En el cido actico se utiliz un solucin titulante bsica el protn disociado del cido actico es utilizado para formar agua a medida que se agrega la solucin de la base fuerte (NaOH).el punto en el cual las concentraciones del cido y su base conjugada son iguales, es precisamente elpka, que en este caso sucede a un pH de 9. En la regin en la cual el pH cambia muy poco con referencia alpkadel cido en cuestin, es precisamente en donde se encuentra sucapacidad amortiguadora.

cido ctrico:

Primera titulacin:

10 ml de C6H8O7 +3 gotas de naftaleno pH

7 (inicial)

+4 ml de NaOH 10 (final) Coloracin rosa plido.

Segunda titulacin:

10 ml de C6H8O7 +3 gotas de naftaleno pH

7 (inicial)

+4 ml de NaOH 10 (final) Coloracin rosa plido.

El cido ctrico es un cido orgnico tricarboxlico que est presente en la mayora de las frutas. Su frmula qumica es C6H8O7. La acidez del cido ctrico es debida a los tres grupos carboxilos -COOH que pueden perder un protn en las soluciones. Si sucede esto, se produce un ion citrato. Los citratos son unos buenos controladores del pH de soluciones cidas. Los iones citrato forman sales con muchos iones metlicos. El cido ctrico es un polvo cristalino blanco.

CUESTIONARIO

1) Realiza un dibujo de la tcnica empleada.

2) Por qu se utiliza anaranjado de metilo en la titulacin de cido clorhdrico y por qu fenolftalena en el cido actico?

El anaranjado de metilo cambia de color en un intervalo de pH de 3.1 a 4.4, por debajo de 3.1 es su forma cida, con coloracin roja. Por arriba de 4.4 es la conversin completa a forma bsica y su coloracin es amarilla, punto final de la titulacin.No ser conveniente utilizar fenolftalena para la reaccin del cido fuerte (HCl) y la base fuerte (NaOH), puesto que el pH en su punto de equivalencia es 7 pues todos sus iones estarn neutralizados y dicha sustancia cambia su coloracin en un rango de 8 a 10 de la escala pH.La fenolftalena es de color transparente en un medio cido y en medio bsico se torna rosado. En una titulacin cido-base como la que se realizar el punto final de la titulacin ocurrir cuando al agregar hidrxido de sodio aparezca una coloracin rosada plida. Su viraje est en un rango de pH de 8 a 10.En la segunda parte cuando reaccione el cido dbil (HCH3COO) con la base fuerte (NaOH), si es conveniente usar la fenolftalena. Ello se debe a que cuando un cido dbil reacciona con una base fuerte el protn H+ se hidroliza. Por dicha razn el pH del punto de equivalencia es mayor a 7. (4)3) Cules son los tipos de reacciones en volumetra?Neutralizacin o cido base:Es la neutralizacin entre los H + del cido y los OH - de la base. El indicador es la sustancia orgnica de diferente color que es necesaria aadir al medio cido o alcalino para ver el punto de neutralizacin. La fenolftalena, indicador muy utilizado, es incolora en medio cido y roja en medio alcalino. Otro indicador frecuente es el naranja de metilo.En la bureta tenemos HCl con una Normalidad (N) conocida y en un Erlenmeyer tenemos NaOH, del cual queremos conocer su N (y al que hemos aadido fenolftalena, dando color rojo). Se va aadiendo HCl hasta que el lquido se vuelve incoloro.V a. N a = V b. N bComo patrones primarios se emplean el carbonato sdico anhidro, el ftalato cido de potasio.Redox:Se basan en procesos de oxidacin-reduccin. Es aquella en donde la transferencia de electrones es solo una parte de la secuencia de etapas mltiples en la cual existe la formacin o la ruptura de enlaces covalentes, la protonacion y varias clases de reordenamientos, en donde algunas veces son lentas y requieren de temperaturas elevadas, la adicin de un catalizador o el exceso de titulante seguido de una retro titulacin.

Precipitacin: Se basa en reacciones en las que el agente valorante y el valorado producen un precipitado. Ejemplos caractersticos son las argentimetras, como la determinacin de cloruros por el mtodo Mohr y Volhard.Como patrones primarios se emplean plata metlica, nitrato de plata y cloruro potsico; y como indicadores cromato potsico y tiocianato potsico.Formacin de complejos o complexometras:Se forma un complejo entre el agente valorante y el valorado. El agente acomplejan t ms importante es la complexona II o E.D.T.A. (etiln diamino tetraactico), que se emplea en la valoracin del calcio.(1)4) Si te pasas de volumen al titular, que debes hacer?En este caso se debe repetir la titulacin puesto que esto afecta posteriormente el color de la disolucin y el PH que deberamos obtener, si el volumen es insignificante es decir si se pasa tan solo por pocos ml se puede seguir trabajando Porque solo alterara los datos en mnima cantidad (2)5) Qu diferencias en contraste entre la grfica de titulacin de cido fuerte con base fuerte y de cido dbil con base fuerte? A qu se deben esas diferencias?La grafica de titulacin de cido fuerte con base fuerte presenta pH bajos antes de llegar al punto de equivalencia desde el cual es que comienzan a ascender con mayor rapidez, mientras que en la curva del cido dbil con base fuerte presenta inicialmente un valor de pH mayor en comparacin con la del cido fuerte y desde all los valores aunque son aproximados denotan que la curva va ascendiendo su nivel de pH lo que no se evidencia con claridad en la curva de cido fuerte con base fuerte sino solo hasta que llega a su punto de equivalencia. 6) Qu pasara con la grfica si en lugar de utilizar acidos aproximadamente 0.1 N utilizaremos concentraciones aproximadas 0.01 N?Las curvas de valoracin de cidos y bases se modifican con la concentracin, de forma que al disminuir sta, los cambios de pH en las proximidades del punto de equivalencia son menos pronunciados (5)7) Cmo funciona el electrodo de vidrio?El electrodo de vidrio actualmente constituye la pieza fundamental en la medicin electromtrica del pH.Uno de los materiales que ms ampliamente se ha utilizado para la construccin de las membranas es el vidrio Corning 015, que est formado aproximadamente por un 22% de Na2O, 6% de CaO y 72% de SiO. Esta membrana tiene una respuesta especfica a los iones hidrgeno hasta un pH aproximadamente 9.El intercambio inico en la membrana ocurre entre los cationes monovalentes de la red del vidrio y los protones de la disolucin. La base del funcionamiento del electrodo de vidrio se basa en el intercambio de los H+ De las disoluciones con los iones monovalentes del vidrio, especialmente Na+, o Li+ H+sol + Li+vid Li+sol + H+vidEste proceso de intercambio involucra casi exclusivamente a los cationes monovalentes del vidrio, puesto que los cationes divalentes y trivalentes (p.ej. Ca+2 y Al+3) estn fuertemente enlazados a la estructura del silicato del vidrio (4) 8) Reporta tus resultados incluyendo tus graficas en la misma hoja milimtrica o en Excel, la concentracin exacta de cido clorhdrico, comparndola con la concentracin resultante de la prctica #3, la concentracin del cido actico en el vinagre comparndola con la reportada en el frasco muestra, y concluir si es conveniente el anaranjado de metilo para estas titulaciones y si no lo es, cual utilizaras.

9. Deduce la frmula para calcular el % p/v de cido actico en la muestra. Mac:Mac: 0.07 MWsto: M PM V.Wsto: 0.07 mol/l 60 g/ mol 0.01 lWsto: 0.042g%% 100 = 0.2

CONCLUSIN1. se aplic experimentalmente la teora de la neutralizacin Una reaccin cido-base o reaccin de neutralizacin es una reaccin qumica que ocurre entre un cido y una base produciendo una sal y agua. En la reaccin: CH3COOH + NaOH = CH3COO- + Na+ + H2O2. se identificaron un cido fuerte y uno dbil, lo mismo que una base fuerte y una dbil: cidos fuertes: Clorhdrico HCl y NtricoHNO3bases fuertes Hidrxido de sodio NaOH3. Por medio de la tcnica analtica de la titulacin logramos el punto de equivalencia de una muestra, utilizando las soluciones de NaOH (0.1N) y HCl (0.1N) previamente preparadas 4. Observamos experimentalmente los cambios fsicos que ocurren en la muestra, cuando se alcanza el punto de equivalencia o de neutralizacin.5. Determinamos el porcentaje de cido actico presente en la muestra. (VINAGRE) : 0.2 %

6. se pudo determinar el pH de las muestras antes y despus de la titulacin y recogimos los datos en tablas presentadas anteriormente 7. logramos identificar la diferencia que existe entre constante de disociacin y de equilibrio, ya que todas las constantes se refieren al grado de disociacin de cierto compuesto en el equilibrio, sin embargo la constante de disociacin se utiliza para hacer referencia a la disociacin de algn acido o base.

BIBLIOGRAFA:(1) Skoog. West. Holler. Crouch (2001). Titulaciones: ventaja de las reacciones estequiometrias. McGRAW-HILL/ INTERAMERICANA EDITORES, S.A DE C.V. Qumica analtica. 7edicion. (pgs. 259, 262 ). Mxico.(2) Skoog. West. Holler. Crouch (2001). Principios de las titulaciones de neutralizacin: determinacin de cidos, bases y del pH de las soluciones amortiguadoras. McGRAW-HILL/ INTERAMERICANA EDITORES, S.A DE C.V. Qumica analtica. 7edicion. (pgs.278, 279). Mxico.(3)Skoog. West. Holler. Crouch (2001). Titulaciones: ventaja de las reacciones estequiomtricas. McGRAW-HILL/ INTERAMERICANA EDITORES, S.A DE C.V. Qumica analtica. 7edicion. (pg. 262, apn. 30). Mxico.(4)Skoog. West. Holler. Crouch (2001).aplicaciones de las titulaciones de neutralizacin. McGRAW-HILL/ INTERAMERICANA EDITORES, S.A DE C.V. Qumica analtica. 7edicion. (pg.345). Mxico.(5)Tablas constantes de acidez de disociacin como cido a 25C. http://www.uia.mx/campus/publicaciones/quimanal/pdf/tablasconstantes.pdf. (06/11/2013. 05:11 p.m)(6)Higroscpico. Disponible en http://enciclopedia_universal.esacademic.com/38961/Higrosc%C3%B3pico. (06/11/2013. 06:15 p.m)(7)Qumica de las aguas naturales. Disponible en http://www.ugr.es/~mota/Parte2-Tema06.pdf. (06/11/2013. 07:16 p.m)(8)Titulaciones cido base en sistemas acuosos. Disponible en http://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r44778.PDF. (06/11/2013. 07:16 p.m)(9)Skoog. West. Holler. Crouch (2001). Principios de las titulaciones de neutralizacin: determinacin de cidos, bases y del pH de las soluciones amortiguadoras. McGRAW-HILL/ INTERAMERICANA EDITORES, S.A DE C.V. Qumica analtica. 7edicion. (pg.282). Mxico.