PRACTICA #7A

PREPARACIÓN Y ESTANDARICIÓN DE SOLUCIONES PATRÓN PARA ANÁLISIS VOLUMÉTRICO POR NEUTRALIZACIÓN

SEBASTIAN ARBELÁEZ VÉLEZLIZ MERCEDEZ GARCÍA MURILLOYULY VANESA SALAZAR DUARTEJUAN JOSÉ TIRADO HERNÁNDEZ

GUSTAVO HINCAPIÉ LLANOS

UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA

QUÍMICA AGROINDUSTRIAL I

MEDELLIN

2016

Análisis de resultados

El análisis volumétrico o volumetría es uno de los análisis clásicos de la química analítica que actualmente sigue siendo utilizando. La volumetría consiste en determinar la cantidad de analito conocido mediante una titulación con un reactivo patrón con concentración conocida. El reactivo patrón tiene que ser una sustancia estable y de concentración conocida; por lo general, se prepara con la concentración deseada y se estandariza con un patrón primario para determinar la concentración real de la solución. La cantidad de reactivo patrón se determina con el punto final de la titulación que se puede detectar comúnmente por un cambio de color, ya sea por un indicador o por la formación de un nuevo compuesto. [1]

En la práctica #7ª se realizó y estandarizó soluciones patrón con un ácido (HCl) y una base (Na0H) a partir de patrones primarios, y de titulación.

Datos tomados de la Preparación y estandarización de una solución de NaOHPatrón primario Reactivo Patrón Peso de KHP (g) Volumen de NaOH (L)

1. 0,2167 0,01082. 0,2372 0,01053. 0,2019 0,0095Tabla 1: Datos tomados de la Preparación y estandarización de una solución de NaOH

En la tabla 1 se muestra el peso del Patrón primario (KHP) y el volumen del reactivo patrón (NaOH) que utilizamos en la preparación y estandarización de la solución de NaOH. Con estos datos y con las siguientes ecuaciones determinamos la molaridad de la solución de NaOH:

Ecuación 1: Molaridad de la Sln. (MwKHP=204,221g/mol)

Molaridad= Pesode patron primario

Volumen (L ) del reactivo patrónx 1mol Patron primarioMw patron primario

x 1molNaOH1mol PatronPrimario

Ecuación 1.1: Calculo de molaridad de la Sln.

M1= 0,2167 g KHP0,0108L NaOH

x 1mol KHP204,221 gKHP

x 1mol NaOH1mol KHP = 0,0982mol/L

Ecuación 1.2: Calculo de molaridad de la Sln.

M2=0,2372g KHP0,0105L NaOH

x 1mol KHP204,221g KHP

x 1molNaOH1mol KHP = 0,1106mol/L

Ecuación 1.3: Calculo de molaridad de la Sln.

M3=0,2019g KHP0,0095L NaOH

x 1mol KHP204,221g KHP

x 1molNaOH1mol KHP = 0,1041mol/L

Molaridad de la solución de NaOHMolaridad 1 (mol/L) 0,0982Molaridad 2 (mol/L) 0,1106Molaridad 3 (mol/L) 0,1041Promedio de la molaridad (mol/L) 0,1043Tabla 1.1: Molaridad de la solución de NaOH

En la tabla 1.1 se muestra la molaridad de cada una de las determinaciones de la solución de NaOH y el promedio de las tres utilizando la Ecuación 1 y los datos de la tabla1

Al titular tres veces aumentamos la probabilidad de tener precisión. Esta precisión se deduce de la desviación absoluta; la cual es el resultado de dividir la desviación estándar y el promedio obtenido de las muestras.

Nota: Para calcular la desviación estándar utilizamos la herramienta informática Excel.

Desviación Estándar: 0.005064Promedio: 0,1043

Desviación Absoluta:0.0050640.1043=0.04855 �͢ 4.855%

La desviación absoluta arroja un dato muy elevado para lo cual concluimos que no se tuvo ni precisión ni exactitud en la práctica, sin embargo, al ser conscientes de los errores cometidos, se tendrán en cuenta para las futuras titulaciones.

Preparación y estandarización de una solución de HClPatrón primario Reactivo patrónPeso deNa2CO3 (g)

Volumen 1 de HCl (L)

Volumen 2 de HCl (L)

Volumen total de HCl V1+V2 (L)

1.

0,1033 0,0326 0,0327 0,0653

2.

0,1038 0,0280 0,0302 0,0582

3 0,1047 0,0285 0,0310 0,0595Tabla 2. Preparación y estandarización de una solución de HCl

En la tabla 2 se muestra el peso del Patrón primario (Na2CO3) y en este caso como nos tocó titular dos veces, el volumen del reactivo patrón (HCl) será la suma entre el primer volumen y el segundo volumen que utilizamos en la preparación y estandarización de la solución de HCl. Con estos datos determinamos la molaridad de la solución de HCl y con la Ecuación 1:

Ecuación 1. Molaridad de la Sln (MwNa2CO3=105,99g/mol)

Molaridad= Pesode patron primario

Volumen (L ) del reactivo patrónx 1mol Patron primarioMw patron primario

x 1molNaOH1mol PatronPrimario

Ecuación 1.4: Calculo de molaridad de la Sln.

M1=0,1033gNa 2CO 30,0653L HCl

x 1mol Na2CO3105,99g Na 2CO3

x 2molHCl1molNa2CO3 =0,0298mol/L

Ecuación 1.5: Calculo de molaridad de la Sln.

M2= 0,1038gNa 2CO 30,0582L HCl

x 1mol Na2CO3105,99g Na2CO3

x 2molHCl1molNa 2CO3=0,0336mol/L

Ecuación 1.6: Calculo de molaridad de la Sln.

M3= 0,1047gNa 2CO 30,0595L HCl

x 1mol Na 2CO3105,99g Na2CO 3

x 2molHCl1mol Na2CO3=0,0332mol/L

Molaridad de la solución de HClMolaridad 1 (mol/L) 0,0298Molaridad 2 (mol/L) 0,0336Molaridad 3 (mol/L) 0,0332Promedio de la molaridad (mol/L) 0,0322Tabla 2.2: Molaridad de la solución de HCl

En la tabla 2.2 se muestra la molaridad de cada una de las determinaciones de la solución de HCl y el promedio de las tres utilizando la Ecuación 2 y los datos de la tabla 2.

Para de determinar el error relativo de HCl tenemos

Dato teórico: 0,0383 (se determinó durante clase)

Promedio de la molaridad de HCl: 0,0322

Ecuación 2: Calculo de error relativo

E.R= Datoteórico−datoexperimentalDatoteóricox 100%

E.R= 0,0383−0,03220,0383x 100%

E.R= 15,93%

Durante la práctica pudieron ocurrir algunos errores, tanto a la hora de titular como al hacer uso de los instrumentos de medición, también este porcentaje de error elevado se pudo presentar ya que al calcular el HCl teórico se tuvo en cuenta la pureza mientras que al prepararlo de forma experimental no se utilizó este factor.

Al igual que en la estandarización del NaOH debemos calcular o cuantificar la precisión con la cual se realizó la práctica del HCl.

Desviación Estándar: 0.001705Promedio: 0,0322

Desviación Absoluta:0.0017050.0322=0.0529 �͢ 5.29%

Aunque las molaridades del HCL no están tan alejadas entre sí, la precisión de la práctica no es la deseada, ya que se presentaron errores de titulación los cuales no permiten que el resultado de la práctica sea el esperado al carecer de exactitud y por lo tanto de precisión.

Cuestionario

1. ¿Qué diferencia existe entre un patrón primario y una solución patrón en análisis químico?

El patrón primario usualmente es sólido, se utiliza como referencia al momento de hacer una estandarización, con una composición conocida, elevada pureza, estable a temperatura ambiente, no absorbe gases al reaccionar rápidamente con el titulante y con un peso equivalente alto

El reactivo patrón tiene que ser una sustancia estable con concentración conocida; por lo general, se prepara con una concentración deseada y se estandariza con un patrón primario para determinar la concentración real de la solución [1]

2. ¿Cuáles son las características de un patrón primario en análisis químico?

Son sustancias usualmente utilizadas en química analítica al momento de hacer una titulación o estandarización que cumplen con las siguientes características: [2]

1. Tienen composición conocida: Se debe conocer los elementos y la estructura que lo componen para poder hacer los cálculos.

2. Deben tener elevada pureza: Para una correcta estandarización se debe utilizar un patrón que tenga la mínima cantidad de impurezas que puedan interferir con la titulación.

3. Debe ser estable a temperatura ambiente: Las sustancias que se utilicen en la estandarización no pueden cambiar su composición o estructura al estar en temperatura ambiente ya que podría aumentar el margen de error en las mediciones.

4. Debe ser posible su secado en estufa: Normalmente debe ser estable a temperaturas mayores que la del punto de ebullición del agua.

5. No debe absorber gases: Ni reaccionar con las compuestos del aire 6. Debe reaccionar rápida y estequiométricamente con el titulante. De esta

manera se puede visualizar con mayor exactitud el punto final de las titulaciones por volumetría y entonces se puede realizar los cálculos respectivos también de manera más exacta y con menor incertidumbre.

7. Debe tener un peso equivalente grande: Esto reduce el error a la hora de pesar el patrón primerio

Conclusiones.

Referencias

[1] Hincapié Llanos, G. A., Vásquez Osorio, D. C., & Barajas Gamboa, J. A. (2013). Química agroindustrial. Medellín: Universidad Pontificia Bolivariana.

[2] Galano Jiménez, A., Rojas Hernández A. (Enero, 2009). Sustancias patrones para la estandarización de ácidos y bases. (Marzo, 2016), de Universidad Autónoma Metropolitana. Sitio web: http://agalano.com/Cursos/QuimAnal1/Patrones.pdf