PRÁCTICA 3: Aplicación de las titulaciones ácido base.

Problema 1: Determinar la pureza de una muestra comercial de ácido muriático y sosa.Problema 2: Determinación del número de hidrógenos ácidos en un ácido orgánico.

OJETIVO: Análisis de muestras comerciales de ácido muriático para determinar su concentración de HCl y sosa de l a cual se determinara su pureza.Determinación del número de hidrógenos ácidos en un ácido orgánico por medio de una titulación con NaOH 0.1 N.

HIPÓTESIS:

MATERIALES Y REACTIVOS: NaOH solida para uso doméstico H2SO4 0.1N (estandarizado) Solución de fenolftaleína(indicador) Bureta con pinzas y soporte Matraces Erlenmeyer de 125mL Pipeta graduada de 1mL

Matraz volumétrico de 50mL Ácido muriático comercial NaOH 0.1N (estandarizado) Ácido tartárico (C4H6O6) 0.01M

(preparado por el laboratorista) Pipeta o probeta para medir 10mL

SUSTANCIAS A MANEJAR:

HCl (ACIDO MURIATICO): Riesgos a la salud:El ácido clorhídrico y concentraciones altas de gas, son altamente corrosivos a la piel y membranas mucosas Inhalación: En el caso de exposiciones agudas, los mayores efectos se limitan al tracto respiratorio

superior. Contacto con ojos: Este ácido es un irritante severo de los ojos y su contacto con ellos puede causar

quemaduras, reducir la visión o, incluso, la pérdida total de ésta. Contacto con la piel: En forma de vapor o disoluciones concentradas causa quemaduras serias,

dermatitis y fotosensibilización. Ingestión: Produce corrosión de las membranas mucosas de la boca, esófago y estómago.

ACCIONES DE EMERGENCIA: Inhalación: Mover al afectado al aire fresco. Si no respira, dar respiración artificial y mantenerlo caliente y

en reposo, no dar a ingerir nada. Ojos: Lavar inmediatamente con agua corriente, asegurándose de abrir bien los párpados. Piel: Lavar inmediatamente la zona dañada con agua en abundancia. Si ha penetrado en la ropa, quitarla

inmediatamente y lavar la piel con agua abundante. Ingestión: No provocar vómito. Si está consciente dar a beber un poco de agua continuamente, por

ejemplo una cucharada cada 10 minutos.

DESECHOS: Diluir con agua cuidadosamente, neutralizar con carbonato de calcio o cal. La disolución resultante puede verterse al drenaje, con abundante agua.

NaOH: RIESGOS.- Este compuesto no es inflamable sin embargo, puede provocar fuego si se encuentra en contacto con materiales combustibles, genera gases inflamables al ponerse en contacto con algunos metales. Es soluble en agua generando calor.Riesgos a la salud: Inhalación: Daño del tracto respiratorio Contacto con ojos: Pueden provocar desde una gran irritación en la córnea, ulceración, nubosidades y,

finalmente, su desintegración. Contacto con la piel: Corrosivo a la piel. Ingestión: Causa quemaduras severas en la boca.

ACCIONES DE EMERGENCIA: Inhalación: Retirar del área de exposición hacia una bien ventilada. Ojos: Lavar con abundante agua corriente, Piel: Quitar la ropa contaminada inmediatamente. Lavar el área afectada con abundante agua corriente. Ingestión: No provocar vómito.

DESECHOS: Para pequeñas cantidades, agregar lentamente y con agitación, agua y hielo. Ajustar el pH a neutro con HCl diluido. La disolución acuosa resultante, puede tirarse al drenaje diluyéndola con agua.

H2SO4: Riesgos: Inhalación: Severa Irritación de las vías respiratorias. Contacto con la Piel: Altamente irritante y corrosivo. Quemaduras graves. Contacto con los Ojos: Severas irritaciones y quemaduras graves. Ingestión: Graves quemaduras en la boca, tracto digestivo, esófago y estómago. Primeros auxilios Inhalación: Trasladar a la persona donde exista aire fresco Contacto con la Piel: Aplicar abundante Agua, Contacto con los Ojos: Lavarse con abundante Agua en un lavadero de ojos, como mínimo durante 20 a

30 minutos. Ingestión: Lavar la boca y dar abundante Agua. Desechos: No eliminar directamente por desagües.

ÁCIDO TARTARICO (C4H6O6): Riesgos: Ojos: causa molestias e irritación con dolor. Piel: causa irritación en la piel. Ingestión: puede causar irritación gastrointestinal acompañada de nauseas, vómitos y diarrea. Inhalación: en polvo resulta irritante al sistema respiratorio. Efectos potenciales crónicos sobre la salud: una exposición repetida puede causar erosión de los dientes. Primeros auxilios: Ojos: lavar con agua abundante durante 15 minutos, levantando ocasionalmente los párpados superior e

inferior. Proporcionar asistencia médica. Piel: lavar la zona afectada con abundante agua y jabón. Si la irritación persiste proporcionar asistencia

médica. Ingestión: si la víctima está consciente y razona, proporcionar 1/2 - 1 litro de leche o agua. Proporcionar

asistencia médica si aparecen síntomas de irritación. Inhalación: trasladar a la víctima a una zona ventilada. Si la víctima no respira se realizará la respiración

artificial. Si la respiración resulta dificultosa se proporcionará oxígeno. Proporcionar asistencia médica si aparecen tos u otros síntomas.

En caso de incendio se ha de utilizar extintor de agua, de espuma seca, de co2 o de espuma química. Almacenar en lugar fresco y seco lejos de sustancias incompatibles. A ser posible en contenedores

cerrados. Incompatibilidades con otros materiales: bases, agentes oxidantes, agentes reductores, plata.

DIAGRAMA DE FLUJO:

Tarea Previa1. ¿Qué es el ácido muriático?

El acido muriático en realidad es acido clorhídrico diluido al 28% y contiene algunas impurezas ferruginosas que catalizan el producto, devoran la materia orgánica y la vaporizan.El acido clorhídrico es una disolución acuosa de gas cloruro de hidrogeno, el nombre de acido muriático, con el que también se le conoce, le fue dado por Lavoisier, basado en el hecho de que “murato” indicaba la

presencia de cloro en los compuestos inorgánicos por presencia de fierro, tomando una coloración amarillenta o incolora con fuerte olor penetrante.Es muy corrosivo y ácido. Se emplea comúnmente como reactivo químico y se trata de un ácido fuerte que se disocia completamente en disolución acuosa. A temperatura ambiente, el cloruro de hidrógeno es un gas incoloro a ligeramente amarillento, corrosivo, no inflamable, más pesado que el aire, de olor fuertemente irritante. Cuando se expone al aire, el cloruro de hidrógeno forma vapores corrosivos densos de color blanco.

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?

Se usa como producto de limpieza, básicamente disuelve toda la suciedad como sarro y oxido, también se utiliza para destapar cañerías.

3. ¿Para qué se utiliza la sosa en el hogar? ¿Qué tipo de suciedad es la que se puede eliminar con esta sustancia?

La sosa caustica se utiliza para quitar el sarro, especialmente el que se forma en el baño, destapar cañerías tapadas por grasa, también se usa para eliminar la grasa y cochambre de estufas.

4. ¿Cómo se preparan 50mL de una dilución 1:25 de ácido muriático comercial?

50mL x125

=2mLdeHCl+48mLdeH 2O

Se necesitan dos mililitros de acido muriático concentrado por 48 mililitros de agua.

5. ¿Cuál es la concentración molar de una disolución preparada con 10 gramos de carbonato de sodio con una pureza del 95% y aforando con agua a 250mL?

10 gNa2CO3 x95 g Na2CO3100 gNa2CO3

x1mol Na2CO3106 g Na2CO3

=0.09mol Na2CO3

0.09mol Na2CO30.25 L

=0.36M

6. Calcular la cantidad necesaria para preparar 50mL de una solución 0.1M de ácido tartárico cuya fórmula condensada es C4H 6O6.

50mL x0.1molC4H 6O6

1000mLx150gC4H6O61molC4H6O6

=0.75gC4H 6O6

7. Se tienen 20mL de una disolución 0.025M de una sustancia ácida, ¿Cuántos protones ácidos tiene esta sustancia por molécula, si se requieren 15mL de NaOH 0.1M para neutralizar por completo esta disolución?

0.1mol NaOH1 L

×0.015L=0.0015mol NaOH

0.25molacido1 L

×0.02L=0.0005molacido

0.00150.0005

=3equivalentes . El ácido tiene tres protones.

8. ¿Cuál es la normalidad de la disolución anterior?0.025molacido

1 L×3≡ ¿

1molacido=0.075N ¿

Resultados:

Problema 1a. Determinar la pureza de una muestra de sosa para uso doméstico. 1. Proponer una manera de preparar 50mL de una disolución aproximadamente 0.02M de sosa (suponiendo una pureza del 100%).

2. Valorar esta disolución con H2SO4 estandarizado 0.1N. 3. Repetir este último procedimiento dos veces más. 4. Con los datos de estas titulaciones determinar la pureza de la muestra sólida.

Masa de NaOH en la muestra problema = 0.047g de NaOHVolumen de H2SO4 0.1N consumido para neutralizar la sosa = 2mL

Volumen de H2SO4 Volumen de sosa2.00 mL 14.5 mL2.00 mL 14.6 mL2.00 mL 15.1 mL

Equivalentes de H+ añadidos = equivalentes de OH- en la muestra =

0.1≡H+¿

1L×0.002 L¿ =2 x10−4 ¿H +¿=¿OH−¿ ¿¿

Cantidad (mol) de NaOH en la muestra = 1.45 x10−3

1.46 x10−3

1.51 x10−3

Masa de NaOH en la muestra = 0.058 g0.058 g0.060 g

% de pureza en la muestra =

Problema 1b. Determinar la concentración molar de una muestra de ácido muriático de uso doméstico. 1. Preparar 50mL una dilución 1:100 del ácido muriático comercial y valorarlo con una disolución

estandarizada de hidróxido de sodio 0.1M.

50mL×1mL100mL

=0.5mLde acidomuriático .

2. Con este dato, determinar el %m/v del HCl en la muestra comercial. 0.124% m/v

Volumen de la muestra problema usado para preparar la dilución 1:100 = 0.05 mL

Volumen de NaOH estandarizada 0.1N consumido para neutralizar el ácido = Volumen de ácido Volumen de NaOH (0.1 N)

10 mL 3.0 mL10 mL 3.0 mL10 mL 3.1 mL

Equivalentes de OH- añadidos = equivalentes de H+ en la muestra =

3mLde NaOH0.1≡NaOH1000mL

=3 x10−4≡OH−¿=¿H +¿¿ ¿

Cantidad (mol) de HCl en la muestra =

123.4 %

3 x10−4molde HCl3.1 x10−4molde HCl

Concentración molar del HCl en la muestra = 0.03 M

Tabla 2. Titulación del ácido Tartárico:

CONCENTRACION DEL NaOH USADO COMO TITULANTE:

0.1M

Reacción: Ac. Tartárico + x NaOH →

Na x tartrato

VOLUMEN DE NaOH

CONSUMIDO (mL)

CANTIDAD DE NaOH

CONSUMIDO (mL)

MOLES DE EQUIVALENTES

DE H+

TITULADOS

MOLES DE C4H6O6 EN LA

ALICUOTAMOLARIDAD

DE C4H6O6

NORMALIDAD DE C4H6O6

% m/v C4H6O6

2.6 2.6×10−4 2.6×10−4 1×10−4 0.013 0.026 0.15%2.9 2.9×10−4 2.9×10−4 1×10−4 0.014 0.028 0.15%2.3 2.3×10−4 2.3×10−4 1×10−4 0.011 0.022 0.15%

PROMEDIO 0.012 0.025 0.15

Análisis de resultados y cuestionario

Hacer un análisis crítico de los resultados experimentales tanto para el análisis de ácido muriático, como el de sosa y como el ácido tartárico:

1. ¿Qué tan semejantes son entre sí los valores obtenidos para cada alícuota? ¿Cuál es la desviación estándar? a) Para las muestras de sosa √(123.4−100 )+ (123.4−100 )+(127.7−100)

3−1=4.31

b) Para las muestras de ácido muriático √(3)+ (3 )+(3.17)

3−1=1.5

c) Para las muestras de ácido tartárico

√(2.6×10−4 )+(2.9×10−4 )+(2.3×10−4)3−1

=0.014

2. ¿A qué pueden atribuirse las desviaciones?A que el aforo del matraz para la sosa comercial no fue el correcto y por eso se obtiene una pureza mayor al 100%.Para el acido muriático y tartárico la desviación fue menor, por lo que sólo se podría necesitar un poco mas de precisión para obtener resultados iguales.

3. ¿Si tuviera que repetirse la determinación, qué modificaciones deberían hacerse?

Preparar con mayor cuidado la disolución de sosa comercial para obtener mejores resultados.Tener más atención cuando se esté titulando para identificar con mayor precisión el punto de equivalencia y de ese modo no agregar más titulante del que se necesite.

4. ¿Cuántos hidrógenos ácidos hay en la molécula de ácido tartárico? Hay 2H+

5. ¿Cuál es el volumen de NaOH 0.1N necesario para neutralizar 20mL de ácido tartárico 0.1N? 0.1≡C4H 6O 6

1Lx

1molC4H 6O6

2≡¿ x 0.02LC4H 6O6 x2mol NaOH1molC4H 6O6

x1L

0.1mol NaOH=¿¿

¿0.02 LNaOH

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE QUÍMICA

MATERIA:

Laboratorio de Química II

PROFESOR:

 LUIS ANTONIO HUERTA TAPIA

GRUPO:

54

PRÁCTICA 3: Aplicación de las titulaciones ácido base.