preparación y valoración de hcl al 0.1 n
TRANSCRIPT
5/16/2018 Preparaci n y valoraci n de HCl al 0.1 N - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/preparacion-y-valoracion-de-hcl-al-01-n 1/10
UNIVERSIDAD NACIONAL “SANTIAGO
ANTÚNEZ DE MAYOLO”
FACULTAD DE CIENCIAS DEL AMBIENTE
ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DEINGENIERIA SANITARIA
“ PREPARACIÓN DE HCl AL 0.1 N POR
DILUCIÓN Y VALORACIÓN”
CURSO : ANÁLISIS DE AGUA Y AGUAS RESIDUALES
DOCENTE : Mag. Ing. Poma Villafuerte
ALUMNOS:
• ARIAS HUERTA, Gyver.
•VERA LIÑÁN Angel.
5/16/2018 Preparaci n y valoraci n de HCl al 0.1 N - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/preparacion-y-valoracion-de-hcl-al-01-n 2/10
HUARAZ-PERU
PREPARACIÓN DE HCl AL 0.1 N POR DILUCIÓN Y VALORACIÓN
I. Introducción.
Si se prepara una cantidad de ácido o base con una concentración conocida, se
puede medir cuánta cantidad de la otra disolución se necesita para completar lareacción de neutralización, y a partir de ello determinar la concentración de dicha
disolución.
El proceso de adición de volúmenes de la disolución conocida se denomina
valoración. Generalmente la disolución con el reactivo conocido (disolución patrón)
se coloca en una bureta y la disolución del analito en un Erlenmeyer. La disolución
patrón se añade gota a gota hasta que ha reaccionado con todo el analito. Entonces
se mide el volumen consumido y mediante un cálculo estequiométrico sencillo se
puede calcular la concentración del compuesto problema.
Se llama punto final al término de la valoración, que se aprecia por un cambiobrusco de alguna propiedad de la disolución en el Erlenmeyer, generalmente un
cambio de color que se ve a simple vista. Para que se produzca este cambio es
preciso agregar a la disolución del Erlenmeyer una pequeñísima cantidad de una
sustancia llamada indicador. El indicador se elige de tal forma que el punto final
coincida (o sea muy cercano) al punto de equivalencia. El punto de equivalencia es
cuando la cantidad de equivalentes del titulante es igual a la de la especia titulada.
En esta práctica se vio de manera rápida y sencilla, pero muy precisa lo
anteriormente mencionado utilizando HCl al 0.1 N y como patrón el Na CO₂ ₃. A
continuación el proceso de la experiencia realizada.
II.Objetivos.
1.1. Objetivo General.
Experimentar y familiarizarse con las técnicas de preparación y
valoración de soluciones para los análisis cuantitativos volumétricos.
1.2. Objetivos Específicos.
Preparar una solución de HCl de concentración requerida, a partir de
especificaciones de reactivos de alta pureza.
Valorar una solución ácida por medio de titulación, aplicando el principio de
equivalencia.
5/16/2018 Preparaci n y valoraci n de HCl al 0.1 N - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/preparacion-y-valoracion-de-hcl-al-01-n 3/10
III. Fundamento Teórico.
En el método de clasificación de la materia que se basa en la composición. Se
considera que una muestra dada de material puede ser una sustancia pura o una
mezcla. El término sustancia pura se refiere a un material cuyas partes tienen la
misma composición y que tiene un conjunto exclusivo y definido de propiedades. En
contraste, una mezcla consta de una o más sustancias y tiene una composición
arbitraria. Las propiedades de la mezcla no son características, sino que dependen
de su composición. Cuando se dispersan íntimamente varias sustancias que no
reaccionan entre sí, se obtienen tres tipos de mezcla:
Groseras como una sal y azúcar.
Coloidal, como una arcilla fina que se agita en agua.
Una solución verdadera, que se obtienen cuando una sustancia como
el azúcar se disuelve en agua.
En el primer caso, las partículas individuales, son discernibles fácilmente y
separables por algún procedimiento mecánico, en el siguiente, aunque las partículas
son mucho más finas y la heterogeneidad no es tan clara, la dispersión, sin embargo
no es homogénea. Por otra parte en el último caso, los constituyentes no pueden
separarse por procedimientos mecánicos y cada parte de la solución es idéntica a
otra; es decir, una solución verdadera constituye una fase homogénea. El término
homogéneo indica que el sistema contiene límites físicos y propiedades intensivas
las que son independientes de la cantidad de material, como la concentración, la
densidad y la temperatura.
Las soluciones carecen de composición definida, sin embargo, para la mayoría de
las soluciones hay cierto límite de soluto que puede disolverse en una cantidad
determinada de disolvente a una temperatura dada. Conviene referirse a la
sustancia que se disuelve como al soluto, y aquella en la que tiene lugar la solución
como al solvente.
El estudio de las soluciones es de gran importancia debido a que casi todos los
procedimientos químicos y biológicos interesantes y utilices tienen lugar en
soluciones liquidas. En general, una solución se define como una mezcla homogénea
de dos o más componentes que forman una sola fase. En todo estudio cuantitativo
de las soluciones es necesario saber la cantidad de soluto disuelto en un solvente o
la concentración de la solución. La forma de expresar la concentración de una
solución quedará determinada por el empleo que se dé a la misma. La
concentración de una solución se puede expresar de la siguiente manera:
La cantidad de soluto por unidad de volumen de solución,
La cantidad de soluto por cantidad unitaria de disolvente.
5/16/2018 Preparaci n y valoraci n de HCl al 0.1 N - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/preparacion-y-valoracion-de-hcl-al-01-n 4/10
El primero de estos métodos encuentra su mayor aplicación en los procedimientos
analíticos, donde el volumen de una solución normal es el factor esencial de los
cálculos y los procedimientos experimentales. En fisicoquímica, sin embargo suelen
ser más conveniente expresar las concentraciones en función de la cantidad de
soluto por cantidad unitaria de disolvente.
Las unidades de concentración, son las siguientes:
Porcentaje en peso (% peso): El porcentaje en peso de un soluto en una solución
se define como:
Fracción molar (x ):ᵢ La fracción molar de un componente y de una solución, x ,i
se define como:
Molaridad (m): La molaridad se define como el número de moles de soluto disuelto
en un litro de solvente, esto es:
Molalidad (m): La molalidad se define como el numero de moles de soluto
disueltos en un kilogramo de disolvente, esto es:
Para determinar la concentración de una solución, se usa habitualmente el método
de titulación, que consiste en agregar una solución de concentración conocida
(solución valorada), hasta que la reacción sea cuantitativa, con un volumen de
solución de la sustancia en análisis. El punto final de la titulación coincide con el
punto de equivalencia, se reconoce visualmente, como regla general, por algún
cambio característico, dado por un reactivo auxiliar llamado indicador. El indicador
es una sustancia que tiene un color intenso en solución ácida o básica y otro color
en soluciones de otro tipo. Los indicadores se emplean para determinar el punto de
titulación.
En el punto de equivalencia, el número de equivalentes gramo de la sustancia que
se titula, es igual al número de equivalentes gramo de la solución valorada que se
emplea. Si los volúmenes de las soluciones de dos sustancias a y b que
corresponden al punto de equivalencia, son va y vb respectivamente, entonces,
dichos volúmenes contienen el mismo número de equivalentes gramo.
Preparación de soluciones de HCl. El ácido clorhídrico se usa frecuentemente
en los análisis volumétricos de neutralización porque sus soluciones diluidas son
estables y porque se puede utilizar en presencia de la mayoría de los cationes sin
5/16/2018 Preparaci n y valoraci n de HCl al 0.1 N - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/preparacion-y-valoracion-de-hcl-al-01-n 5/10
que ocurran reacciones de precipitación. Las soluciones patrón de HCl se preparan
diluyendo ácido clorhídrico concentrado calidad reactivo.
Valoración de las soluciones de HCl. Como el HCl no es un patrón primario se
hace necesario valorarlo para conocer su concentración exacta. El Na CO₂ ₃ anhidro
se emplea comúnmente para estandarizar soluciones de HCl. La reacción de
neutralización del HCl con el Na CO₂ ₃
es:
2HCl + Na CO₂ ₃ 2NaCl + H CO₂ ₃
IV. Materiales.
02 fiolas de 250 ml.
03 matraces Erlenmeyer de 250 ml.
02 vasos de 150 ml.
02 buretas de 25 ml.
02 pipetas graduadas de 10 ml.
Equipo de titulación.
Balanza.
V.Reactivos.
HCl concentrado.
Anaranjado de Metilo.
Na CO al 99.99%.₂ ₃
VI. Procedimientos.
Preparación de la solución ácida.
A. Se calculó la cantidad en volumen de HCl concentrado necesario para preparar
250 ml de solución al 0.1 N.
B. Una vez calculado el volumen de HCl necesario, se procedió a extraerlo del
recipiente que lo contenía, para tal finalidad, se uso la bureta volumétrica y la
5/16/2018 Preparaci n y valoraci n de HCl al 0.1 N - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/preparacion-y-valoracion-de-hcl-al-01-n 6/10
perilla, una vez extraído se colocó el volumen de ácido concentrado en un vaso
con agua destilada. Homogenizamos.
C. Posteriormente se agregó al matraz aforado y lavamos el vaso con agua
destilada por unas tres veces, el cual se vierte a la fiola con mucho cuidado.
D. Se agregó agua destilada hasta la parte inferior del menisco que se formaba con
la marca de aforo.
E. Concluido esto se tapó el matraz y se agitó la solución para homogeneizar.
Valoración de la solución ácida.
A. Se pesaron tres muestras de 0.5 g cada una de Na2 CO3, esto con la ayuda de la
balanza.
B. Se colocó cada muestra de Na2 CO3 en cada matraz Erlenmeyer.
C. Después con ayuda de la pipeta y la perilla se les agregaron 250 ml de agua
destilada a cada una de los matraces, posteriormente se agitaron los matraces
para que el Na2 CO3 se diluyera completamente.
D. Una vez que se diluyó el Na2 CO3 se le agregó tres gotas de anaranjado de metilo
que serviría como indicador, se observó que la solución pasaba de ser incolora, a
ser de color amarillo.
E. Se procedió a llenar una de las buretas de 25 ml hasta la marca de 0 ml, con la
solución de HCl preparada anteriormente.
F. Posteriormente se procedió a titular cada una de las muestras hasta obtener el
cambio de coloración de amarillo a color grosella, este procedimiento es algo
delicado, en el aspecto de que con una gota de más que se le agregara a la
solución era suficiente para cambiarla. Por este motivo se echó a perder varias
soluciones de Na2 CO3, la cual rápidamente se repuso al prepárala uno de los
compañeros, mientras se realizaba la titulación con las dos restantes soluciones.
VII. Cálculos y Resultados.
Se calculó la cantidad en volumen de HCl necesario para preparar 250 ml de
solución al 0.1 N, teniéndose los siguientes datos:
5/16/2018 Preparaci n y valoraci n de HCl al 0.1 N - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/preparacion-y-valoracion-de-hcl-al-01-n 7/10
De la siguiente relación:
Se calculó la concentración verdadera del HCl, teniéndose los siguientes datos:
De la siguiente relación:
Se calculó la cantidad de agua a añadir con los siguientes datos:
De la siguiente relación:
5/16/2018 Preparaci n y valoraci n de HCl al 0.1 N - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/preparacion-y-valoracion-de-hcl-al-01-n 8/10
VIII. Conclusiones y Discusiones.
• Con el desarrollo experimental de la presente práctica nos pudimos percatar
que la concentración de una solución depende directamente de los factores demolaridad y normalidad, las cuales son propiedades que determinan las
características de una solución, con lo cual se puede saber que tan básicas o
ácidas pueden ser estas soluciones. Por ello es muy importante tener presente
el conocimiento de las expresiones que nos ayudan a conocer características
básicas de una solución, con las cuales se pueden calcular soluciones de
diferentes grados de concentración.
• La importancia que representa el manejo de soluciones es que estos pueden
variar su concentración si no se presta la atención necesaria en las
características de la solución a preparar.
• Se tuvo un gasto de 74.1 ml de HCl que representa la cantidad que se
neutraliza con Na2 CO3.
• Como la solución preparada no tenía la normalidad exacta entonces se pasó a
diluir la solución con 40.95 ml de agua pues la concentración era de 0.1273 N.
IX. Recomendaciones.• Es recomendable que la preparación de la solución se haga con cálculos muy
precisos y exactos para que la desviación en la valoración del ácido tenga
valores menos apartados de la concentración requerida.
• La repetición de la valoración del ácido hará que la solución tenga
normalidades diferentes, pero que estén cercanos unos de otros lo cual nos
dará un promedio.
5/16/2018 Preparaci n y valoraci n de HCl al 0.1 N - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/preparacion-y-valoracion-de-hcl-al-01-n 9/10
• La mejora en el equipo de titulación hará que la precisión en la valoración
tenga eficacia.
X.Bibliografía.
• Fundamentos de fisicoquímica. Crockford A., King S. 2° Edición. Ed. C.e.c.s.a.México D.F.
• Fisicoquímica. Castellan G.W. Editorial. Fondo educativo latinoamericano. 11va.
impresión. México D.F.
• Apuntes de laboratorio de química. Laboratorio de fisicoquímica 1. I. P. N.
Upiicsa 1995.
• Química, la ciencia central. Brown L., Theodore. Prentice Hill
hispanoamericanos. 5° edición. México D.F.
• http://quimicaparatodos.blogcindario.com/2009/11/00160-valoracion-de-un-
solucion-diccionario-quimico.html
XI. Anexos.
Figura 1. A) Equipo de titulación: Soporte universal, nuez y bureta conllave.
A
B
5/16/2018 Preparaci n y valoraci n de HCl al 0.1 N - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/preparacion-y-valoracion-de-hcl-al-01-n 10/10
B) Movimiento de las manos para una titulación.