sábado, 19 de diciembre de 2009

Titulación ácodp base

Objetivos
Titular una solución de hidróxido de sodio, utilizando como patrón una solución de ácido clorhídrico
Valorar el contenido de ácido acético en el vinagre por contraste con la solución titulada de hidróxido de sodio
Familiarizarse con el manejo de materiales utilizados en volumetría
Practicar fórmulas , cálculos y relacionar las diferentes formas de expresión de concentración
Materiales necesarios
Probeta, 2 buretas de 25 ml, erlenmeyer de 125 ml, pipeta de 5ml, solución de ácido clorhídrico 0,1N, solución de hidróxido de sodio 0,1N, vinagre blanco, solución alcohólica de fenolftaleína al 1%. Agua destilada
Procedimiento
A.- Valoración de una base con un ácido
Colocar 10 ml de solución de hidróxido de sodio 0,1N en un erlenmeyer, meditos con bureta
Agregar 50 ml de agua destilada y 2 o 3 gotas de fenolftaleína
Cargar la otra bureta con ácido clorhídrico 0,1N y enrasar con 0,0
Agregar con agitación el ácido sobre la base hasta desaparición casi del color
Consignar los resultados en un cuadro
Efectuar los cálculos y completar el cuadro
Repetir el ensayo

B.- Valoración del contenido de ácido acético del vinagre
Colocar 3 ml de vinagre en un erlenmeyer de 125 ml, medidos en bureta
Agregar 50 ml de agua destilada y 2 o 3 gotas de fenolftaleína
Añadir gota a gota y con agitación la solución de hidróxido de sodio valorada anteriormente hasta que la solución tome un color rosado persistente
Medir el volumen de solución de hidróxido gastado
Consignar los resultados en un cuadro
Efectuar los cálculos y completar el cuadro
Repetir el ensayo

C.- Cuadros


sustancia 1°determinación 2°determinación
Hidróxido de sodio
enrase final

Hidróxido de sodio
enrase inicial

Volumen de la nuestra
de hidróxido de sodio


Ácido clorhídrico
enrase final

Ácido clorhídrico
enrase inicial

Volumen consumido
de ácido

Normalidad del ácido


Vinagre enrase final
Vinagre enrase inicial

Volumen de la muestra
de vinagre


Hidróxido de sodio
enrase final

Hidróxido de sodio
enrase inicial

Volumen de hidróxido
consumido



N M %P/V
Hidróxido de sodio


Ácido acético

Datos para tener en cuenta
Un equivalente gramo de un ácido es la masa del mismo que libera 1,008 g de ion hidrógeno
Un equivalente grano de una base es la masa de la misma que libera 17,008 g de ion hidróxido
La normalidad (N) de una solución indica el número de equivalentes de soluto contenidos en un litro de la misma Para un volumen V (en litros) será: V:N = Nº de equivalentes y en el caso de la neutralización (igualdad del número de equivalentes) de un ácido con una base o recíprocamente, se cumplirá :
V de ácido . N de ácido = V de base . N de base
Para poner en evidencia el punto de neutralización se utiliza un indicador, que es una sustancia orgánica, ácido o base débil que cambia de color de acuerdo con el pH del medio. Los más comunes son:

Color en medio
indicador ácido neutro básico Intervalo de pH
Naranja de metilo Rojo Anaranjado Amarillo 3,1 – 4,4
Tornasol Rojo Púrpura Azul 4,5 – 8,3
Azul de bromotimol Amarillo Verde Azul 6,0 – 7,6
fenolftaleína incoloro Casi incoloro fucsia 8,0 – 9,8

Para valorar una solución se deben usar drogas patrón, las que deben cumplir con los siguientes requisitos:
a.- deben ser fáciles de obtener, purificar, secar, conservar
b.- no deben ser higroscópicas, par aque no se humedezcan durante la pesada
c.- la cantidad total de impurezas que contengan no puede ser superior a 0,01 –0,02 por ciento
d.- deben poseer peso equivalente alto para disminuir el error por pesada

Empíricamente, un ACIDO, es una sustancia que posee las siguientes características :
-Sus disoluciones acuosas tienen sabor ácido.
-Sus disoluciones acuosas son conductoras.
-Enrojecen el Tornasol y decoloran la Fenoftaleína.
-Reaccionan con algunos metales desprendiendo H2.
-Se neutralizan con las bases dando lugar a sales.-

De la misma manera, una BASE se caracteriza por :
-Sus disoluciones acuosas tienen sabor cáustico y tacto jabonoso.
-Sus disoluciones acuosas son conductoras.
-El tornasol vira al azul y enrojecen la Fenoftaleína.
-Se neutralizan con ácidos dando lugar a la formación de sales

TEORIA DE ARRHENIUS (1884)
Según Arrhenius:
un ACIDO es una sustancia que al disolverse en agua se disocia produciendo iones H+ y el correspondiente anión.
una BASE, es una sustancia que en disolución acuosa se disocia produciendo iones OH- y el correspondiente catión metálico.
Esta teoría es muy limitada pues no explica el carácter básico de muchas sustancias que no poseen grupos OH- en sus fórmulas. Y por otra parte, el concepto ácido - base, se encuentra unido al de disoluciones en agua, mientras que existen reacciones ácido - base que se verifican en otros medios.


TEORIA DE BRONSTED - LOWRY (1923)
ACIDO es toda sustancia capaz de ceder uno o más protones (H+). Es un dador de protones.
BASE es un aceptor de protones, es toda sustancia capaz de ganar uno o más protones .
Como el proceso de ceder o ganar protones es reversible, todo ácido al ceder un protón se convierte en una base capaz de ganarlo. De la misma manera una base que gana un protón se convierte en un ácido capaz de cederlo. A este par ácido - base se denomina CONJUGADOS.

En la aplicación de ésta teoría, hay que considerar que para que una sustancia se comporte como ácido, cediendo un protón, debe tener en frente una base que sea capaz de aceptarlo ; y viceversa.
Si consideramos disoluciones acuosas :
HCl + H2O <---> Cl- + H3O+
Acido 1 Base 2 B.conj.1 A.conj.2

NH3 + H2O <----->NH4 + OH-
Base 1 Acido 2 A.conj.1 B.conj.2

TEORÍA DE LEWIS
En la teoría de Brönsted y Lowry no contemplaba la totalidad de los compuestos
Gilbert Lewis amplió los conceptos de ácido y de base a término de estructura electrónica.
Esta teoría considera ácido a todo átomo, molécula o ion capaz de aceptar un par de electrones para formar una unión covalente y base a toda especie química capaz de ceder un par de electrones para formar una unión covalente.
El ión hidrógeno es un ácido de Lewis ya que posee un hueco electrónico en su estructura capaz de aceptar un par de electrones, mientras que el amoníaco es una base de Lewis pues en la capa de valencia del nitrógeno existe un par de electrones sin compartir.
El dióxido de carbono es un ácido de Lewis, al combinarse con el óxido de calcio que es una base de Lewis


Podemos observar que ácidos y bases pueden ser también sustancias moleculares y que una misma sustancia (el agua en este caso) puede actuar tanto como ácido o como base ; las sustancias que presentan este doble comportamiento se denominan ANFIPROTICOS o ANFOTEROS.
A las reacciones entre ácidos y bases para dar lugar a sus correspondientes conjugados se les llama PROTOLITICAS, y a la transferencia de un protón da un ácido a una base PROTOLISIS.
Hay ácidos que pueden ceder más de un protón en reacciones escalonadas, se les denomina POLIPROTICOS.


IONIZACION DEL AGUA
El agua presenta una conductividad muy baja debido a que se ioniza en muy poca proporción. Según Bronsted, es un anfiprótico : pudiendo actuar como un ácido o como una base, produciéndose el siguiente equilibrio :
H2O + H2O<------> H3O+ + OH-

en el que , y como la mayor parte de las moléculas de agua no se disocian, la concentración de agua se puede considerar constante y englobarla en KC, obteniendo :
A la constante KW se le denomina PRODUCTO IONICO DEL AGUA, cuyo valor, que varía con la temperatura, es de 10-14 a 25ºC.

Así, podemos distinguir tres tipos de disoluciones según las proporciones de los iones procedentes de la ionización del agua : neutras, ácidas y básicas