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PRACTICA N° 1: ESTANDARIZACIÓN DE SOLUCIONES BÁSICAS. ESTANDARIZACIÓN DE UNA SOLUCIÓN DE NaOH 0,1N Y DETERMINACIÓN DE ÁCIDO ACÉTICO EN VINAGRE PRACTICA N° 1: ESTANDARIZACIÓN DE SOLUCIONES BÁSICAS. ESTANDARIZACIÓN DE UNA SOLUCIÓN DE NaOH 0,1N Y DETERMINACIÓN DE ÁCIDO ACÉTICO EN VINAGRE PRACTICA N° 1: ESTANDARIZACIÓN DE SOLUCIONES BÁSICAS. ESTANDARIZACIÓN DE UNA SOLUCIÓN DE NaOH 0,1N Y DETERMINACIÓN DE ÁCIDO ACÉTICO EN VINAGRE
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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Subido el 16/01/2021
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BÁSICAS. ESTANDARIZACIÓN DE UNA SOLUCIÓN DE NaOH 0 , 1 N Y DETERMINACIÓN DE ÁCIDO ACÉTICO EN VINAGRE Integrante: Curso: Quimica Analitica e Instrumental Sección: FB5M Docente: Mg. Sihuay Fernández, Elisa
FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA QUIMICA ANALITICA
OBJETIVOS.............................................................................................................. 1 ObjetivoS generalES............................................................................................. 1 OBJTETIVOS ESPECIFICOS................................................................................. 1 MARCO TEÓRICO.................................................................................................... 2 DESCRIPCIÓN DEL CASO DE ESTUDIO................................................................ 3 TABLA DE DATOS.................................................................................................... 8 CÁLCULOS.............................................................................................................. 9 ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS......................................................... 13 CONCLUSIONES................................................................................................... 13 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS........................................................................ 14 ANEXOS................................................................................................................. 14
Determinar la estandarización de NaOH. Determinar la concentración de ácido acético presente en el vinagre comercial mediante el método de titulación volumétrica. OBJTETIVOS ESPECIFICOS Comprender acerca del método de titulación Acido – Base y reconocer los instrumentos utilizado durante el mismo. Determinar el volumen promedio de NaOH gastado en la titulación.
FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA QUIMICA ANALITICA C 20 H 14 O 4 , es un indicador de pH que en disoluciones ácidas permanece incoloro, pero en disoluciones básicas torna un color rosado. Punto de equivalencia: Es el punto en el cual se ha añadido la cantidad exacta o suficiente de solución valorada para reaccionar totalmente con la sustancia en análisis (reacción estequiométrica), es decir el punto en el cual la cantidad agregada de solución titulante equivale, químicamente, a la cantidad de sustancia que se está titulando idealmente el punto final y el de equivalencia deben coincidir.[ CITATION Cru17 \l 2058 ] Vinagre: Según la OMS, el vinagre es un líquido apto para el consumo humano, es esencialmente una solución diluida de ácido acético obtenida por fermentación alcohólica y acética de sustratos ricos en hidratos de carbono. Con una concentración del ácido entre el 4% y 8% en masa, se utiliza mucho para condimentos y aderezos. El porcentaje en masa también es expresado en gramos, que se define como aquel que contiene 0,1 g de ácido acético en 100 g de vinagre. La fuerza del vinagre comercial debe ser siempre mayor de 40 gramos.[ CITATION Ale14 \l 2058 ] Ácido Acético: También es llamado ácido etanoico o ácido metilencarboxílico, es un ácido orgánico de dos átomos de carbono, se puede encontrar en forma de ion acetato, su fórmula molecular es CH3- COOH (C 2 H 402 ), siendo el grupo carboxilo el que le brinda las características acidas a la molécula, este es un ácido que se encuentra en el vinagre siendo el responsable del olor y sabor agrio.[ CITATION Ale14 \l 2058 ]
Para el desarrollo de la práctica N°1 primeramente debemos reconocer las partes, materiales y reactivos en titulación. Equipo de titulación: 3 Pinza de Bureta nuez Esta permite sostener firmemente diferentes objetos mediante el uso de una doble nuez ligada a un soporte universal. La bureta se utiliza para emitir cantidades variables de líquido con gran exactitud y precisión
FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA QUIMICA ANALITICA REACTIVOS 4 Soporte Universal Matraz Erlenmeyer Es una herramienta que se utiliza para realizar montajes o sujetar materiales presentes en el laboratorio (buretas, tubos de ensayos, etc.) Es un instrumento el cual se usa como recipiente de cristal donde se mezclan las soluciones químicas. Balanza Analitica Luna de reloj Es una lámina circular de vidrio convexa que se utiliza para pesar sólidos y evaporar líquidos Las balanzas analíticas son instrumentos de medida que permiten calcular el peso de masas pequeñas menores al miligramo de forma precisa y exactitud. Hidróxido de sodio Fenolftaleína Es un compuesto inorgánico cuya fórmula química es NaOH y consiste de una base o álcali metálica muy fuerte. La solución de Hidróxido de sodio nos servirá para titular la solución de vinagre y con esto determinar el porcentaje de ácido acético CH3-COOH en dicha solución. La fenolftaleína es un ácido débil que pierde cationes H + en solución. La molécula de fenolftaleína es incolora, en cambio el anión derivado de la fenolftaleína es de color rosa. Cuando se agrega a una base la fenolftaleína incolora pierde H + formándose el anión y haciendo que torne coloración rosa. Vinagre
FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA QUIMICA ANALITICA
FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA QUIMICA ANALITICA COMENTARIO DEL VIDEO Como referencia del video podemos definir que el caso de estudio es la determinación de ácido acético en el vinagre. Previamente, se realiza la estandarización del NaOH mediante la titulación con un patrón primario (Biftalato de potasio), para obtener una solución patrón. Una vez obtenido la solución patrón (NaOH) con una concentración de normalidad real, se lleva a cabo el análisis de ácido acético (analito) presente en el vinagre comercial, realizando una volumetría de neutralización. Hay que tener en cuenta que las soluciones patrón deben tener una serie de características Tienen composición conocida. Deben ser estables a temperatura ambiente.
1 Na+OH-^ + 1 KHC 8 H 4 O 4 1 KNaC 8 H 4 O 4 + 1 H 2 O FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA QUIMICA ANALITICA
A) VALORACIÓN DE LA SOLUCIÓN DE NaOH Para la valoración de la solución básica NaOH primeramente debemos calcular el Volumen teórico de gasto (mL) aplicando la formula general de volumetría: DATOS : ECUACION: 9 NaOH 0.1 N Gasto de NaOH (?) KHC 8 H 4 O 4 Peso molecular:
Peso teórico: 0.5 g conversión a mg: 500 Formula: V (mL) x N = (mg del patrón/ peso molecular/ n) ( V ) x 0.1 N = (500 mg/204.2212 g,mol/1) V = (205 mg/204.2212 g,mol/1) / 0.1 N V= 24.5 mL de Gasto Teórico
FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA QUIMICA ANALITICA Ahora realizamos el cálculo experimental según el pesado y el gasto en mL de NaOH. Con la formula general de volumetría: 10 GASTO DE NaOH 1 reporte: 26 mL 2 reporte: 24.5 mL 3 reporte: 25 mL Normalidad de NaOH (?) PESADO DE KHC 8 H 4 O 4 1 reporte: 0.5068 g 2 reporte: 0.5007 g 3 reporte: 0.5084 g (^) KHC 8 H 4 O 4 Peso molecular: Primer reporte: 204. V (mL) x N = (mg del patrón/ peso molecular/ n) 26 mL x ( N ) = (506.8 mg/204.2212 g,mol/1) N = (506.8 mg/204.2212 g,mol/1) / 26 mL N= 0. Segundo Reporte: V (mL) x N = (mg del patrón/ peso molecular/ n) 24.5 mL x ( N ) = (500.7 mg/204.2212 g,mol/1) N = (500.7 mg/204.2212 g,mol/1) / 24.5 mL N= 0. Tercer Reporte: V (mL) x N = (mg del patrón/ peso molecular/ n) 25 mL x ( N ) = (508.4 mg/204.2212 g,mol/1) N = (508.4 mg/204.2212 g,mol/1) / 25 mL N=0.
FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA QUIMICA ANALITICA NaOH= 0.098 N, como se sabe la molaridad y normalidad en NaOH son el mismo valor. Por ello aplicamos la siguiente formula: Moles= 0.098 x 0.0115 L = 0.001127 moles. Se sabe también que los moles de la solución de NaOH y ácido acético son el mismo, porque los números de equivalentes son iguales. Entonces: La Molaridad del Ácido acético en el vinagre diluido es: Molaridad= 0.001127 moles /0.05 L= 0.02254 M 0.02254 M es la concentración de la alícuota de 25 mL diluido en 50 mL, por tanto la concentración de la alícuota de 25 mL antes de ser diluido es: 50 mL x 0.02254 M= 25m L x C (^) alicuota C (^) alícuota= 0.04508 M Sin embargo los 5 mL del vinagre se diluyo en 100 mL de agua, del cual se extrajo la alícuota 25 mL; por tanto la concentración de ácido acético que hay originalmente en el vinagre se calcula de la siguiente manera: 100 mL x (0.04508 M)= 5 mL (CH3COOH en el vinagre) (CH3COOH en el vinagre)= 0.09016 M La concentración del ácido acético en el vinagre en g/100mL se calcularía así: 0.09 moles = (WCH3COOH) / (60.052 g/mol) (WCH3COOH)= 5.4 g La concentración de ácido acético es: 5.4 g/l= 5.4g/ (10^3 mL) = (5.4g x 10-3^ x 100)/ (100 mL) = 0.54 g/100 mL Para calcular la concentración de ácido acético en vinagre expresado en g/100 g (^) vinagre, se requiere la densidad del vinagre comercial que es 1.08g/mL. Por lo tanto: 100 mL de vinagre x (1.08g/mL) = 108g de vinagre Reemplazando en la concentración del ácido acético en vinagre seria: 0.54 g (^) CH3COOH / 100 mL de (^) vinagre = 0.54 g (^) CH3COOH / 108 g (^) vinagre = 0.54 g (^) CH3COOH / 108 g (^) vinagre = 0.005 g (^) CH3COOH / g (^) vinagre Concentración P/P%= 0.5 g/ 100 g (^) vinagre Molaridad = moles de soluto Litros de solución
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- En la tabla N° 1 podemos observar que se halló 3 diferentes pesado de patrón primario (Biftalato de potasio) y 3 diferentes volúmenes de gasto de NaOH, muy importantes para calcular el factor de correlación y la Normalidad Real de la solución patrón. Obteniendo así una Normalidad real de 0.098 N de NaOH. - En la tabla N°2 podemos observar que el porcentaje de vinagre resulto ser 0.54%, lo que probablemente nos indica, el vinagre estaba previamente diluido o adulterado para obtener un concentración tan bajo de ácido acético. Otra posible razón por la cual se determinó tan abajo la concentración de ácido acético es que pudo haber errores de manipulación así como otros factores como matraz, o pipetas mal lavadas o residuos de soluciones alcalinas que neutralizaron la acides previo a la titulación, lo que no permitió determinar exactamente los moles de NaOH y afecto el cálculo de ácido acético la muestra.
- La Normalidad de NaOH según el reactivo de laboratorio es de 0.1 N, pero al realizar su estandarización se concluyó que el NaOH tiene una Normalidad real de 0.098 N. Este procedimiento se realizó con el fin de obtener una solución patrón, que pueda arrojar resultados precisos y exactos en la determinación de ácido acético en el vinagre. - La concentración de ácido acético en el vinagre en el mercado varia de 3% a 6%, pero en nuestro resultados se obtuvo un 0.54%. Los errores pueden deberse a las fallas de medición en soluciones, mal elaborado las soluciones, mal manejo del titulante con el analito, entre otros.
1 Na+OH-^ + 1 KHC 8 H 4 O 4 1 KNaC 8 H 4 O 4 + 1 H 2 O CUANTIFICACIÓN DE ÁCIDO ACÉTICO EN EL VINAGRE FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA QUIMICA ANALITICA La estandarización es un proceso que permite la determinación exacta de la concentración de una solución. En este caso conocer la concentración exacta de normalidad de NaOH. A continuación explicaremos el procedimiento: Ecuación: NaO H
1 Na+OH-^ + 1 CH 3 COOH 1 CH 3 COOHNa + 1 H 2 O FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA QUIMICA ANALITICA Ecuación:
2. ¿Qué tipo de material de envase se usa para almacenar soluciones básicas y por qué? Los materiales químicos, suelen almacenarse en recipientes de vidrio, ya que son bastante resistentes a la basicidad y la acidez de los componentes, sin embargo: a) Para sustancias muy básicas: Suele usarse un vidrio especial que no contiene boro por lo que tiene una gran resistencia a la alcalinidad. Esto debe ser almacenado en un lugar seco, protegido de la humedad, agua, daño físico y alejado de ácidos que puede arder fácilmente
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5. ¿Qué masa de biftalato de potasio se debió usar para la valoración de 50 ml de una solución de hidróxido de sodio 0,8 N. Evidenciar las operaciones realizadas? 0.8 N Gasto=50 mL g=? KHC 8 H 4 O 4 Respuesta: La concentración de normalidad teórica fue 0.1 N y de normalidad experimental 0.095 N. El promedio de la concentración del NaOH titulado es 0.98 N Respuesta: El factor de corrección es la división entre mL teórico (10. mL) y mL experimental 10.5 mL). Entonces el **Factor de corrección es
Por lo tanto:** La normalidad real seria (Normalidad Teórica x Factor de corrección) NaOH x FC= 0.1 N x 0.96 = 0.096 N La Normalidad real de NaOH es 0.096 N Formula: V(mL) x N = (mg del patrón/ peso molecular/ n) 50 mL x 0.8 N = ( X /204.2212 g,mol/1) X= 50 mL x 0.8 N x 204.2212 g,mol x 1 NaO H KHC 8 H 4 O 4
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