Titulación Ácido-Base

EXPERIMENTO 7

INTRODUCCIÓN

La técnica de valoración o volumetría ácido-base consiste en emplear un ácido de concentración conocida para valorar una base de concentración desconocida o viceversa. Para determinar el punto final (o de equivalencia) de la reacción se pueden utilizar indicadores colorimétrícos o potenciómetros.

PROBLEMA

Se tiene una disolución de ácido clorhídrico de concentración desconocida. Se desea determinar mediante la reacción con hidróxido de sodio de concentración conocida, qué molaridad tiene el ácido?

MARCO TEÓRICO

Para la reacción:

La estequiometría nos indica que, por cada mol de NaOH, se neutraliza un mol de HCl. Utilizando la definición de molaridad, y con el dato del volumen gastado, calculamos los moles de NaOH consumidos en la valoración. Como hemos gastado los mismos moles de HCl y conocemos su volumen, despejamos la normalidad que en este caso coincide con la molaridad.

HIPÓTESIS

Si la concentración del ácido es la misma que la de la base, deben reaccionar volúmenes iguales, si esta concentración fuera el doble reaccionaría la mitad, dado que la reacción nos marca que la proporción en la que reacciona el HCl con el NaOH es de mol a mol.

PLAN EXPERIMENTAL

MATERIALES

- Una bureta de 50 mL
- Un matraz erlenmeyer de 100 mL
- Dos matraces erhlenmeyer de 250 mL
- Un embudo de filtración
- Dos pipetas volumétricas: una de 30 mL y otra de 10 mL

- Una pera de goma
- Papel pH
- Un vaso de precipitados de 100 mL
- Un soporte con varilla
- Una pinza de sujeción

- Disolución de fenolftaleína.

- Hidróxido sódico 0. 1 M
- Ácido clorhídrico X M
- Agua destilada

PROCEDIMIENTO

1.- Verificar que la llave de la bureta esté cerrada. Verter en ella disolución de hidróxido de sódico 0,1 M, empleando el embudo de filtración. Cuando se haya adicionado 20 ó 30 mL, colocar un vaso de precipitados limpio debajo de la punta de la bureta y abrir la llave completamente hasta que se hayan desalojado, aproximadamente, 10 mL de la solución de hidróxido de sodio (Esta operación tiene como objeto eliminar las burbujas de aire que hayan quedado ocluidas en la misma, durante su llenado). A continuación llenar la bureta con más disolución de NaOH hasta la marca de 50 mL, y colocar la bureta en la pinza doble, la cual ya estará previamente fija en la varilla del soporte.

2.- Verter 30 mL de la solución de ácido clorhídrico X M, utilizando una pipeta, en un Erhlenmeyer y colocar el matraz sobre una hoja blanca (la hoja se coloca con el objeto de observar mejor el cambio de color del indicador).

3.- Colocar la bureta de tal manera que la punta de ésta quede en el interior del matraz y a 1 cm por debajo, aproximadamente, de la boca del mismo.
4.- Añadir de dos a tres gotas de la disolución de fenolftaleína al ácido clorhídrico contenido en el Erhlenmeyer y girarlo un poco.

5.- Abrir la llave de la bureta para adicionar la solución de hidróxido sódico (se recomienda no abrirla totalmente, ya que de esta manera se tiene un mejor control sobre el volumen adicionado) (un buen indicio de que el punto de equivalencia está cercano, consiste en que cuando la solución de hidróxido de sódico se pone en contacto con la del ácido clorhídrico, la coloración rosa no desaparece tan rápidamente como al principio de la titulación. Es aconsejable en este momento disminuir la rapidez de goteo, para que en el momento en que la disolución del matraz adquiera un color rosa muy tenue, pero persistente, se cierre la llave de la bureta).

6.- Anotar el volumen de hidróxido sódico que se utilizó en la valoración.
7.- Introducir un trocito de papel pH en la disolución del Erhlenrneyer, y anotar el valor que tiene, mediante la escala de pH. Asimismo tomar los valores de pH, tanto para la solución de HCl como para la de NaOH.

CÁLCULOS

DATOS

Volumen de ácido clorhídrico, Va 30 mL

Molaridad de la solución de ácido clorhídrico, Ma o Na X M

Molaridad de la solución de hidróxido de sodio, Mb o Nb 0.1M

Volumen de hidróxido sódico añadido, Vb __mL

pH en el punto de equivalencia___

Teniendo en cuenta que:

Sustituimos los datos y ya tenemos la concentración desconocida.