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UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL
FACULTAD DE OCEANOGRAFIA, PESQUERIA, CIENCIAS ALIMENTARIAS Y ACUICULTURA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ALIMENTARIA
CURSO:
CONTROL DE CALIDAD Y ANALISIS QUIMICO INSTRUMENTAL
PRACTICA:
# 02
TEMA:
“VALORACIONES CONDUCTIMETRICAS ACIDO-BASE”
DOCENTE:
ING. LUIS ENCINAS P.
INTEGRANTES:
ORE PITTMAN ABEL
ARIANO LUIS MORALES
TAYRO TAYRO MAURO
JOSE JIMENES ALVITES
HORARIO:
VIERNES 19-21 HORAS
FECHA DE ENTREGA:
19/09/2014
MIRAFLORES SETIEMBRE 2014
VALORACIONES CONDUCTIMETRICAS ACIDO- BASE
FUNDAMENTO:
Estas valoraciones conductimétricas se basan en reacciones de neutralización y en la medición del cambio de la conductividad de una solución (ácido o base) cuando se adiciona un reactivo valorante. La sustitución de algunas especies iónicos por otras originara un cambio en la conductividad, la cual permitirá determinar el punto final de la valoración o punto de equivalencia (PE).
OBJETIVOS:
- Manejo y calibración del conductímetro.- Elaborar las curvas de valoración conductimétricas (acido- base).- Determinar las concentraciones verdaderas de las soluciones a valorar.
MARCO TEORICO:
Titulaciones conductimétrica
El punto final de algunas valoraciones se puede determinar sobre la representación gráfica de la intensidad de la corriente de difusión en función del volumen de solución valorante agregado. Esta técnica resulta particularmente útil para la detección del punto final de las valoraciones de precipitación y de formación de complejos.
La técnica de valoración se puede aplicar siempre que una de las dos sustancias reaccionantes dé una corriente de difusión (Pickering, 1980).
La conductancia de una disolución varía, entre otros factores, con el número, tamaño y carga de los iones, por lo que iones diferentes contribuirán en forma diferente a la conductancia de una disolución. De esta manera, durante una valoración, la sustitución de algunas especies iónicas por otras producirá un cambio en la conductancia, el cual puede ser ventajosamente aprovechado para determinar el punto final de una valoración.
En las valoraciones conductimétricas, la conductancia de la disolución a valorar se mide luego de la adición de cantidades determinadas de reactivo valorante.
El punto final se obtiene por la intersección de dos rectas que se trazan a través de un número adecuado de puntos obtenidos mediante la medición de la conductancia después de cada adición de titulante (Hobart, 1991).
Gráfica N° 1: Equipo para titulaciones conductimétricas
Fuente: http://www.heurema.com/PQ2.htm
Titulación de Acido Fuerte con Base Fuerte
Curva de una solución de ácido clorhídrico con hidróxido de sodio.
La conductancia primero disminuye, debido al reemplazo del ion hidronio por un número equivalente de iones sodio de menor movilidad y luego del punto de equivalencia, aumenta rápidamente con el agregado de base fuerte debido al aumento de las concentraciones de iones sodio y oxhidrilo (este último de alta conductividad).
Esta titulación es de interés práctico cuando las soluciones son turbias intensamente coloreadas o muy diluidas (Vogel, 1969).
Gráfica N° 2: Titulación de Acido Fuerte con Base Fuerte
Fuente: www.ciens.ucv.ve:8080/.../Titulaciones%20Conductimetricas.pdf
Titulación de Acido Fuerte con Base Débil
Titulación de un ácido fuerte como el ácido clorhídrico con una base débil como el amoníaco.
La primera rama del gráfico refleja la desaparición de los iones hidrógeno por el ion amonio, durante la neutralización; después del punto final, la curva se hace casi horizontal, puesto que el exceso de hidróxido de amonio no se ioniza apreciablemente en presencia del ion amonio de la solución (Vogel, 1969).
Gráfica N° 3: Titulación de Acido Fuerte con Base Débil
Fuente: www.ciens.ucv.ve:8080/.../Titulaciones%20Conductimetricas.pdf
Titulación de Acido Débil con Base Fuerte
Titulación de un ácido débil, cómo el ácido acético, con hidróxido de sodio.
La no linealidad en las primeras porciones de la curva crea problemas para establecer el punto final; sin embargo, con soluciones concentradas, es posible la titulación.
Se interpreta esta curva en base a los cambios que ocurren en la composición. Aquí, la solución tiene inicialmente una concentración moderada de iones hidronio. La adición de base establece un sistema amortiguador y la consiguiente disminución de la concentración de iones hidronio. Coincide con esta reducción, el aumento de la concentración de ion sodio y de la base conjugada del ácido. Estos dos factores actúan oponiéndose uno al otro. Al principio, predomina la disminución de la concentración de iones hidronio y se observa una reducción de la conductancia. Al progresar la titulación, el pH se estabiliza (en la región amortiguadora); el aumento del contenido de sal se convierte entonces en el factor más importante, y resulta finalmente un aumento lineal de la conductancia.
Después del punto de equivalencia, la curva adquiere pendiente más pronunciada debido a la mayor conductancia iónica del ion oxhidrilo (Brunatti, 2011).
Gráfica N° 4: Titulación de Acido Débil con Base Fuerte.
Fuente: www.ciens.ucv.ve:8080/.../Titulaciones%20Conductimetricas.pdf
Titulación de Acido Débil con Base Débil
Titulación del ácido acético, con solución acuosa de amoniaco.
La curva de titulación hasta el punto de equivalencia es similar a la obtenida con solución de hidróxido de sodio, puesto que los acetatos de sodio y de amonio son electrolitos fuertes; después del punto de equivalencia, un exceso de solución de amonio modifica la conductividad debido a que la disociación del hidróxido de amonio está deprimida por la sal de amonio presente en la solución. Las ventajas de este método sobre el álcali fuerte son que el punto final es más fácil de detectar y que, en solución diluida, se puede desestimar la influencia de dióxido de carbono (Vogel, 1969).
Gráfica N° 5: Titulación de Acido Débil con Base Débil
Fuente: www.ciens.ucv.ve:8080/.../Titulaciones%20Conductimetricas.pdf
PARTE EXPERIMENTAL
Materiales y equipos
- Soporte universal
- Homogenizador
- Bureta
- Magneto
- Termómetro
- Vasos precipitados
- Piscetas
- Conductimetro
Reactivos
- Solución de CO3Na2 0,5 N
- Solución de HCl 0,5 N
- Solución de NH4OH 0,1 M
- Solución de HCl 0,1 M
Procedimiento- Se realizó la calibración del conductímetro.
- Luego se procedió a armar el equipo para la titulación conductométrica con los materiales necesarios (bureta, soporte universal, etc).
- Se enraso la bureta con la solución de concentración conocida (solución valorante).
- Se tomó 10 mL de la solución a valorar y se colocó en un vaso precipitado, se enraso con agua destilada hasta 500 mL para pueda sumergirse la celda conductométrica.
- Se midió la temperatura de la solución y se ajustó en el conductímetro sin mover la calibración. Se introdujo un magneto en la solución.
- Se encendió el homogenizador y se procedió a medir la conductancia inicial de la solución a valorar.
- Se inició la titulación agregando 1 mL de la solución valorante. Por cada mL agregado anote las medidas de conductancia en la tabla.
- Se realizó la corrección de la conductancia medida, debido a que el volumen inicial de la solución a valorar aumentara cada vez que se adiciona la solución de concentración conocida.
- Finalmente se elaboró la curva de calibración con los mL añadidos y la conductancia corregida correspondiente para cada solución valorada y se determinó el punto de equivalencia.
Se trabajó con las siguientes soluciones:
HCl
0,1 M
CO3Na2
0,1 M NH4OH
0,1 M
HCl
0,1M
OBSERVACIONES
- En todas las valoraciones siempre hubo una solución de concentración conocida.
- Se utilizó un magneto para ayudar a homogenizar las soluciones.
- Se realizó la corrección de la conductancia.
- Al realizar la gráfica para la primera valoración (HCl -> CO3Na2) se observa que se trataría de un ácido fuertes con base fuerte.
- Al realizar la gráfica para la segunda valoración (HCl -> NH4OH) se observa que se trataría de un ácido fuertes con base débil.
DISCUSION:
Ewing (1979) cita que la conductancia producida por cualquier ion es proporcional a su concentración (a temperatura constante), pero la conductancia de una solución particular en general no varía linealmente con el reactivo agregado, debido a la dilución del agua que se agrega con el reactivo, nosotros en la práctica lo comprobamos lo dicho por el autor.
BIBLIOGRAFIA
Pickering, W. (1980) Química analítica moderna. España. Reverté SA.
Brunatti (2011) Titulaciones Conductimétricas, documento sacado de: www.ciens.ucv.ve:8080/.../Titulaciones%20Conductimetricas.pdf
Hobart, W. (1991) Métodos instrumentales de análisis. Iberoamericana.
Vogel, A. (1969) Química analítica. Volumen II. Buenos Aires. Kapelusz.
Ewing (1979) Métodos instrumentales de análisis químico. México. Mc Graw Hill de México SAC.