Resumen En el laboratorio realizado, reconocimos la importancia de las disoluciones a través de la elaboración de cálculos y procedimientos aptos para la elaboración de soluciones




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fecha de publicación05.01.2016
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Valoración de Soluciones


Alaín I.; Bradika I.; Delgado L.; Pardo I.; Rodríguez A.; Zeballos A.

Instituto Urracá.

7 de Mayo del 2013.

S

oluciones de KOH y HC2H3O2 (previamente preparadas), muestra de vinagre comercial, fenolftaleína, agua destilada, etc. fueron valoradas en el laboratorio por parte de nuestro equipo de trabajo.



Resumen

En el laboratorio realizado, reconocimos la importancia de las disoluciones a través de la elaboración de cálculos y procedimientos aptos para la elaboración de soluciones.

Cabe destacar, que el uso de técnicas de titulación o valoración en el laboratorio de química fue de gran importancia para llevar a cabo este proyecto.

Introducción

La titulación es una técnica muy antigua, empleada durante décadas por los analistas químicos, pero que aún tiene vigencia debido a su utilidad para determinar la concentración de soluciones, destacándose el proceso de neutralización entre ácidos y bases.

Este método de titulación, consta principalmente de medir la cantidad exacta de una disolución que se necesita para reaccionar con otra de concentración y volumen conocidos.

Se lleva a cabo cuando se va añadiendo gota a gota la disolución desconocida a la otra disolución desde una bureta, hasta que la reacción finaliza.

Según el tipo de reacción que se produzca, la titulación o volumetría puede ser volumetría ácido – base, de oxidación – reducción o de precipitación.

En una titulación ácido – base el final de la reacción suele determinarse a partir del cambio de color de un indicador. Aparte del cálculo de concentraciones, una valoración ácido-base permite conocer el grado de pureza de ciertas sustancias

En esta experiencia de laboratorio, deseamos presentarle a usted, nuestras destrezas al momento de preparar soluciones y titularlas, aplicando esta técnica con mucho cuidado, ya que el mínimo error puede costarnos el alteramiento de los resultados para nosotros.

Materiales y Métodos

Para llevar a cabo esta experiencia de laboratorio utilizamos reactivos como: soluciones de KOH y de HC2H3O2 (previamente preparadas), muestra de vinagre comercial, fenolftaleína, solución estándar de KMnO4, muestra de agua oxigenada comercial, solución de HSO4, agua destilada.

También se utilizaron materiales como: 2 o 3 matraces Erlenmeyer, pipetas de 5 y 10 mL, bureta, pinza para bureta, soporte universal.

Procedimientos empleados en la preparación y valoración de soluciones:

  • Valoración de la solución de KOH con el estándar de HC2H3O2:

Armamos un sistema utilizando un soporte universal, una bureta y una pinza para bureta; para realizar la valoración o titulación de la solución de KOH previamente preparada. Para ello enjuagamos la bureta con un poco de la solución de la base, luego llenamos con la solución (verificando que no quedara aire atrapado en la punta de la bureta). Preparamos 2 o 3 matraces Erlenmeyer con 10 mL de la solución estándar de HC2H3O2 en cada uno y agregamos 2 o 3 gotas de fenolftaleína.

Procedimos a titular las alícuotas de ácido con la solución de base que preparamos hasta que apareciera una coloración rosada pálida en cada matraz. Anotamos los volúmenes de la base consumidos en cada titulación.

  • Valoración de las muestras de vinagre con la solución de KOH recién valoradas:

Preparamos 2 o 3 matraces Erlenmeyer con 5 mL de vinagre en cada uno, agregamos 10 mL de agua destilada y 2 o 3 gotas de fenolftaleína a cada matraz. Titulamos las alícuotas de vinagre con la solución de KOH (recién valorada) hasta que apareciera la coloración rosada pálida. Anotamos los volúmenes de la base consumidos en cada titulación.

  • Valoración Redox entre el KMnO4 y el H2O2:

Colocamos 2 mL de disolución de H2O2 (agua oxigenada) en un Erlenmeyer. Acidificamos la disolución agregando 5 mL de H2SO4 3 M y adicionamos 10 mL de agua destilada. Esta disolución se valoró con KMnO4 hasta la aparición de un color rosa pálido permanente. Repetimos la valoración dos veces más para obtener el volumen promedio consumido de disolución de KMnO4. Anotamos los volúmenes de la base consumidos en cada titulación.

Resultados

  • Valoración de la solución de KOH con el estándar de HC2H3O2:

Alícuota de ácido (mL)

Volumen consumido de base (mL)

10 mL

2 mL

10 mL

1mL

Volumen promedio consumido de base

1,5 mL



  • Valoración de las muestras de vinagre con la solución de KOH recién valoradas:

Alícuota de vinagre (mL)

Volumen consumido de base (mL)

5 mL

37 mL

5 mL

36,5 mL

Volumen promedio de base consumido

36,75 mL



  • Valoración Redox entre el KMnO4 y el H2O2:

Alícuota de agua oxigenada (mL)

Volumen consumido de KMnO4 (mL)

2 mL

7,1 mL

2 mL

7 mL

Volumen promedio de KMnO4 consumido

7, 05 mL



  • Calculo de molaridad y %m/m:

Reactivo

Molaridad

%m/m

KOH

1,33 M

-

HC2H3O2

0,745 M

4,2%

H2O2

0,88 M

2,8%

Discusión

KOH + HC2H3O2 KHC2H3O2 + H2O



KOH + HC2H3O2 KHC2H3O2 + H2O











2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 2MnSO4 + K2SO4 + 5O2 + 8H2O

5e + 8H + MnO4 Mn2+ + 4H2O 2

H2O2 O2 + 2H + 2e 5

10 e + 16 H + 2 MnO4 2 Mn2+ + 8 H2O

5 H2O2 502 + 10 H + 10 e

6 H + 2 MnO4 + 5 H2O2 2 Mn2+ +502 + 8 H2O







100= 2,8 %

Conclusiones

Hemos comprendido que la titulación permite conocer la concentración de una solución a partir de otra concentración conocida.

También que en las valoraciones redox se puede conocer la concentración de una disolución de una sustancia que puede actuar como oxidante y reductor y que es un tipo de valoración basada en una reacción ácido-base o reacción de neutralización entre el analito (la sustancia cuya concentración queremos conocer) y la sustancia valorante; y que el uso de la fenolftaleína como indicador en las valoraciones ácido – base nos ayuda a reconocer con mayor facilidad, cuando una sustancia ha alcanzado el punto de equivalencia de la reacción.

Literatura Citada

http://www.buenastareas.com/ensayos/Titulaci%C3%B3n-De-Soluciones/435197.html

http://es.scribd.com/doc/37294623/VALORACION-DE-SOLUCIONES

http://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090203170012AApEwwG

Agradecimientos

Agradecemos al personal encargado de suministrar en el laboratorio del colegio, los reactivos y materiales específicos para llevar a cabo esta experiencia de laboratorio y también a usted profesor Anel Adames por contribuir con su ayuda en la realización del mismo.

Anexos

  1. ¿Cuál es la función de la fenolftaleína en la valoración del ácido con la base?

R/= La función de la fenolftaleína es indicar, por medio del cambio de color de un indicador redox, cuando se ha alcanzado el punto de equivalencia entre los moles de oxidante y los moles de reductor.

  1. ¿Por qué el Permanganato de Potasio actúa como un indicador interno en la valoración del peróxido de Hidrógeno?

R/= El permanganato de potasio actúa como un indicador interno debido a que es un oxidante fuerte. Esta sustancia tiene un color rosa pálido cuando está reducido, y un color violeta fuerte cuando está oxidado. De manera que cuando titulamos con permanganato de potasio, la primera gota en exceso de oxidante, causará la aparición de este color violeta, indicando el final de la titulación.

  1. ¿Por qué se debe agregar ácido sulfúrico antes de valorar la solución de peróxido de hidrógeno con el permanganato de potasio?

R/= las reacciones redox necesitan un medio ácido o básico fuerte. Algunas pueden realizarse en ambos medios, otras solo en medio ácido.En este caso, la reacción redox que se da entre el agua oxigenada y el permanganato se realiza con exito en medio ácido, por lo que es necesario añadir ácido sulfúrico, ya que si no se agrega, no se produce.

  1. ¿Qué otras especies (iones) puede formar el permanganato cuando se reduce? ¿Qué coloraciones identifican a estos iones?

R/=  El color característico del permanganato de potasio es el púrpura, cambia a verde al formar manganato de potasio que rápidamente se desestabiliza tomando diferentes formas. Si pasa a dióxido de manganeso, Mn(IV), el color puede ser desde marrón muy oscuro hasta rojizo dependiendo si esta precipitado o en suspensión. Si se transforma en Mn(III), el color es rosa-rojizo, si esta en Mn(II), prácticamente  incoloro o rosa muy pálido en disoluciones concentradas. cuando se reduce el permanganato potásico en medio ácido se forma un color rojo y si esta en medio básico podría formarse Mn(V) de color  azul, o los hidróxidos de Mn(II) crema claro, o Mn(III) crema más oscuro.

  1. ¿Por qué el peróxido de hidrógeno se almacena en botellas de color marrón?

R/= Por la única razón de que el Agua Oxigenada al contacto con la luz solar acelera la reacción, descomponiendo la estructura o fórmula original y transformándola en (agua)

  1. Un estudiante titula tres muestras de solución de H2O2 al 0,3% preparada a partir de una botella de solución de H2O2 al 3% cuya fecha de preparación data del 10/31/2007 ¿Es de esperar que las molaridades calculadas de las muestras sean mayores o menores que el valor que se ha calculado en este experimento? Justifique su respuesta.

Problemas:

  1. Se valoraron 2 alícuotas de 25 ml de una solución de hidróxido de sodio con una solución estándar de ácido oxálico 0,10 M. los volúmenes de ácido consumidos fueron: 36,8 ml 36,6 ml. Calcule la molaridad de la base.

2NaOH + H2C2O4 NaC2O4 + 2H2O

36,7 mL H2C2O4 x

  1. Una muestra de 0,5895 g de hidróxido de magnesio impuro se hizo reaccionar con un exceso de ácido (100 ml de solución 0, 2050 M de HCl). Después se necesitaron 19, 8 ml de NaOH 0,1020 M para neutralizar el exceso de ácido. Calcule el porcentaje de masa del Mg(OH)2 en la muestra, suponiendo que es la única sustancia que reaccionó con la solución de HCl.



  1. Una muestra de Ca(OH)2 solido se agito en agua a 30º C hasta que la solución tuviese tanto Ca(OH)2 disuelto como pudo retener. Se extrajo una muestra de 100 ml de esta solución y se valoró con HBr 0,05 M. se requirieron 48,8 ml de ácido para la neutralización. ¿Qué molaridad tiene la disolución de Ca(OH)2? Calcule la solubilidad del Ca(OH)2 en agua a 30º C, expresándola como gramos de soluto por 100 ml de solución.

Ca(OH)2 + 2HBr CaBr2 + 2H2O







 escribe la ecuación química balanceada del proceso:2HBr + Ca(OH)2 → CaBr2 + 2H2OLos moles de Ca(OH)2 presentes en la disolución serán:Mol Ca(OH)2=mol HBr x (1mol Ca(OH)2/2 mol HBr)=CHBr x VHBr x (1 mol Ca(OH)2/2 mol HBr)=5,00x10-2 M x 48,8x10-3L HBr x (1 mol Ca(OH)2/2 mol HBr)=1,22 x10-3 mol Ca(OH)2.M Ca(OH)2=1,22x10-3 mol/0,1 L=1,22x10-2 M.La solubilidad del Ca(OH)2 a 30 0C, en g/100 mL será :S(g/100 mL)=1,22x10-2mol/L x 74,094* g/mol = 0,0904Nota: 74,094 g/mol es el Pfg del Ca(OH)2.

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