Informe del 4to laboratorio de Qumica Bsica

Integrantes: Aramayo Garca Csar Gabriel Cdigo: 20100014H Bez Zevallos Alan Alfredo Cdigo: 20100107F Lozano Sierra Bryan Sylvester Cdigo: 20102083G

Curso:Qumica Bsica (CB221)

Profesor responsable:Reyes Acosta Rosario

Aula: S2 135

Nombre de los experimentos: Valoraciones cido base Valoraciones rdox

Fecha de realizacin: Mircoles 26 de mayo de 2010

-2010-

OBJETIVOS:

Manipular adecuadamente la bureta y el matraz de erlenmeyer en la valoracin cuantitativa de cidos y bases.

Determinar la concentracin de cidos y bases haciendo uso correcto del indicador fenoftlena.

Comprender y utilizar los trminos: valoracin, estandarizacin, punto de equivalencia, etc.

Reconocimiento de reacciones de oxidacin y reduccin.

Realizar clculos que nos permitan hallar la molaridad y normalidad de soluciones.

Aprender a manejar cuidadosamente soluciones cidas las cuales son dainas a la piel.

FUNDAMENTO TERICO

1. ValoracinLa valoracin o titulacin es un mtodo corriente de anlisis qumico (estudia la composicin de una muestra) cuantitativo (emplea cantidades numricas) en el laboratorio, que se utiliza para determinar la concentracin desconocida de un reactivo conocido. Debido a que las medidas de volumen juegan un papel fundamental en las titulaciones, se le conoce tambin como anlisis volumtrico. Un reactivo llamado valorante o titulador,[] de volumen y concentracin conocida (solucin estndar o solucin patrn) se utiliza para que reaccione con una solucin del analito (componente de inters analtico de una muestra),[] de concentracin desconocida. Utilizando una bureta calibrada para aadir el valorante es posible determinar la cantidad exacta que se ha consumido cuando se alcanza el punto final. El punto final es el punto en el que finaliza la valoracin, y se determina mediante el uso de un indicador. Idealmente es el mismo volumen que en el punto de equivalenciael nmero de moles de valorante aadido es igual al nmero de moles de analito. En la valoracin clsica cido fuerte-base fuerte, el punto final de la valoracin es el punto en el que el pH del reactante es exactamente 7, y a menudo la solucin cambia en este momento de color de forma permanente debido a un indicador. Sin embargo, existen muchos tipos diferentes de valoraciones. Pueden usarse muchos mtodos para indicar el punto final de una reaccin: a menudo se usan indicadores visuales (cambian de color). En una titulacin o valoracin cido-base simple, puede usarse un indicador de pH, como la fenolftalena, que es normalmente incolora pero adquiere color rosa cuando el pH es igual o mayor que 8,2. Otro ejemplo es el naranja de metilo, de color rojo con en medio cido y amarillo en disoluciones bsicas. No todas las titulaciones requieren un indicador. En algunos casos, o bien los reactivos o los productos son fuertemente coloreados y pueden servir como "indicador". Por ejemplo, una titulacin o valoracin rdox que utiliza permanganato de potasio como disolucin estndar (rosa/violeta) no requiere indicador porque sufre un cambio de color fcil de detectar pues queda incolora al reducirse el permanganato. Despus del punto de equivalencia, hay un exceso de la disolucin titulante (permanganato) y persiste un color rosado dbil que no desaparece.Debido a la naturaleza logartmica de la curva de pH, las transiciones en el punto final son muy rpidas; y entonces, una simple gota puede cambiar el pH de modo muy significativo y provocar un cambio de color en el indicador. Hay una ligera diferencia entre el cambio de color del indicador (punto final) y el punto de equivalencia de la titulacin o valoracin. Este error se denomina error del indicador. Por este motivo es aconsejable efectuar determinaciones en blanco con el indicador y restarle el resultado al volumen gastado en la valoracin.2. Historia y etimologaLa palabra "titulacin" viene del vocablo latino titulus, que significa inscripcin o ttulo. La palabra francesa titre, del mismo origen, significa rango o grado. Una titulacin o valoracin es, por definicin, la determinacin del grado o concentracin de una disolucin con respecto a agua con pH 7 (que es el pH del H2O pura en condiciones estndar). Los orgenes del anlisis volumtrico estn en Francia en la qumica de finales del siglo XVII. Franois Antoine Henri Descroizilles desarroll la primera bureta (con aspecto de un cilindro graduado) en 1791. Joseph Louis Gay-Lussac desarroll una versin mejorada de la bureta que inclua un brazo lateral, y acu los trminos "pipeta" y "bureta" en un artculo de 1824 sobre la estandarizacin de disoluciones de ndigo. Un gran paso adelante en la metodologa y popularizacin del anlisis volumtrico se debe a Karl Friedrich Mohr, que redise la bureta colocando un cierre con pinza y una cnula de vertido en el extremo inferior, y escribi el primer libro sobre su uso, con el ttulo Lehrbuch der chemisch-analytischen Titrirmethode (Manual sobre mtodos de titulacin en Qumica Analtica), publicado en 1855. 3. Preparacin de una muestra para titulacin o valoracinEn un titulacin o valoracin, tanto la sustancia patrn como el analito deben estar en fase lquida (o en disolucin). Si la muestra no es un lquido o una disolucin, debe ser disuelta. Si el analito est muy concentrado en la muestra a analizar, suele diluirse. Aunque la amplia mayora de las titulaciones se llevan a cabo en disolucin acuosa, pueden usarse otros disolventes como cido actico o etanol con igual finalidad, para determinados anlisis. Una cantidad medida de muestra se coloca en un frasco donde se disuelve y se diluye si es necesario. El resultado matemtico de la valoracin puede calcularse directamente mediante la cantidad de valorante medida. Cuando la muestra ha sido disuelta o diluida previamente a la valoracin, la cantidad de disolvente utilizado para disolver o diluir debe ser bien conocida (generalmente es un coeficiente entero) para poder considerarlo en el resultado matemtico de la valoracin de la muestra original. Muchas valoraciones requieren un cierto control del pH de la reaccin. Para ello, se usan disoluciones amortiguadoras aadidas en el frasco de la disolucin a analizar para mantener el pH de la solucin. En otros casos se debe enmascarar un cierto in: esto es necesario cuando hay dos reactivos en la muestra que pueden reaccionar con la sustancia patrn y solo queremos valorar uno de ellos, o bien cuando la reaccin puede ser inhibida o alterada por la presencia de ese in. Se procede aadiendo otra disolucin a la muestra para enmascarar o secuestrar el in no deseado, mediante la formacin de un enlace dbil con l o incluso formando una sustancia insoluble. Algunas reacciones rdox pueden requerir calentar la disolucin con la muestra y valorar mientras est todava caliente (para incrementar la velocidad de reaccin). Por ejemplo, la oxidacin de ciertas soluciones de oxalato requiere calentar la solucin hasta unos 60 grados centgrados para mantener una adecuada velocidad de reaccin.4. ProcedimientoUna titulacin o valoracin comienza con un vaso de precipitados o matraz Erlenmeyer conteniendo un volumen preciso del reactivo a analizar y una pequea cantidad de indicador (por lo general 2 o 3 gotas), colocado debajo de una bureta que contiene la disolucin estndar. Controlando cuidadosamente la cantidad aadida, es posible detectar el punto en el que el indicador cambia de color. Si el indicador ha sido elegido correctamente, este debera ser tambin el punto de neutralizacin de los dos reactivos. Leyendo en la escala de la bureta sabremos con precisin el volumen de disolucin aadida. Como la concentracin de la disolucin estndar y el volumen aadido son conocidos, podemos calcular el nmero de moles de esa sustancia (ya que Molaridad = moles / volumen). Luego, a partir de la ecuacin qumica que representa el proceso que tiene lugar, podremos calcular el nmero de moles de la sustancia a analizar presentes en la muestra. Finalmente, dividiendo el nmero de moles de reactivo por su volumen, conoceremos la concentracin buscada.5. Curvas de valoracin

Una curva tpica de valoracin de un cido diprtico, cido oxlico, titulado con una base fuerte, hidrxido sdico. Son visibles los dos puntos de equivalencia, a 15 y 30 mLLas valoraciones se representan mediante curvas de valoracin, en las que suele representarse como variable independiente el volumen aadido de disolucin estndar, titulante o patrn, mientras la variable dependiente es la concentracin del analito en la etapa correspondiente de valoracin (en una valoracin cido-base es generalmente el pH de la disolucin, que cambia segn la composicin de las dos disoluciones). En el caso de las valoraciones cido-base, las curvas de valoracin reflejan la fuerza del cido y de la base correspondientes. Por ejemplo, en una valoracin de cido fuerte con una base dbil, la curva de valoracin ser relativamente lisa, aunque muy escarpado para puntos cerca el punto de equivalencia de la valoracin. En este caso, pequeos cambios en el volumen del valorante producen cambios grandes del pH cerca del punto de equivalencia. En este caso, una amplia gama de indicadores sera apropiada (por ejemplo el tornasol, la fenolftalena o el azul de bromotimol). Por otro lado, si uno de los componentes de una valoracin cido-base es un cido dbil o una base dbil, y el otro es un cido fuerte o una base fuerte, la curva de valoracin es claramente irregular cerca del punto de equivalencia (y el pH no cambia "tanto" con la adicin de pequeos volmenes de valorante). Como ejemplo, la curva de valoracin del cido oxlico (un cido dbil) con hidrxido de sodio (una base fuerte) se ha representado en la imagen anterior. Aqu, el punto de equivalencia ocurre a un pH de aproximadamente 8-10, y as el analito es bsico en el punto de equivalencia (con ms precisin, la sal sdica producida por la reaccin de hidrlisis en el agua para producir iones hidrxido). Un indicador como la fenolftalena sera apropiado para esta valoracin en particular. La curva de valoracin correspondiente a una valoracin de una base dbil con un cido fuerte cida se comporta de modo similar. En este caso, indicadores como el naranja de metilo o el azul de bromotimol se utilizan habitualmente. Por otro lado, las valoraciones cido-base en las que los componentes son una base y un cido dbil, son de naturaleza bastante irregular. Debido a la naturaleza de tales valoraciones, no hay ningn indicador qumico apropiado, y por ello a menudo se utiliza el pH metro.6. Tipos de valoracionesLas valoraciones se clasifican por el tipo de objeto a analizar: Valoraciones cido-base: basadas en la reaccin de neutralizacin entre el analito y una disolucin de cido o base que sirve de referencia. Para determinar el punto final, usan un indicador de pH, un pH-metro, o un medidor de conductancia. Valoraciones rdox: basadas en la reaccin de oxidacin-reduccin o reaccin rdox entre el analito y una disolucin de oxidante o reductor que sirve de referencia. Para determinar el punto final, usan un potencimetro o un indicador rdox aunque a veces o bien la sustancia a analizar o la disolucin estndar de referencia tienen un color suficientemente intenso para que no sea necesario un indicador adicional. Valoraciones de formacin de complejos o complexometras: basadas en la reaccin de formacin de un complejo entre el analito y la sustancia valorante. El agente quelante EDTA es muy usado para titular iones metlicos en disolucin. Estas valoraciones generalmente requieren indicadores especializados que forman complejos ms dbiles con el analito. Un ejemplo es Negro de Eriocromo T para valoracin de iones calcio, magnesio o cobre (II). Valoraciones de precipitacin: Son aquellas basadas en las reacciones de precipitacin. Uno de los tipos ms habituales son las Argentometras: precipitacin de aniones como los halgenos ( F-, Cl-, Br-, I-) y el tiocianato (SCN-) con el in plata. Ag+. Esta titulacin est limitada por la falta de indicadores apropiados. NaX(ac) + AgNO3(ac) AgX(s) + NaNO3(ac) donde X = F-, Cl-, Br-, I-, SCN-

6.1 Valoracin cido-baseIndicadorColor en medio cidoRango de cambio de colorColor en medio bsico

Violeta de metiloAmarillo0.0 - 1.6Violeta

Azul de bromofenolAmarillo3.0 - 4.6Azul

Naranja de metiloRojo3.1 - 4.4Amarillo

Rojo de metiloRojo4.4 - 6.2Amarillo

TornasolRojo5.0 - 8.0Azul

Azul de bromotimolAmarillo6.0 - 7.6Azul

FenolftalenaIncolora8.3 - 10.0Rosa

Amarillo de alizarinaAmarillo10.1 - 12.0Rojo

Estas valoraciones estn basadas en la reaccin de neutralizacin que ocurre entre un cido y una base, cuando se mezclan en solucin. El cido (o la base) se aade a una bureta previamente lavada con el mismo cido (o base) antes de esta adicin. La base (o el cido) se aade a un matraz Erlenmeyer previamente lavado con agua destilada antes de la adicin. La solucin en el matraz es a menudo una solucin estndar; cuya concentracin es exactamente conocida. La solucin en la bureta es la solucin cuya concentracin debe ser determinada por la valoracin. El indicador usado para la valoracin cido-base a menudo depende de la naturaleza de los componentes como se ha descrito en la seccin anterior. Los indicadores ms comunes, sus colores, y el rango de pH del cambio de color se muestran en la tabla anterior. Cuando se requieren resultados ms exactos, o cuando los componentes de la valoracin son un cido y una base dbil, se utiliza un pH metro o un medidor de conductancia.6.2 Valoracin rdoxEstas valoraciones estn basadas en una reaccin de rdox entre un agente oxidante y un agente reductor. El agente oxidante (o el agente reductor) se aade en la bureta previamente lavada con el mismo agente oxidante. El reductor (o el agente oxidante) se aade en el matraz erlenmeyer, previamente lavado con agua destilada. Como en una valoracin cido-base, la solucin estndar es la que se coloca a menudo en el matraz, y la solucin cuya concentracin debe ser determinada se coloca en la bureta. El procedimiento para realizar las valoraciones rdox es similar al requerido para realizar las valoraciones cido-base.La mayora de las veces se utiliza un el potencimetro o un indicador rdox para determinar el punto final de la valoracin. Por ejemplo, cuando uno de los componentes de la valoracin es el agente oxidante dicromato de potasio, el cambio de color de la solucin de naranja a verde no es definido y se utiliza un indicador como la difenilamina. El anlisis de vinos para determinar su contenido de dixido de azufre requiere el empleo de yodo como un agente oxidante. En este caso, se utiliza almidn como indicador; un complejo de almidn-yodo azul se forma en el momento en que un exceso de yodo est presente, sealando as el punto final de la valoracin.Por otro lado, algunas valoraciones rdox no requieren un indicador, debido al color intenso de alguno de los componentes. Por ejemplo, en una valoracin donde est presente el agente oxidante permanganato de potasio, un color rosado que persiste seala el punto final de la valoracin, y por lo tanto no se requiere ningn indicador particular.6.3 Valoracin complexomtricaEstas valoraciones estn basadas en la formacin de un complejo entre el analito y el valorante. El agente quelatante EDTA se utiliza muy frecuentemente para valorar iones metlicos en solucin. Estas valoraciones generalmente requieren un indicador especializado que forma complejos ms dbiles con el analito. Un ejemplo comn es el Negro de Eriocromo T para la valoracin de los iones de calcio y magnesio.6.4 Valoracin de potencial ZetaEstas valoraciones son caractersticas de sistemas heterogneos, como los coloides. El potencial Zeta juega el papel de indicador. Uno de los objetivos es la determinacin del punto isoelctrico cuando la carga superficial se hace 0. Esto puede se puede alcanzar cambiando el pH o aadiendo surfactante. Otro objetivo es la determinacin de la dosis ptima de sustancia qumica para la floculacin o la estabilizacin.7. Medida del punto final de una titulacin o valoracinPrimero definiremos qu es cada uno y estableceremos con eso sus diferencias: El punto de equivalencia es el punto al que se ha llegado cuando se ha agregado la cantidad exacta de titulante para que reaccione estequiomtricamente con toda la muestra presente que se titula. Este punto no es observable en las titulaciones que no son potencio mtricas.El punto final, es el punto que est ligeramente despus del punto de equivalencia, es observable mediante indicadores qumicos, los cuales actan cuando se ha adicionado un pequeo exceso de titulante.Hay diferentes mtodos para determinar el punto final:Indicadores: Son sustancias que cambian de color en respuesta a un cambio qumico. Indicador de pH o indicador cido-base: Un indicador cido-base (como la fenolftalena) cambia de color dependiendo del pH del medio. Indicador Rdox. Una gota de disolucin de indicador es aadida al principio de la titulacin o valoracin; cuando el color cambia, se ha alcanzado el punto final. Potencimetro: Son instrumentos que miden el potencial de electrodo de la disolucin. Se usan para valoraciones rdox; el potencial del electrodo de trabajo cambiar bruscamente en el punto final. Medidor de pH o pH-metros: Son potencimetros que usan un electrodo cuyo potencial depende de la cantidad de in H+ presente en la disolucin. Es un ejemplo de un electrodo de in selectivo que permite medir el pH de la disolucin a lo largo de la valoracin. En el punto final, cambiar bruscamente el pH medido. Puede ser un mtodo ms preciso que el uso de indicadores, y es fcil de automatizar. Conductancia: La conductividad de una disolucin depende de los iones presentes en ella. Durante muchas titulaciones, la conductividad cambia de modo significativo. Por ejemplo, durante una valoracin cido-base, los iones H+ y OH- formando agua neutra, H2O. Esto cambia la conductividad de la disolucin. La conductancia total de la disolucin depende tambin de los otros iones presentes en la disolucin (como los contra iones). No todos ellos contribuyen de igual manera a la conductividad que tambin depender de la movilidad de cada in y de la concentracin total de iones (fuerza inica). Luego, predecir el cambio en la conductividad es ms difcil que medirla. Cambio de color: En algunas reacciones, la disolucin cambia de color sin presencia de indicador. Es frecuente en valoraciones rdox, por ejemplo, cuando los diferentes estados de oxidacin de productos y reactivos poseen diferentes colores. Precipitacin: Si se forma un slido en la reaccin, y luego precipita. Un ejemplo es la reaccin entre Ag+ y Cl- que forma una sal muy insoluble, AgCl. Esto dificulta determinar con precisin el punto final. Por ello, a veces se prefiere hacer una titulacin inversa. Una valoracin calorimtrica o titulacin isotrmica usa el calor producido o consumido en la reaccin para determinar el punto final. Es un mtodo importante en bioqumica, como en la determinacin de qu substratos se enlazan a las enzimas. Titulacin termomtrica: es una tcnica muy verstil. Se diferencia de la anterior por el hecho de que no se determina un aumento o cada de temperatura como indicativo del punto final, sino que se mide la velocidad de cambio de la temperatura.

Titulacin con determinacin del punto final por cambio de color

Espectroscopa: Puede usarse para medir la absorcin de luz por la disolucin durante la valoracin, y si el espectro del reactivo, sustancia patrn o producto es conocido, podra medirse su evolucin con cantidades bastante pequeas que permitiran conocer el punto final. Amperometra o valoracin amperomtrica: Se usa como tcnica de deteccin analizando la corriente elctrica debida a la oxidacin o reduccin de los reactivos o productos en un electrodo de trabajo que depender de la concentracin de las especies en disolucin. El punto final se detecta por un cambio en la corriente. Este mtodo es el ms til cuando hay que reducir un exceso de la sustancia valorante (valoracin por retroceso), como es el caso de la valoracin de haluros con Ag+. 7.1 Valoracin por retrocesoEl mtodo de valoracin por retroceso se usa cuando se invierte el sentido de la valoracin, cambiando la sustancia a valorar. En vez de valorar el analito original se aade un exceso conocido de reactivo estndar a la disolucin, y luego se valora el exceso. Este mtodo es til si el punto final de la valoracin por retroceso es ms fcil de identificar que el punto final de la valoracin normal. Se usa tambin si la reaccin entre el analito y la sustancia titulante es muy lenta.8. Algunos usos particulares La valoracin de biocombustible es el acto de determinar la acidez de una muestra de combustible de origen vegetal mediante la adicin de una base a la muestra mientras se comprueba con papel indicador que el pH final es 7. Sabiendo cunta base neutraliza una cantidad de biocombustible, conoceremos cuanta base en total aadiremos al lote completo. La valoracin en petroqumica o en la industria alimentaria se usa para definir las propiedades de aceites, grasas y substancias similares. 8.1 Algunas valoraciones aplicables a lpidos Nmero cido: Determina el nivel de cidos grasos libres presentes en un biocombustible. El nmero cido total es la cantidad de base, expresada en miligramos de hidrxido de potasio que se requiere para neutralizar todos los componentes acdicos presentes en un gramo de muestra. Grado de acidez: Se realiza una titulacin cido-base con indicador de cambio de color para determinar el contenido de cido graso libre en una muestra y comprobar as su acidez. Nmero de iodo o ndice de yodo: Es una medida del grado de insaturacin de los componentes de una grasa. Ser tanto mayor cuanto mayor sea el nmero de dobles enlaces C=C por unidad de grasa, utilizndose por ello para comprobar la pureza y la identidad de las grasas. Es la cantidad (gramos) de yodo absorbido por 100 gramos de grasa. El nmero de yodo oscila entre 0 (cidos grasos saturados) a 350. Una valoracin rdox con cambio de color permite indicar la cantidad de cido graso insaturado libre en una muestra.[6] Nmero de saponificacin: La saponificacin consiste en una hidrlisis alcalina de una muestra grasa (con KOH o NaOH). Los lpidos derivados de cidos grasos (cidos monocarboxlicos de cadena larga) dan lugar a sales alcalinas (jabones) y alcohol, que son fcilmente extrables en medio acuoso. El nmero de saponificacin no es ms que los miligramos de KOH necesarios para saponificar 1 gramo de materia grasa. Esta prueba es otra prueba cualitativa que podemos aplicar a los lpidos. Esta nos permite ver si el tipo de lpido es saponificable (contiene cidos grasos) o no (no contiene cidos grasos). Se realiza una valoracin cido-base por retroceso con indicador de cambio de color o valoracin potenciomtrica para obtener una idea de la longitud media de la cadena de cidos grasos en una grasa

DIAGRAMAS DE FLUJO

15 ml de agua destilada y 3 gotas de fenoltalena.Agregar NaOH hasta obtener coloracin rosa plido.Anotar volumen de NaOH gastado.Lavar y enjuagar la bureta.Llenar con NaOH XM.Verter en un matraz.10ml de HCl.

10 ml de HCl XM.Verter en un matraz.Agitar suavemente.Agregar bureta con NaOH anterior.15 ml de agua destilada y 3 gotas de fenoltalena.Anotar el volumen gastado de NaOH.Continuar aadiendo NaOH hasta obtener colracin rosa plido.

Acidificar con 5 ml de H2SO4 3M.En 3/4 de vaso llenar con sal de Mohr.Enjuagar vaso y pipeta.Diluir con 20ml de agua destilada.Con pipeta verter 20ml en el matraz.Lavar y enjuagar bureta.Llenar con solucin KMnO4.Agregar al matraz KMnO4 hasta obtener coloracin rosada.Anotar el volumen gastado de KMnO4.

Llenar bureta con solucin anterior de KMnO4.Acidificar con 5 ml de H2SO4 3M.Colocar en un matraz 10 ml de solucin reductora.Aadir 15 ml de agua destilada.Anotar el volumen gastado de KMnO4.Agregar KMnO4 hasta obtener coloracin rosada.

CLCULOS Y RESULTADOS:Valoracin de una base de concentracin desconocida HCl(ac) + NaOH(ac)NaCl(ac) + H2O(l) 10mL (0.1M) 8.9 ml (XM)

Hallando XPor la ley de equivalente qumico

#Eq-g(cido) = #Eq-g(Base)Na.Va = NbVb Ma.Va = Mb.Vb (0.1M). (1). (10ml) = (XM). (1). (8.9ml)X= 0.11

Valoracin de un cido de concentracin desconocida

HCl(ac) + NaOH(ac)NaCl(ac) + H2O(l) 10mL (XM) 8.8 (0.1M)

Hallando X

Por la ley de equivalente qumico

#Eq-g(cido) = #Eq-g(Base)Na.Va = NbVb Ma.Va = Mb.Vb (XM). (1). (10ml) = (0.11M). (1). (8.8ml)X= 0.09

Valoracin del Permanganato, KMnO4 XNKMnO4(ac) + FeSO4(ac) + H2SO4(ac) MnSO4(ac) + Fe2SO4(ac) + K2SO4(ac) + H2O(l) Hallando X

Por la ley de equivalente qumico

#Eq-g(KMnO4) = #Eq-g(FeSO4) Na.Va = NbVb Ma.Va = Mb.Vb (XM). (1). (0.4ml) = (0.004M). (2). (20ml)X= 0.4 M

Valoracin de una solucin reductora

KMnO4(ac) + FeSO4(ac) + H2SO4(ac) MnSO4(ac) + Fe2SO4(ac) + K2SO4(ac) + H2O(l) 6.5mL (0.012M) 10mL (XM)

Hallando X

Por la ley de equivalente qumico

#Eq-g(KMnO4) = #Eq-g(FeSO4) Na.Va = NbVb Ma.Va = Mb.2.Vb (0.4 M). (1). (9 ml) = (XM). (2). (10ml)X= 0.18 M

ANLISIS DE RESULTADOS

Valoracin de una base de concentracin desconocida y de un cido de concentracin desconocida

El cambio de color fue debido a que todo el HCl reaccion con el NaOH y al caer una gota ms de NaOH no pudo reaccionar, por lo cual, la fenolftalena hizo que la solucin tornara un color rosado.

Valoracin del Permanganato, KMnO4 XN y de una solucin reductora

El cambio de color fue debido a que el permanganato de potasio reaccion con toda la sal de Mohr y al caer una gota mas no pudo reaccionar, por lo cual el permanganato torno la solucin de color morado (el permanganato acta como indicador a la vez).

Cuestionario.

01. Conocida la concentracin y el volumen empleados en cada caso, calcule el nmero de moles de HCl y NaOH consumidos sea el caso.

Primer caso:El nmero de moles consumidos de NaOH es:N(moles de NaOH) = (0.11M). (8.9.10-3 ml) = 0.979 x10-3moles

Por estequiometriaN(moles de NaOH) = N(moles de HCl) = 0.979 x10-3moles

Segundo caso:El nmero de moles consumidos de HCl es:N(moles de HCl) = (0.09M). (10x10-3L) = 0.9 x10-3moles

Por estequiometriaN(moles de NaOH) = N(moles de HCl) = 0.9 x10-3moles

02. Calcular el tanto por ciento de cido actico que hay en cada tipo de vinagre.6,5 % en la mayora de vinagres.03. Determinar el tanto por ciento de HCl contenido en el cido muritico.En la mayora de cidos la concentracin vara entre 30% y 40%04. Indique en las ecuaciones balanceadas de todas las reacciones cido base.HCl(ac) + NaOH(ac)NaCl(ac) + H2O(l)

05. Escriba las ecuaciones balanceadas del proceso rdox.2KMnO4(ac) + 10FeSO4(ac) + 8H2SO4(ac) 2MnSO4(ac) + 5Fe2(SO4)3(ac) + K2SO4(ac) + 8H2O(l)

06. Calcule la normalidad de la solucin del permanganato de potasio.KMnO4(ac) + FeSO4(ac) + H2SO4(ac) MnSO4(ac) + Fe2SO4(ac) + K2SO4(ac) + H2O(l)

Hallando X

Por la ley de equivalente qumico#Eq-g(KMnO4) = #Eq-g(FeSO4) Na.Va = NbVb Ma.(parmetro).Va = Mb. (parmetro).Vb (XM). (1). (0.4ml) = (0.004M). (2). (20ml)X= 0.4N (normalidad de KMnO4(ac)) = M. (parmetro) = (0.4M). (1) = 0.4N

07. Calcule la concentracin de la solucin reductora

KMnO4(ac) + FeSO4(ac) + H2SO4(ac) MnSO4(ac) + Fe2SO4(ac) + K2SO4(ac) + H2O(l) 6.5mL (0.012M) 10mL (XM)

Hallando XPor la ley de equivalente qumico:#Eq-g(KMnO4) = #Eq-g(FeSO4) Na.Va = NbVb Ma.(parmetro).Va = Mb. (parmetro).Vb (0.4M). (1). (9 ml) = (XM). (2). (10ml)X= 0.18 M

08. El KMnO4 es un auto indicador del punto final? Por qu?Si. En las valoraciones en medio fuertemente cido, el KMnO4 acta de auto indicador, porque el producto de la reaccin, Mn2+ es incoloro. Como punto final se toma la aparicin de un tenue color rosa, debido al exceso de MnO4-.

09. En los anlisis exactos, las soluciones de NaOH se vuelven a valorar cada vez que se emplean en das diferentes. Por qu?

Lo ms prctico para evitar errores de titulacin por la descomposicin del NaOH, es usar una solucin titulante nueva, reciente.

010. Suponga que una gota de la disolucin de HCl valorada queda adherida en la pared del frasco de erlenmeyer durante la valoracin de la solucin de NaOH.a) Cul sera el efecto de este error tcnico en el valor de la concentracin de NaOH?La concentracin de NaOH que queremos valorar no va a ser exacta, debido a que no reacciono con todo el HCl. La concentracin de NaOH sera mayor debido a que se uso menor volumen.

b) Cmo afectara este error tcnico en el reporte del peso en moles de un cido desconocido?El nmero de moles no sera exacto, y como no reacciono todo el NaOH el nmero de moles del acido desconocido sera menor, debido a que el volumen usado de la base fue meno; por ende el peso sera menor.

11. Diferencie el significado entre punto equivalente y punto final en una titulacin.Punto de equivalencia es cuando exactamente todos los equivalentes de uno de los reactivos reaccionan con la cantidad equivalente del otro reactivo.En cambio el punto final, es aquel que empleamos para decir que la reaccin a pasado o est muy prxima a su punto de equivalencia. Un ejemplo es cuando empleamos un colorante asumimos un error en exceso o en defecto para esa titulacin ya que el colorante no marca el punto exacto en que todos los equivalentes cidos se consumen, sino todos los equivalentes cidos + todos los equivalentes que provienen del colorante tambin.El punto de equivalencia es el punto al que se ha llegado cuando se ha agregado la cantidad exacta de titulante para que reaccione estequiomtricamente con toda la muestra presente que se titula. Este punto no es observable en las titulaciones que no son potencio mtricas.El punto final, es el punto que est ligeramente despus del punto de equivalencia, es observable mediante indicadores qumicos, los cuales actan cuando se ha adicionado un pequeo exceso de titulante.011. Suponga que una burbuja de aire originalmente atrapada en un extremo de la bureta, desaparece durante la titulacin. Cmo afectara la concentracin del KMnO4 presente en la muestra desconocida? Explique.La concentracin del KMnO4 disminuira, debido a que el volumen indicado en la bureta sera mayor, ya que considerara el volumen del aire atrapado en la bureta.13. Si una muestra de soldadura (aleacin de Pb y Sn) de 0.8750 gr. Se disuelve, y se oxida el estao de la soldadura de Sn2+ a Sn4+ mediante 24.72 ml de K2Cr2O7, 0.033270 Qu porcentaje de Sn hay en la soldadura?Para comenzar el problema debemos plantear la ecuacin qumica, de una vez en su forma inica (sin iones espectadores):

Cr2O7 2- + Sn2+ ------- Cr3+ + Sn4+ (1)Ahora se toman las ecuaciones de semireaccin, balanceamos las cargas y balanceamos la materia (para balancear el Oxgeno, agregamos molculas de agua, y para balancear el Hidrgeno agregamos iones H+ -considerando medio cido-). Para la Reduccin tenemos:

Cr2O7 2- + 6e- + 14H+ -------- 2Cr 3+ + 7H2O (2)Para la de Oxidacin:Sn2+ ------ Sn4+ + 2e- (3)Posteriormente multiplicamos la ecuacin de oxidacin (3) por un coeficiente 3, para balancear el nmero de electrones (e-) intercambiados.3Sn 2+ ------- 3Sn4+ + 6e- (4)

De esta forma queda balanceada la ecuacin inica (1)Cr2O7 2- + 3Sn2+ + 14H+ ---> 3Sn4+ + 2Cr3+ +7H2O (5)Finalmente de (5) sabemos que por cada mol de dicromato reaccionan 3 moles de estao II, por lo que necesitamos saber el nmero de moles que intervienen en la reaccin. moles de Cr2O72- = (0.02472 L) (0.033270 mol /L) = 0.0008 molMoles de Sn2+ = 3 x 0.0008mol = 0.0025molAhora hay que convertir los moles de Sn2+ en masa:

0.0025mol (118.71g /mol) = 0.2929g de Sn IIEste estao proviene de la soldadura, por lo que en la soldadura hay 0.2929g de este metal, para conocer el porcentaje, se divide entre la masa total y se multiplica por 100%:(0.2929g / 0.8750g) x 100% = 33.47%14. Se necesitan 30.70 cm3 de KMnO4, 0.0175 N, para valorar el hierro de Fe (II) a Fe (III) en una muestra de mineral que pesa 0.8270 g. Cul es el porcentaje de hierro de la muestra?Fe+2 + MnO4-Fe+3 + Mn+2

Primero balanceamos la ecuacin dada6Fe+2 + MnO4- + 8H+6Fe+3 + Mn+2 + 4H20

Hallamos el nmero de moles de Cr207-2 usados en la reaccinNumero de moles de KMnO4 = Numero de moles de MnO4-Numero de moles de KMnO4 = (30.17x10-3L). (0.0175M) = 0.528x10-3mol

Por estequiometria1 mol de MnO4- reacciona con 6 moles de Fe+20.528x10-3mol de MnO4- reacciona con 6(0.528x10-3) moles de Fe+2

Hallando la masa del hierro(Masa) = (# moles). (Masa molar)Masa del hierro = 6(0.528 x10-3). (56g/mol) = 0.1774g

Hallando el porcentaje de hierro que hay en la muestra% = (masa de hierro) = 0.1774g = 21.45% (masa de la muestra) 0.8270g

CONCLUSIONES

-El punto final de una titilacin siempre ser mayor al punto de equivalencia.

-El patrn primario debe ser de alta pureza para obtener una valoracin exacta.

-El punto de equivalencia en una titilacin de un acido dbil con una base fuerte es alcalino o una base dbil con un acido fuerte es cido en los nicos casos donde el punto de equivalencias es neutro es cuando se trata de cidos y bases fuertes.

-El punto de equivalencia lo indica el volumen adicionado necesario de una solucin para neutralizar a otra, independientemente del pH resultante.

-El proceso de titulacin es importantsimo para el avance de la ciencia, ya que mediante esto se puede conocer y calcular la concentracin exacta de un segundo reactivo, en una reaccin, esta tcnica requiere de mucha precisin debido a que una sola gota es necesaria para una variacin de pH.