Laboratorio Remoto de Valoración Ácido - Base
Objetivo
El objetivo del informe es encontrar la concentración molar de distintas muestras de ácido cítrico, estas se encuentran neutralizadas en una disolución por una base conocida. Para realizar este trabajo lo analizaremos a través del método de valoración ácido-base.
Fundamentación
Como mencionamos al principio, durante este laboratorio utilizaremos el método ácido-base,el cual se puede llevar a cabo de diferentes maneras. Se pueden utilizar las alcalimetrías, en el caso de que se determine la concentración de una base y acidimetrias cuanto hablamos de ácidos. Para esta investigación, llevaremos a cabo la valoración con el segundo método ya que averiguamos la concentración de un ácido empleando una base
fuerte (NaOH, hidróxido de sodio).
Además, la relación entre el volumen y el pH se puede conocer a través de gráficos y tablas. De ellos se obtiene una curva de titulación, que muestra el cambio de pH en función de un volumen dado, ya medida que gotea más hidróxido de sodio. Gracias a los datos obtenidos, podemos determinar el punto de inflexión de esta curva, el cual lo denominaremos punto de equivalencia, el cual a partir de este conoceremos la cantidad de sustancia titulante necesaria para la reacción. También tendremos otro punto importante al final que coincide con el momento en el que la sustancia se torna color rosa, obteniendo el pH de básico de la solución. El indicador acido-base es imprescindible para el cambio de color. Para este caso se usa la fenolftaleína que es un medidor de pH que en disoluciones ácidas son incoloros, pero en básicas tiene un color rosado con un punto de viraje entre 8,2 y 10.
Los materiales utilizados en este laboratorio fueron una bureta, en la cual se coloca la solución de hidróxido de sodio, un vaso de precipitado que contiene el ácido cítrico y un agitador magnético. Además, los datos obtenidos se observan desde un display que nos
indica el cambio de volumen y de pH de la solución.
Reactivos: están compuestos por una solución titulante de NaOH (0,065 mol/L), tres muestras de una disolución desconocida de ácido cítrico, y fenolftaleína representada a partir de gotas indicadoras ácido-base.
Método
Cuando ingresamos al laboratorio remoto, nos encontramos con la solución titulante de NaOH y las tres disoluciones desconocidas de Ácido Cítrico 1, 2 y 3. Seleccionamos una de las tres y comenzamos la experiencia. En esta podemos observar el display con los datos del pH inicial y el volumen antes del agregado de las gotas del titulante. A medida que pasa el tiempo, tenemos que ir tomando nota de los datos que vayamos obteniendo. Una vez que todas las gotas fueron utilizadas, damos como finalizada la experiencia. Luego continuamos con las siguientes dos disoluciones. Luego de eso, armaremos el informe en el cual
pondremos todos los datos que obtuvimos.
Resultado
Para los siguientes gráficos, el pH va a cumplir el rol de la variable dependiente y el volumen de NaOH el de variable independiente. En ambos (tabla y grafico) podemos observar el punto final de cada una de las experiencia de color rosa y tambien obvservarmos el punto de equivalencia de color azul, el cual solo estara presente en el grafico #3 ya que en el #1 y #2 el
punto de equivalencia y el final coinciden.
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14 |
7,9 |
5,12 mL |
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15 |
8,48 |
5,143 mL |
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16 |
9,21 |
5,179 mL |
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17 |
10,23 |
5,393 |
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18 |
11,03 |
6,107 |
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19 |
11,5 |
7,929 |
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20 |
11,69 |
9,786 |
Para este caso, el punto de equivalencia y el punto final coinciden en el gráfico.
La concentración molar del Ácido cítrico #1= 0,0336 M
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14 |
10,98 |
5,357 mL |
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15 |
11,47 |
7,321 mL |
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16 |
11.65 |
9,107 mL |
El punto de equivalencia y el punto final coinciden en el gráfico.
Concentración molar del Ácido Cítrico #2= 0,0294 M Titulación: 0.065 mol/L NaOH
Disolución desconocida: Ácido cítrico #3
Volumen de alícuota: 10.00
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Número de clicks |
Índice de pH |
Volumen (mL) |
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Situación inicial |
3,14 |
- |
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1 |
4,15 |
1,786 mL |
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2 |
5,55 |
3,536 mL |
|
3 |
5,88 |
3,893 mL |
|
4 |
6,19 |
4,250 mL |
|
5 |
6,34 |
4,429 mL |
|
6 |
6,52 |
4,571 mL |
|
7 |
6,71 |
4,714 mL |
|
8 |
6,85 |
4,786 mL |
|
9 |
7,07 |
4,857 mL |
|
10 |
7,37 |
4,964 mL |
|
11 |
7,56 |
5,000 mL |
|
12 |
8,01 |
5,036 mL |
|
13 |
8,74 |
5,071 mL |
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14 |
9,29 |
5,107 mL |
|
15 |
10,12 |
5,286 mL |
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16 |
10,95 |
6,000 mL |
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17 |
11,44 |
7,857 mL |
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18 |
11,64 |
9,643 mL |
En este caso, el punto de equivalencia esta de color azul y el punto final de color rosa.
Concentración molar del Ácido Cítrico #3: 0,0332 M
Después de terminar de realizar los respectivos apuntes acerca de lo que sucedía en cada caso, nos dispusimos a comenzar a realizar el trabajo el cual no nos generó ninguna dificultad al realizarlo. Con los datos que obtuvimos confeccionamos los cuadros y los gráficos. En los gráficos se puede observar en los 3 casos como al principio y al final una pendiente “suave”
pero cuando cambia de ácido a básico nos encontramos una curva exponencial. Con todos los datos que obtuvimos pudimos calcular del ácido en todas las muestras utilizando el punto de equivalencia ya que en ese punto el número de moles del NaOH es igual al del Ácido Cítrico. Realizando la experiencia #2 encontramos que en varias ocasiones el volumen del NaOH no variaba por lo que decidimos no tomar en cuenta esos datos ya que no generaron cambios y solo afectarian a los gráficos afectando la observación de la pendiente.
Para terminar, logramos calcular la concentración molar de las muestras del ácido gracias al método de Ácido-Base. Con este experimento se nos aclararon bastantes dudas acerca de lo que es el pH. También conocimos lo que es el punto final y el punto de equivalencia de este trabajo.
El número de moles de NaOH = Número de moles de Ácido Cítrico.
Molaridad del ácido cítrico = (Molaridad del hidróxido de sodio • Volumen del punto de equivalencia)/ Volumen de alícuota
#1
M(a.c) = (M(NaOH) • V(eq))/V(ali) X= (5,179 mL • 0,065 M)/10mL X=0,0336 M
#2
M(a.c) = (M(NaOH) • V(eq))/V(ali) X= (4,536 mL • 0,065 M)/10mL X=0,0294 M
#3
M(a.c) = (M(NaOH) • V(eq))/V(ali) X= (5,107 mL • 0,065 M)/10mL X=0,033M