determinación de ca y cu por medio de titulación fotométrica1 (1)
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ca y cuTRANSCRIPT
Determinacin de Ca y Cu por medio de titulacin fotomtricaMetodologa Preparacin de disoluciones Disolucin de CuSO4. 5H2O 0.02M: Se pes 0.5105 0.0001g se disolvi con agua destilada y se transvaso a un baln aforado de 100 0.08 mL. Buffer NH3/NH4 pH=10: Se pes 6.7681 0.0001g de NH4Cl se disolvi con 57 mL de NH3 concentrado se transvaso a un baln se 100mL aforando con agua destilada. Disolucin Na2EDTA 0.02M: Se pes 1.8786 0.0001g se disolvi con agua destilada y se llev a un baln aforado de 250 0.12mL.ProcedimientoPrimero se realiz un barrido con la disolucin de CuSO4. 5H2O 0.02M acomplejada con amoniaco utilizando Espectronic 20 desde 400nm hasta 650nm con intervalos de 5nm (grafico 1). Previamente a esta medicin se realizaron 3 mediciones a diferentes concentraciones de CuSO4. 5H2O de 0.05M, 0.005M y 0.001M observndose puntos no definidos del mximo de longitud de onda (grafico 2).Para la estandarizacin del EDTA preparado se tom una alcuota de 5mL de CuSO4. 5H2O y 5ml de buffer se transfiri a un beaker y se procedi a titular con adiciones de 0.5mL de EDTA para la primera titulacin para las otras 2 se fijaron volmenes de acuerdo a la grfica obtenida de absorbancia corregida Vs. Volumen de EDTA.En la titulacin de la muestra problema se procedi igual que en la estandarizacin. La muestra a titular se prepar tomando una alcuota de 25mL de solucin de Ca de 40ppm y una alcuota de 5mL de CuSO4. 5H2O 0.06M en medio amoniacal que se transfiri a un beaker obtenindose concentraciones de 8.33-4M de calcio e 0.01M de cobre y se titul, graficndose absorbancia corregida Vs. Volumen de EDTA.Tablas de datosTabla 1. Preparacin de disolucionesReactivoMasa (0.0001)PurezaVolumen (vE)mLConcentracin (M)
EDTA1.878699%2500.120.0199
CuSO4.5H2o0.633199%500.050.0502
CuSO4.5H2o0.510599%1000.080.0202
CuSO4.5H2o1.517599%1000.080.0601
Tabla 2. Dilucin del CuSO4. 5H2O 0.05M para el barridoAlcuota (vE)mLVolumen final(mL)Concentracin(M)
50.01500.050.005
10.006500.050.001
200.03500.050.02
Tabla 3. Barrido de la solucin de CuSO4. 5H2O 0.02M de la dilucinV.buffer: 5mLV. Cu: 10mL
(nm)% T(nm)% T
4009853036
4059653533
4109854030
4159954528
4209755026
4259755524
4309656022
4359556521
4409457020
4459257519
4509158018
4558958518
4608659017
4658459517
4708160016
4757860516
4807561016
4857261517
4906762017
4956262518
5005863018
5055463519
5105064020
5154664520
5204365021
52539
Tabla 4. Estandarizacin del EDTAEstandarizacin 1Estandarizacin 2Estandarizacin 3
V. EDTA (V 0.02ml)%TV. EDTA (V0.02ml)%TV. EDTA (V0.02ml)%T
0,00250,00250,0025
0,50251,00331,0033
1,00272,00432,0042
1,50343,00523,0052
2,00364,00634,0062
2,50405,00725,0071
3,00496,00736,0073
3,50467,00747,0073
4,00578,00728,0074
4,50719,00739,0075
5,007210,007510,0075
5,5072
6,0071
6,5070
7,0073
7,5072
8,0074
8,5074
9,0075
9,5076
10,0074
Tabla 5. Titulacin fotomtrica Cu/CaTitulacin 1Titulacin 2Titulacin 3
V. EDTA (V0.03mL)%TV. EDTA (V0.03mL)%T
V. EDTA (V0.03mL)%T
0,00100,00130,0014
0,5063,00151,0015
1,0056,00193,0017
1,5059,00236,0020
2,00512,00229,0024
2,50515,003012,0025
3,00516,003115,0032
3,50518,003416,0033
4,00520,003717,0035
4,50522,004019,0037
5,00524,004421,0040
5,50526,004823,0044
6,00528,005425,0047
6,50630,005627,0051
7,00632,005729,0057
7,50634,005731,0057
8,00633,0057
8,50635,0057
9,00637,0058
9,50739,0058
10,00741,0058
10,50743,0058
11,007
11,507
12,007
12,508
13,008
13,509
14,009
14,509
15,009
15,5010
16,0010
16,5010
17,0011
17,5011
18,0012
18,5012
19,0013
19,5013
20,0014
20,5014
21,0015
21,5016
22,0018
22,5020
23,0021
23,5023
24,0025
24,5025
25,0032
25,5035
26,0039
26,5043
27,0046
27,5049
28,0050
28,5050
29,0051
29,5051
30,0051
30,5051
31,0051
31,5051
32,0051
32,5051
33,0051
33,5051
34,0051
Tablas de resultados y grficosTabla 1. Longitud de onda y seleccionada del Barrido de la solucin de CuSO4. 5H2O 0.02M5nm
61538.478
Tabla 2. Estandarizacin del EDTAN estandarizacinVol. Eq.Error ins.C. EDTAError ins.
14.750.020.02130,0001
25.660.020.01780,0001
35.630.020.01790,0001
C. EDTApromedio0.01904*10-6
Desviacin0.0016
Tabla 3. Titulacin fotomtrica Cu y CaTitulacinV. Eq (Ca)Error ins.C. CaError ins.V. Eq (Cu)Error ins.C. CuError ins.
111.90.030.00752,58E-529.080.030.01844,71E-5
211.50.030.00732,56E-5310.030.01964,96E-5
311.20.030.00712,53E-529.550.030.01874,77E-5
C. Capromedio0,00733,23E-7C. Cupromedio0,01891,58E-6
Desviacin0,0002Desviacin0,0005
Nota: C.=concentracin expresada en molaridad
Tabla 4. Prueba t student: comparacin de resultado con un valor conocido95% de confianzaGrados de libertad: 2
Tcal(cobre)=30.83Tcal(calcio)=56.00
tcalttabtcalttab
Ttab=4.30
Grafico 1. Barrido de la solucin de CuSO4. 5H2O 0.02M
Grafico 2. Comparacin de barrido a diferentes concentraciones de Cu
Grafico 3. Determinacin del para =615nm
Grafico 4. Estandarizacin del EDTA
Grafico 5. Titulacin de muestra
Discusin de resultadosSiguiendo la ley de beer la absortividad molar () depende de la naturaleza de la especie absorbente y la longitud de onda de radiacin (grafica 3), entonces con el barrido se fijo la longitud de onda para la solucin de sulfato de cobre ambos resultados (, ) se encuentran en la tabla de resultados 1; se realiz un barrido a diferentes concentraciones de CuSO4.5H2O (grafico 2) donde se observa que las concentraciones 0.05, 0.005, y 0.001 proporcionaban picos no definidos y valores de absorbancia por encima o por debajo del apropiado entre 1 y 0.045 de absorbancia (10%, 90% de transmitancia), eligindose la solucin a 0.02M (grafico 1) ya que esta se encontraba en el rango de medicin del equipo y mostraba picos definidos de longitud de onda.Se obtuvo una concentracin promedio de EDTA de 0.0190 0.0016M con un error instrumental de 4*10-6 (tabla 2, grafico 4), logrndose buena precisin y exactitud, el mtodo fue efectivo para la estandarizacin, para los clculos se utiliz una absorbancia corregidas ya que esta, permite corregir el error de dilucin aportada con cada adicin de titulante.La concentracin promedio del cobre en la muestra titulada que se obtuvo fue de 0,0189 0,0005M con un error instrumental de 1,58E-6 (tabla 3, grafico 5) y la concentracin de calcio de 0.0073 0,0002M (equivalente a 292.58ppm) con un error instrumental de 3,23E-7 que se compar con la concentracin en la muestra a titular por medio de una prueba t student (tabla 4), a pesar de la buena precisin el valor obtenido no era el esperado, y la prueba t student nos lo muestra, en ambos casos la concentracin es mayor a la esperada (0.01M Cu y 8.33-4M Ca); los problemas al fijar las concentraciones en la preparacin de la muestra y los volmenes que se deseaban gastar de EDTA, pudieron ocasionar las diferencias notables en los resultados obtenidos
Conclusiones-.El uso de la absorbancia corregida permite corregir el error de dilucin.-.La absortividad molar es independiente de la concentracin del analito absorbente. -.Las titulaciones fotomtricas tienen la ventaja de ser muy sensible para la deteccin del punto final, adems de evitar el error visual del analista.-.La ley de beer es exitosa para describir el comportamiento de absorcin a concentraciones muy diluidas.