labo cuanti 3.docx

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Universidad Nacional de Ingeniería

Facultad de Petróleo, Gas natural y Petroquímica

Ingeniería Petroquímica

LABORATORIO 2 DE ANALISIS QUIMICO CUANTITATVO

INFORME

PREPARACION Y VALORACION DE UNA SOLUCION PATRON

SECIMDARIO DE ACIDO FUERTE

Alumnos:

• ALA!"# $%&INGU"# AL"'AN$"!

• &%G!%"(% &"$INA UL!I)* I+AIA+

• APIA *UA&ANI ("NNIF"! +%P*IA

Pro-esor:

• Lic.

Fec/a de reali0ación:

• 12 $" +"PI"&3!" $"L 1456

Fec/a de entrega:

• 7 $" %)U3!" $"L 1456

LABORATORIO 2 DE ANALISIS

QUIMICO CUANTITATVO



OBJETIVOS

• Aplicar los principios de las reacciones del sistema ácido - base.

• Preparar una solución patrón de H! apro"imadamente #.$% &

• 'alorarla con carbonato sódico an(idro patrón primario para suposterior uso como solución patrón secundario.

ASPETOS TEO)IOS.onceptos importantes*

Solución patrón estándar ,

Es la disolución de una sustancia utili+ada como re,erencia al momento de(acer una 'aloración o estandari+ación

Patrón primario o estándar primario

Se considera a la sustancia tal ue su pure+a no se (a&a determinadopor comparación con nin/0n otro reacti'o patrón.

!a cantidad de sustancia acti'a del patrón primario se determina a partir desu masa*

En estado sólido no para una solución prepara del patrón debe cumplir

$. Tienen composición conocida.

1. Deben tener elevada pureza.

2. Debe ser estable a temperatura ambiente

3. Debe ser posible su secado en estufa.

4. No debe absorber gases.

5. Debe reaccionar rápida y estequiométricamente con el titulante.

6. Debe tener un peso equivalente grande.

E7emplos* Na2CO

3 Bóra" 8eca(idratado. %ombre 9u:mico* Tetraborato de

Sodio 8eca(idratado. ;ormula 9u:mica* Na2B

4O

710 H

2O etc.



Patrón secundario

<n patrón secundario es usualmente un sólido ue cumplen Su nombre sedebe a ue en la ma&or:a de los casos se necesita del patrón primario para conlas si/uientes caracter:sticas*

$. 8ebe ser estable mientras se e,ect0e el per:odo de análisis.

1. 8ebe reaccionar rápidamente con el analito.

2. !a reacción entre el 'alorante & el patrón primario debe ser completa

3. !a reacción con el analito debe ser selecti'a.

Peso especifico

Es el cociente entre la densidad de un cuerpo & la densidad de a/ua a 3 los'alores para soluciones acidas & básicas se pueden (allar en tablas

Peso formula

El peso ,órmula de una sustancia es la suma de los pesos atómicos de cadaátomo en su ,órmula u:mica para mol=culas o sales se denomina de estamanera

Peso molecular >en el caso de las mol=culas? o peso-,órmula >en el caso delas sales?

Preparación de una solución

Dos métodos:

• Preparación de las soluciones de concentración apro"imada & 'olumendados mediante la pesada directa de soluto >o medición del 'olumen desoluto si es l:uido? & su disolución en el sol'ente ele/ido.

• Preparación de soluciones por dilución de las soluciones concentradas

llamadas soluciones-madre.



Material (los más comunes)

$. Probetas

1. Pipetas

2. Varilla de 'idrio

3. Vaso de precipitado

4. Vidrio de relo7

5. Pi+eta

6. Espatula

@. Balan+a /ranatari o anal:tica

. A/ua destilada

$#.atra+ a,orado

$$. )eacti'os

Procedimiento (depende de la solución a preparar).

$. Pesen el 'aso de precipitadosC lue/o pesen el sólido ele/ido dentro del'aso de precipitados. Anoten ambos pesos & calculen la cantidad desólido utili+ado.

1. 8isuel'an el sólido en a/ua destilada a/itando cuidadosamente con la'arilla de 'idrio.

2. Trans,ieran la solución al matra+ con la a&uda de un embudo & la 'arillade 'idrio. Para ase/urarse de ue se (a trans,erido toda la solución almatra+ en7ua/uen el 'aso de precipitados el embudo & la 'arilla conporciones peueDas de a/ua destilada & trans,i=ranlas al matra+.

%o lle/uen a la marca del 'olumen total de solución a preparar >o sea ala 0ltima marca del matra+?.



3. A/re/uen a/ua destilada (asta la marca del 'olumen total lentamentecon un /otero. Tapen el matra+ con un tapón & me+clen el contenidopara ue la solución sea (omo/=nea.

Un caso particular es la preparación de una solución de HCl

Preparación de soluciones de HCl.

El ácido clor(:drico se usa ,recuentemente en los análisis 'olum=tricos deneutrali+ación porue sus soluciones diluidas son estables & porue se puedeutili+ar en presencia de la ma&or:a de los cationes sin ue ocurran reaccionesde precipitación.

!as soluciones patrón de Hl se preparan dilu&endo ácido clor(:dricoconcentrado

aloración de soluciones

olumetr!as de neutrali"ación. En numerosos análisis u:micos es necesariala utili+ación de soluciones ácidos & bases ,uertes de concentracionesconocidas.

!a concentración de dic(as soluciones puede determinarse por medio detitulaciones o 'aloraciones de neutrali+ación.

!a titulación o 'aloración es la operación básica de la 'olumetr:a mediante lacual se a/re/a solución patrón o un peso e"acto de reacti'o puro disuelto a lamuestra ue se anali+a (asta ue se completa la reacción.

Soluciones aloradas!as soluciones empleadas en 'olumetr:a & cu&a concentración debe serconocida con tanto ma&or e"actitud cuanto me7ores resultados anal:ticas sedesee obtener reciben el nombre de Soluciones Valoradas o SolucionesTituladas su concentración está re,erida por re/la /eneral al pesoeui'alente /amo eui'alente o simplemente eui'alente la cantidad en/ramos de la sustancia ue corresponde a un átomo /ramo de (idro/eno. <nasolución ue contiene por litro el peso eui'alente /ramo de cualuiercompuesto o elemento recibe la desi/nación de solución normal.

Se da el nombre de normalidad de una solución a la relación ue e"iste entreel peso de sustancia acti'a contenido en un litro de esa solución & el peso de



la misma sustancia contenido en un litro de solución e"actamente normal óseaen su peso eui'alente.

Si la cantidad de sustancia contenida en un litro de la solución es ma&or ue lacorrespondiente al eui'alente la solución será medio normal tercio normal

cuarto normal etc.En este sistema la concentración de lassoluciones está dada directamente en /ramospor mililitro de la sustancia ue contiene o decualuiera otra a la ue sea eui'alente de talmanera ue el n0mero de mililitros empleados enuna titilación da directamente la cantidad desustancia ue se cuentanC en otros casos sere/ula el peso de la muestra con relación a laconcentración de la solución de tal manera ue

el 'olumen de =sta indiue sin más calculo. Enlas soluciones antes citadas la cantidad de solutopor mililitro o su eui'alente en otra sustanciarecibe el nombre de tituloC a esta solución se lellama emp:rica

Se considera ue una titulación de neutrali+acióno 'aloración ácido - base termina cuando eln0mero de eui'alentes del ácido es i/ual aln0mero de eui'alentes de la base momento en

el cual se alcan+a el punto de eui'alencia de lareacción.

Para las titulaciones ácido - base los dosm=todos más comunes para la determinación de los puntos ,inales son elempleo de indicadores coloreados o el uso de un peac(:metro para controlar elpH de la solución en ,unción del 'olumen del titulante a/re/ado O !a utili+aciónde un indicador acido base

F9u= son indicadores ácido -baseG

As: podemos de,inir aun indicador ácido#

$ase como una sustancia ue

UN CASO PARTICULAR ES

LA

Valoración de las

soluciones de HCl.

)omo el *)l no es un 8atrón8rimario se /ace necesariovalorarlo 8ara conocer suconcentración e9acta.

"l Na2CO3 an/idro se

em8lea comnmente 8araestandari0ar soluciones de*)l. La reacción deneutrali0ación del *)l con el

Na2CO

3 es:

1*)l ; Na2CO

3 < 1Na)l ;

H 2CO

3



puede ser de carácter ácido o básico d=bil ue posee la propiedad depresentar coloraciones di,erentes dependiendo del pH de la disolución en laue dic(a sustancia se encuentre diluida.

Preparación de desecadores

Desecador es un /ran recipiente de 'idrio con tapa ue se adapta

a7ustadamente. El borde de 'idrio es esmerilado & su tapa permite ue elrecipiente este (erm=ticamente cerrado. El propósito de un 8esecadores eliminar la (umedad de una sustancia o prote/er la sustancia de la(umedad.



%ipos de desecador

Ha& muc(os tipos di,erentes de desecador pero todos ellos son mu&similares en su estructura. !a cámara principal de un desecador está'ac:a lo ue permite colocar cualuier sustancia en su interior. En lacamara secundaria se coloca la sustancia desecante la cual se encar/ade absorber la (umedad del recipiente.

!as cámaras principal & secundaria están /eneralmente separadas por

una plata,orma e"tra:ble mientras ue una tapa desmontable en la partesuperior del desecador permite el acceso a los contenidos en proceso dedesecacion.

Ha& una amplia 'ariedad de desecantes ue se pueden utili+ar paraabsorber la (umedad. El /el de s:lice se usa com0nmente &a ue tomala ,orma de un sólido ue no inter,iera con las otras sustancias en elrecipiente. <sted probablemente (a 'isto antes de /el de s:liceCpeueDos pauetes de papel del /el se inclu&en con la ropa & otrosart:culos ue necesitan mantenerse secos.

ATE)IA!ES )EATIVOS E9<IPOS.



Materiales.

$ bureta de $# m!. $ probeta de $##m!.

$ pipeta /raduada de 4 a $# ml.

atra+ Erlenme&er.

&eacti'os.

arbonato de sodio

cido clor(:drico concentrado apro"imado $#

A/ua destilada

Heliantina >solución al #.4 >pK'??

uipos.

Balan+a anal:tica

Balan+a au"iliar

Procedimiento del e"perimento.

Preparación de HCl apro*imadamente +.-.



oloue en el matra+ Erlenme&er

Apro"imadamente $4m! de a/ua destiladaC adicione 4m! de Hlconcentrado

A/ite (astaC (omo/eni+ar la solución.

Paso 1:Cálculo de la masa del

HCl

Esto también puede ser

calculado aplicando la siguiente

fórmula:

Conocida la molaridad del compuesto a partir del cual se va a preparar la solución seaplica la siguiente fórmula V1 x C1 = V2 x C2 ue relaciona la concentración de cada

solución con su volumen!

V1: Volumen de la solución más concentrada" necesario para preparar la más diluida!

V2: Volumen a preparar de solución diluida# C1: Concentración de la solución más

concentrada!

C2: Concentración de la solución a preparar!

ejemplo: Cálculo del volumen

a tomar de la solución más

concentrada para preparar la

solución más diluida de HCl

Paso 2: Calculo de la

concentración del ácido para

nuestra solucioon

M 1V

1= M

2V

2

$%1&= M 2 %2&&

M 2 =&!2$ 'e debe verificar con

la titulación

8eterminación de la masa ue se reuiere de Na2CO

3 a partir de titular con

Hl #.14

6ml$" A)I$%

Para 544ml de



aC/0 C/0# 1 a1

C/0# L H/(l) HC/0 1 /H#

Obser'ación* debido a ue las constantes de disolución son peueDas seconsidera despreciable la masa de carbonado de sodio ue (a reaccionadocon el a/ua oM N %a1O2

N %a1O2Mconcentración en el euilibrio de la solución acuosa

Na2CO3+2 HCl 1%alL CO2 L H 2O

$#5 / 1mol

FG #.14#.##@!

m Na

2CO

3 M#.$#5

aloración de la solución de HCl.

Pese en un 'idrio de relo7 con apro"imación a la d=cima de m/ #.$#5/ de Na

2CO

3 & trasládelos a un Erlenme&erC disuel'a en 1#m! de a/ua destilada

& aDada 2 /otas de metil naran7aC

!a'e una bureta con a/ua destiladaC para el en7ua/ue ,inal utiliceapro"imadamente 4m! de la solución preparada de H!C posteriormente llenela bureta con la solución de Hl & adicione el ácido al Erlenme&er ue contieneel carbonato de sodio (asta ue 'ire el color de la solución de amarillo a ro7o.



TABA D! DAT"# e$perimentales

2nformación reuerida

nsa3o

4

Peso de Na2CO

3 /r. #.$#4

Volumen de H! consumido >ml? @4m!

Na2CO

3+2 HCl 1%alL CO

2 L H 2O

$#5 1mol#.$#4 / #.##@!

M HCl M#.1365 se obtu'o e"perimentalmente



•

C/C5US2/S:

-Se puede concluir ue la 'aloración es un m=todo para determinar la cantidadde una sustancia presente en solución.

-Para lle'ar a cabo una 'aloración correcta es necesario se/uir el m=todo parae'itar errores &a ue eso es un ,actor determinante en los resultadosobtenidos.

-Podemos decir ue es una solución de concentración conocida se le llama

solución 'alorada.-Es importante llenar la bureta (asta el a,oro para poder empe+ar a titular.

Punto de "quivalencia :

Punto que re8resenta lasconcentraciones enequili=rio de las sustanciasreaccionantes cuando /areaccionado la cantidadestequiometria de valorante

G!AFI)A+ $" A!IA)I%N $"L P*



-Es necesario etiuetar todo el material para e'itar con,usión de reacti'os.

-!os indicadores de pH nos ser'irán para obser'ar cómo se lle'a a cabo latitulación.

-!as diluciones ue se lle'aron a cabo en la práctica es lo ue determinara el

/asto de reacti'os con el ue se está titulando &a ue entre más concentradaeste la solución será ma&or el /asto.

-Todas las mediciones son necesarias lle'arlas a cabo con la pipeta &a uecon el uso de las mismas disminuiremos el /rado de error en las medicionesde las soluciones por lo tanto (abrá un /rado de incertidumbre menor.

-Es importante a la (ora de desec(ar los reacti'os estar con la lla'e abiertapara disminuir su concentración & e'itar daDos en las instalaciones.

-Es importante lle'ar acabo todas las diluciones con a/ua destilada.

-!a neutrali+ación se lle'ar acabo cuando (a&a un 'ira7e en la solución.

-Entre más diluciones se lle'en a cabo la concentración de los reacti'os serámenor.

-Se puede concluir ue cada uno de los colorantes utili+ados tiene un 'ira7edi,erente.

-El 'ira7e de los colorantes 'a a depender si uedan como producto solucionesbásicas o acidas.

-!a tabulación & análisis de los datos ser'irá de /u:a para obser'ar si selle'aron a cabo de manera correcta las titulaciones o en ue posiblemente(ubo error.

-!as muestras ue se lle'an en el e"perimento por duplicado sir'en para 'er el/rado de error en la preparación de las muestras.

BIB!IOQ)A;IA

)ISTIA% Q. 9u:mica Anal:tica. 2 Ed. !imusa. ="ico. $@$ pá/. $45-146.

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