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Laboratorio de Qumica Cuantitativa Haluros

NDICENDICE

I.I. FFUNDAMEN!UNDAMEN!E"#IC!E"#IC!$$$$$$$$$$$$$$$..%$$$$$$$$$$$$$$$..%

II.II. MMAE#IALE&AE#IALE&''EEQUI(!&QUI(!&..$$$$$$$$$$$...............)..$$$$$$$$$$$...............)

III.III. ((#!CEDIMIEN!#!CEDIMIEN!EE*(E#IMENAL*(E#IMENAL$.$$$..$$$................)$.$$$..$$$................)

I+.I+. DDA!&A!&$$$$$.$$..$$$$$$$$$$..$$$$..,$$$$$.$$..$$$$$$$$$$..$$$$..,

I+.- HI+.- H!A!ADEDEDA!&DA!&I+.% (I+.% (#!CE&AMIEN!#!CE&AMIEN!DEDEDA!&DA!&

+.+. AAN/LI&I&N/LI&I&''DI&CU&I"NDI&CU&I"NDEDE#E&ULAD!E&ULAD!&.$$$$.$$$$$0.$$$$.$$$$$0

+I.+I. !!1&E#+ACI!NE&1&E#+ACI!NE&$$$.$$$$$$$$$$$..................2$$$.$$$$$$$$$$$..................2

+II.+II. C C!NCLU&I!NE&!NCLU&I!NE& ...$.$.$$$$$$$$$$$$$$$..2...$.$.$$$$$$$$$$$$$$$..2

+III.+III. A A(LICACI!NE&(LICACI!NE&......$$$$$$$$$$$$$$$$$..2......$$$$$$$$$$$$$$$$$..2

I*.I*. ##EFE#ENCIA&EFE#ENCIA&1I1LI!3#/FICA&1I1LI!3#/FICA& .....$.$$$.$$$$$$...--.....$.$$$.$$$$$$...--

FIQ 1

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I.- Fundamento terico:I.- Fundamento terico:

Los mtodos potenciomtricos estn basados en la medida de la diferencia de potencial

entre dos electrodos introducidos en una disolucin. Los electrodos y la disolucin

constituyen lo que se conoce con el nombre de celda electroqumica. El potencial entre

ambos electrodos es normalmente medido con la ayuda de un equipo conocido como

potencimetro. no de los electrodos in!olucrado recibe el nombre de referencia" cuya

caracterstica ms importante es que el potencial de semicelda de este electrodo

permanece siempre constante. El potencial de una celda electroqumica" !iene dado por:

refindcel EEE = # donde:

Ecel potencial de la celda electroqumica (valor ledo del aparato)

Eind potencial de semicelda del electrodo indicador (funcin de la actividad de la especie)

Eref potencial de semicelda del electrodo de referencia (constante y conocido)

Los potenciales de semicelda de la mayora de los electrodos indicadores responden

como ya se $a comentado a los cambios en la acti!idad de las especies a serdeterminadas de acuerdo a la ecuacin de %ernst. &s por e'emplo" un electrodo de plata

introducido en una disolucin de iones &().

La Ecuacin de %ernst"

en funcin de la concentracin molar de la especie electroacti!a:

siendo f&() el coeficiente de acti!idad y *&()+ la concentracin molar de la especie

&(). Esta e,presin de la ecuacin de %ernst puede escribirse en lo(aritmos de base 1

y a /0 como:

y por tanto el potencial de la celda electroqumica en todo momento !endra e,presado

por:

FIQ

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en condiciones normales" se considera que los potenciales del sistema &()2&( y el

potencial del electrodo de referencia son !alores constantes" adems el coeficiente de

acti!idad 3f&()4 es i(ual a la unidad" durante el e,perimento" y por lo tanto la frmula

se puede e,presar como:

donde E* es una constante e igual a: EAg+/Ago + Eref .

La relacin lineal entre el Ecely el lo(aritmo de la concentracin 3o acti!idad" si elcoeficiente de acti!idad no es constante4 es la base de los mtodos analticos

potenciomtricos.

5e esta forma" el !alor del potencial medido por el electrodo indicador !ara a lo lar(o

de la !aloracin" traducindose el punto de equi!alencia por la aparicin de un punto

sin(ular en la cur!a: 6otencial !s. antidad de reacti!o a7adido. La deteccin de este

punto puede establecerse de distintas formas. La ms sencilla es el re(istro directo del

potencial en funcin del !olumen de reacti!o a7adido" donde ste punto se establece por

un cambio brusco en el potencial" como se obser!a en los (rficos si(uientes:

igura (a) igura (!) igura (c)

n se(undo sistema es el clculo del cambio de potencial por unidad de !olumen de

a(ente !alorante o clculo de la primera deri!ada 5E 2 58. 5onde el punto final queda

supeditado al m,imo de la cur!a 3fi(. b4.

n tercer mtodo es la representacin de la se(unda deri!ada 5E 2 58" donde el

punto final !endr dado por el !alor donde la cur!a se $ace cero 3fi(. c4.

6ara una me'or obser!acin del punto equi!alente de las reacciones del presente

laboratorio" representaremos los datos obtenidos de manera similar como se muestran en

la fi(ura 3a4 y en la fi(ura 3c4

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%os centraremos en las !aloraciones potenciomtricas de precipitacin y ms

concretamente en las que utilian un electrodo de &( para la determinacin de $aluros

utiliando como a(ente !alorante disoluciones de ion &().

En (eneral podemos decir que un metal" ;" introducido en una disolucin que contiene

iones del mismo metal ;n)" puede ser utiliado como un electrodo indicador para $acer

un se(uimiento de la concentracin de ;n) en la disolucin. El potencial de dic$o

electrodo responder de forma %ernstiana para la reaccin electrdica si(uiente:

y por tanto la ecuacin de %ernst" ser:

II.- ;ateriales y equipos:II.- ;ateriales y equipos:

8asos de precipitado de 1/ mL 3uno de ellos forrado con papel oscuro4 1 aluro 3loruro de ?odio"

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I8.- 5atos:I8.- 5atos:

I8.1.- >o'a de datos:I8.1.- >o'a de datos:

6ara el cloruro:

Datos Laboratorio6 "eq#Ag#$ 2-.-9 = moleqAg#$ 219 =

Datos 1iblio8r9:icos6%E

AgAg D-.--

2 += + %Ecalomel C.-+=

Constantes de &olubilidad:1-

1-D.1 =Ag&l'ps

191-E.E

=Ag(r'ps

1E1-9.D =Ag)'ps

FIQ /

?e(unda

deri!ada

3E284

1

-.1

9 .A

C .91

/ .//A -.9

-.A

D -./

-.C

1

11 -.

1

19

1C 11 -.9

6rimera

deri!ada 3E284

./ .D

1./ .D

./ .

9./ .19

C./ .CC

/./ .

A./ .A

./ .1C

D./ .

./ ./

1./ ./

11./ .9

1./ .9

19./ .9

1C./ .9

8&(%B93ml4

E 3m84

" "C1

1" "C

" "/

9" "AC

C" "

/" "11

A" "

" "A

D" "91

" "91

1" "9C

11" "9

1" "99

19" "99/

1C" "99D

1/" "9C1

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E2 vs V2

0 2 4 6 8 10 12

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0

0.02

0.04

0.06

0.08

Determinacin potenciometrica de haluros

AgNO3+NaCl AgCl(s )+NaC O3

AgCl(s )++Cl

Ag

+Ag

Cl

KpsAgCl=+

Ag

Br

KpsAgBr=

+Ag

I

KpsAgI=

FIQ

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++e A g

Ag

+

Ag

1

Ag+=E

0.059 . log E

G314

En el punto equi!alente+

Ag

Cl

+

Ag

+

Ag

E=EAgEelectrodo de referenciaEAg=E

+Eelectrodo de referencia

5e 314:

+Ag

E

(medidoen el lab)=E (detablas 0.799V)+0.059 . log

G34

6ara un $aluro

[X] . VM=[AgNO3 ] .V1 G394

;ecla de $aluroI

Br

V

(2V1)

FIQ D

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Cl

V3V2

4

En nuestro laboratorio" para el cloruro 3solo disponamos datos del cloruro4:

>allaremos el !alor de la concentracin molar 3;4 de los iones l - en la solucin

!alorada con &(%B9.%" utiliando la si(uiente relacin:

[ ]9

99

Ag#$muestra

Ag#$Ag#$

&l %

%#*&l

==

-D.-21-./E./2-.- =

=moleqm"m""eq*&l

8&(%B9 6e H /.ml

E 6EH.1D8

sando 34 y reemplaado datos y de las (rficas

.1DH.)./lo([ ]+Ag -.C

[ ] 9DFD.A1-+ =Ag

6ara determinar el 6roducto de ?olubilidad 3Jps4 debemos asumir que" en el punto

equi!alente" la concentracin de iones cloruro es i(ual a la concentracin de iones plata"

por lo tanto:

[ ][ ] [ ]++ == AgAg&l'ps

Finalmente:1949DFD.A3 1-AA.11- =='ps

5onde el !alor de tablas es

1-

1-D.1

=Ag&l'ps

8.-8.- &nlisis&nlisisy discusin de resultados:y discusin de resultados:

La causa de estos errores se deben en (ran parte a la forma como se ibaa(re(ando el !alorante" &(%B9. En !e de anotar el !alor del potencial" lue(o de

a(re(ar ./ mL de !alorante" se anot los potenciales cada 1mL distorsionando

la obser!acin de la medida del punto equi!alente. 6or otra parte" los inter!alos

de tiempo entre medida y medida no fueron constantes" ya que" en al(unas

oportunidades el electrodo de medida 3potencimetro4 se mo!a de su sitio

dificultando la medicin de los diferentes puntos.

FIQ

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8I.-8I.- Bbser!acionesBbser!aciones::

%o estandariamos el &(%B9 lo utiliamos defrente como se encontraba en elfrasco.

Las mediciones tenan que ser realiadas apenas se cierre el circuito con elpuente salino" ya que la reaccin es tan espontnea que inmediatamente despus

de cerrar el circuito esta empiea a reaccionar incluso con los bordes el puente

salino" formando una capa marrn.

?e empleo una solucin tampn de .A; para mantener constante laconcentracin de iones >)" los cuales pueden afectar la lectura del punto

equi!alente.

8II.- onclusion:8II.- onclusion:

6ara determinar que producto precipitar primero" necesitamos conocer sus

respecti!os productos de solubilidad. En base a eso" se podr predecir que

>aluro se formar primero.

8II.- &plicaciones:8II.- &plicaciones:

Cuanti:icaci5n de Halo8enuros ;or Ionometra conElectrodo &electivo de Iones

M

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Estabilidad del ;otencial6 6ara ase(urar condiciones estables de medicin" seoptimiaron distintos parmetros: temperatura" !elocidad de a(itacin" fuera inica"

p>" a(entes comple'antes" tiempo de equilibrio de intercambio inico en la membrana"

eliminacin de (ases" ad$erencias" depsito de sales y contaminantes de electrodos.

#eactivos6 con un buffer.

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Conclusi5nLa Ionometra resulta una metodolo(a adecuada para cuantificar cloruro" bromuro yfluoruro en este tipo de soluciones acuosas comple'as" en forma selecti!a" confiable"

rpida y relati!amente econmica en comparacin con otras tcnicas como la

Espectrofotometra 8-!isible o la romato(rafa Inica.

8III.- Meferencias arris 2 Ed.: Orupo Editorial Iberoamrica

2 314.

$ttp:22PPP.inti.(o!.ar2quimica2pdf2posters21QQuantifiacionQ$alo(enuros.pdf

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