reporte 1 punto de equivalencia

RESUMEN

En la prctica No. 1 Determinacin de la constante de equilibrio de un cido dbil, los clculos determinados fueron para 4 grupos ; se determin el punto de equivalencia para una reaccion de neutralizacion entre Hidroxido de Sodio y Acido Acetico siendo estos de 10.75,11.5, 11 y11.5 respectivamente.

De igual manera se determinaron las constantes de equilibrio analizando las graficas de pH vs vol, siento estas 2.6595, 5.9883-3, 1.7394-3, 1.73940-3; respectivamente.

El calculo de error que se obtuvo fue de: 43.9% , 10.88%, 3.36% y 3.33%. Se trabajo a 1 atm y 25C.

OBEJETIVOS

OBJETIVO GENERAL Determinar la constante de acidez del cido actico (CH3COOH) por valoracin con hidrxido de sodio (NaOH), y empleando el uso de un potencimetro.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:1. Determinar el punto de equivalencia analizando grficas2.

1. MARCO TERICO

1.1 Constantes de equilibrio:

En el equilibrio las concentraciones de reactivos y productos permanecen constantes en determinadas condiciones de presin y temperatura. A la relacin que hay entre estas concentraciones expresadas en molaridad, se le llama constante de equilibrio.

1.2 Constantes de disociacin acida:

Unaconstante de disociacin cida,Ka, (tambin conocida comoconstante de acidez, oconstante de ionizacin cida) es una medidacuantitativade lafuerza de un cidoensolucin. Es laconstante de equilibriode una reaccin conocida comodisociacinen el contexto de lasreacciones cido-base. El equilibrio puede escribirse simblicamente como:HAA-+ H+ dondeHAes uncidogenrico que se disocia dividindose enA-, conocida comobase conjugadadel cido, y elion hidrgenooprotn,H+, que, en el caso de soluciones acuosas, existe como union hidroniosolvatado. En el ejemplo que se muestra en la figura,HArepresenta el cido actico, yA-el ion acetato. Las especies qumicasHA,A-yH+se dice que estn en equilibrio cuando susconcentracionesno cambian con el paso del tiempo. La constante de disociacin se escribe normalmente como uncocientede las concentraciones de equilibrio (enmol/L), representado por[HA],[A-] y [H+]:

Debido a los muchosrdenes de magnitudque pueden abarcar los valores deKa, en la prctica se suele expresar la constante de acidez mediante una medidalogartmicade la constante de acidez, el pKa, que es igual al -log10, y que tambin suele ser denominada constante de disociacin cida:

A mayor valor de pKa, la extensin de la disociacin es menor. Uncido dbiltiene un valor de pKaen un rango aproximado de 2 a 12 en agua. Los cidos con valores de pKa menores que aproximadamente 2 se dice que soncidos fuertes; un cido fuerte est casi completamente disociado en solucin acuosa, en la medida en que la concentracin del cido no disociado es indetectable.

1.2.1 cido dbil Uncido dbiles aquelcidoque no est totalmente disociado en unadisolucinacuosa. Aporta iones H+ al medio, pero tambin es capaz de aceptarlos. Si representramos el cido con la frmula general HA, en una disolucin acuosa una cantidad significativa de HA permanece sin disociar, mientras que el resto del cido se disociar en iones positivos H+ y negativos A-, formando un equilibrio cido-base.

Cuanto mayor es el valor de, ms se favorece la formacin de ionesH+, y ms bajo es elpHde la disolucin. La de los cidos dbiles vara entre 1,80-16y 55,50.

Los cidos con una constante menor de 1,8010-16son cidos ms dbiles que el agua. Los cidos con una constante de ms de 55,50 se considerancidos fuertesy se disocian casi en su totalidad cuando son disueltos en agua.

1.1.2 Base conjugada

Segn laTeora cido-base de Brnsted-Lowry,basees toda sustancia capaz de aceptarprotones, ycidoes aquella capaz de cederlos. Una consecuencia de lo anterior es que existe lareversiblidadde la transferencia de protones.

Cuando un cido cede un protn se produce una especie bsica denominada base conjugada. Anlogamente se forma un cido conjugado cuando la base acepta un protn.

HA A- + H+ (Acido) (Protn) (Base conjugada)

BOH B+ + OH- (Base) (cido conjugado) (Base)

1.3 Punto de equivalencia :

Elpunto de equivalenciaopunto estequiomtrico, de unareaccin qumicase produce durante unavaloracin qumicacuando la cantidad de sustancia valorante agregada es estequiomtricamente equivalente a la cantidad presente delanalitoo sustancia a analizar en la muestra, es decir reacciona exactamente con ella.En algunos casos, existen mltiples puntos de equivalencia que son mltiplos del primer punto de equivalencia, como sucede en la valoracin de uncido diprtico.Un grfico o curva de valoracin muestra un punto de inflexin en el punto de equivalencia.

El punto final (similar, pero no idntico que el punto de equivalencia) se refiere al punto en que el indicador cambia de color en una valoracin decolorimetra. La diferencia entre ambos se llamaerror de valoraciny debe ser lo ms pequea posible.

1.3.1 Mtodos para calcular el punto de equivalencia:

1.3.1.1 Indicadores qumicos: Son sustancias que cambian de color en respuesta a un cambio qumico. Unindicador cido-baseo indicador depH(por ejemplo,fenolftalena) cambia de color dependiendo del pH del medio, y as sealan el punto final o punto de equivalencia de una volumetra cido-base. Los indicadores aaden unas gotas de disolucin del indicador a la sustancia a valorar. Cuando se produce el cambio de color, se ha llegado al punto final, una buena aproximacin del punto de equivalencia.

1.3.1.2 Potencimetro

Unpotencimetrotambin puede ser utilizado para detectar el punto de equivalencia. Es un instrumento que mide elpotencial elctricode unelectrodosumergido en ladisolucin. Se utilizan para valoraciones basadas en una reaccin redox, pues el potencial del electrodo de trabajo va a cambiar muy rpidamente cuando se alcanza el punto de equivalencia

2. MARCO METODOLGICO

2.1 Algoritmo Procedimental

1. Se prepararon 50 ml de una solucin 0.1M de NaOH, y 50 ml de una solucin 0.1M de cido actico 2. Se estandariz la solucin de NaOH utilizado para ello una solucin de HCl previamente estandarizada.3. Se vertieron 20 ml de la solucin estndar de cido actico () en un beacker y se midi el pH.4. Se agreg a la solucin de cido actico () las cantidades estipuladas en la tabla No.1, midiendo cada vez el pH respectivo.5. Se observ el volumen al que viro la fenolftalena.

2.2 Diagrama de flujo

A1. Se procedi a conseguir el material y equipo para la prctica

INICIO

2. Se prepar, limpi, lav y sec la cristalera a utilizar.

3. Se recibieron las indicaciones del instructor.

4. Se preparon 50 ml de una solucin 0.1 M de NaOH, y 50 ml de solucion, 0.1M de ()

Se realiz dentro de la campana de extraccin

NOSIEstandariz la solucin de HCl?AA

5. Se estandarizo una solucin de HCL

6.se estandarizo la solucin de NaOH con la solucin de HCl

7. Se vertieron 20 ml de la solucin de () en el beacker y se le midio el pH

8. Se verti a la solucin de () las cantidades estipuladas en la tabla 1

9. Se observo el volumen al que vira la fenolftalena

3. RESULTADOSGrafica No. 1: /ml vs ml

Fuente: Datos calculadosGrafica No. 2: pH vs Volumen Fuente: Datos calculados

Tabla No.1. Datos obtenidos del grupo 1 Reactivo

Punto de equivalencia10.75

Ka2.1900-3

Pka2.659554

Error (%)43.9

Error de valoracin 0.25

Fuente: Datos calculados

Grafica No. 3 /ml vs ml


Grafica No. 4: pH vs Volumen


Tabla No.2 Datos obtenidos del grupo 2 Reactivo


Ka5.9083-5

Pka4.2285

Error (%)10.88

Error de valoracion0.5


Grafica No. 5: /ml vs ml

Fuente: Datos calculadosGrafica No. 6: pH vs Volumen

Fuente: Datos calculadosTabla No.3 Datos obtenidos del grupo 3Reactivo

Punto de equivalencia11

Ka1.739407-3

Pka4.7595

Error (%)3.36

Error de valoracin 1.00


Grafica No. 7: /ml vs ml


Grafica No. 8: pH vs Volumen


Tabla No.4 Datos obtenidos del grupo 4Reactivo


Ka1.739403-3

Pka4.7595

Error (%)3.33

Error de valoracin0.5


4. INTERPRETACIN DE RESULTADOS

Como se puede observar en la grfica 1 y 2, la curva de valoracin para el grupo 1, presenta un punto de inflexin que corresponde al punto de equivalencia igual a 10.75ml, y un punto final de 10.5 ml este dato nos indica que el indicador, en esta prctica fue la fenolftalena, viro a ese volumen al realizar la titulacin, en ese instante ocurri una variacin de pH, esto nos indica que el cido est cambiando a base, ya que su pH supera el rango de cido.

La tabla No. 1 muestra el valor que se obtuvo para ka, siendo este de 2.1900-3 con un error de 43.9%, el error pudo ser causado por la mala calibracin del potencimetro o por ignorar el uso adecuado del mismo, tambin por errores humanos; se calcul un error de valoracin de 0.25, este valor se puede considerar pequeo y nos indica que se obtuvo una buena aproximacin del punto de equivalencia.

Las grficas 3 y 4 representan el desarrollo de la prctica para el grupo 2 ; el punto de inflexin que corresponde al punto de equivalencia obtenido fue de 11.5 y se obtuvo de manera grfica con el mtodo de las lneas tangentes a varios puntos de la grfica obteniendo un punto final de 12 ml; siendo en 12ml donde viro el indicador y es una buena aproximacin para el punto final obtenido con un mtodo grfico, en la tabla No. 2 se observa el valor de ka que se obtuvo y fue de 5.9083-5 con un error de 10.88%, el error de valoracin fue de 0.5, este valor sigue considerndose pequeo, siendo una buena aproximacin de los datos.

En las grficas 5 y 6 estn representados los datos del grupo 3, como se observa se determin el punto de equivalencia de 11ml , y un punto final de 12, en la tabla 3 podemos ver el valor de ka siendo igual a 1.739407-3, as mismo podemos ver que este grupo obtuvo un error experimental de 3.33% lo que nos indica que a pesar de tener un error de valoracin de 1 sus clculos fueron adecuados , ya que obtuvieron un margen de error aceptable.

En las grficas 7 y 8 podemos ver que el grupo 4 obtuvo un punto de inflexin que corresponde al punto de equivalencia de 11.5, y un punto final de 12, el error para esta valoracin fue de 0.5 siendo un error pequeo, nos da una buena aproximacin del dato. En la tabla 4 observamos que el valor de ka obtenido fue de 1.739403-3 con un error experimental de 3.33%.

5. CONCLUSIONES

1. La representacin de la derivada del pH con respecto al volumen adicionado, (pH/V) debe presentar un valor mximo para el punto de inflexin de la curva pH vs V.

2. El punto de equivalencia se observa en el punto de inflexin en las curvas de valoracin de cada grupo, este es obtenido gracias al viraje del indicador.

3. El punto final es el punto donde vira el indicador, este es una buena aproximacin del punto de equivalencia.

6. BIBLIOGRAFIA

1. Baddeley, G. y otros. Qumica moderna. Madrid: Alianza Editorial, 2 ed., 1986.

2. Brown, Le May. Qumica, la ciencia central. Mxico: Prentice Hall, 10 ed., 1991.

3. CHANG, Raymond. Qumica Dcima Edicin. Colombia, 2005. (PP 1 061).

4. Petrucci, Dcima edicin. Qumica General, editorial Pearson Educacin, S.A. Madrid, Espaa. 2011

5. Corporacin Qumica Venezolana, Hojas de Seguridad [En Lnea] Disponible en: www.corquiven.com

6. Joaqun Recio, Densidades [En lnea] Disponible en: www.quimicaweb.net/densidadesreactivos

7. APENDICE7.1 Hoja de datos originales

7.2 Muestra de clculo

7.2.1 Relacin molar del volumen donde ocurre el punto de equivalencia

mol NaOH

7.2.2 Razn de acidez

Donde:Y = Razn de acidezna = Numero de moles del volumen de equivalencia [mol]pHo = Potencide hidrogeno incial (admensional)

Ejemplo: Determinar la razn cida del a traves de la estandarizacion de NaOH 0.1 M y el volumen del punto de equivalencia.

7.2.3 Constante de disociacin acida (Ka):

Donde:= constante de disociacin acida = razn de acidez

Ejemplo:Determinar la constante de disociacin cida de a traves de su razon acida.

7.2.4 Constante para el equilibrio de disociacin

Ejemplo:

7.3 Datos calculados

Tabla No.5: Corridas en ml de NaoH,pH (Grupo 1)

Volumen (ml)pH

01.80---------

12.841.04

23.270.43

33.570.3

43.810.24

54.060.25

64.280.22

74.530.25

84.820.29

95.100.28

105.930.83

10.510.084.15

10.513.313.23

12.513.700.39

13.513.860.16

Fuente: muestra de clculo


Volumen (ml)pH

02.44---------

13.3810.94

23.800.42

34.030.23

44.220.15

54.420.2

64.620.2

74.790.17

850.21

95.240.24

105.600.36

116.360.76

1212.386.02

1312.740.36

1412.930.19

1513.080.15



Volumen (ml)pH

02.6---------

13.450.85

23.610.16

34.040.46

44.270.23

54.410.14

64.640.23

74.860.22

85.100.24

95.400.30

106.631.25

119.242.61

1211.842.60

1312.160.32

1412.270.11


Tabla No.8: Corridas en ml de NaoH,pH (Grupo 4)Volumen (ml)pH

02.61---------

13.460.85

23.860.40

34.060.20

44.230.17

54.390.16

64.570.18

74.770.20

84.940.17

95.160.16

105.500.34

116.050.55

1211.875.82

1312.640.77

1412.850.21

1513.020.17


22

reporte 1 punto de equivalencia

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