titulación potenciométrica de un ácido poliprótico con una base fuerte

1

TITULACIÓN POTENCIOMÉTRICA

DE UN ÁCIDO POLIPRÓTICO CON UNA BASE FUERTE. [1]

Luis Pedroza, Carolina Vesga, Jorge Hernández

Universidad del Atlántico - Departamento de Química – Química analítica IV

Barranquilla – Atlántico - Colombia

29 de mayo del 2013

Resumen

Se realiza valoración potenciométrica usando un pH-metro a ácidos polipróticos con hidróxido de sodio

aproximadamente 0,1M, a partir de los datos obtenidos se calcula las concentraciones originales y los pKa para

los ácidos valorados, usando métodos de derivadas y método de Gran.

Palabras Clave: ácido poliprótico, potenciometría, derivada, Gran.

Abstract

Potentiometric titration is performed using a pH meter to polyprotic acid with sodium hydroxide about 0.1 M,

from the obtained data is calculated and the original concentrations for acid and pKa measured using methods

derived and methods from Gran.

Keywords: polyprotic acid, potentiometry, derivative, Gran.

1. Introducción.

En el análisis cuantitativo son muy utilizadas las

valoraciones potenciométricas, por cuanto los

resultados que se obtienen son bastante precisos, las

valoraciones potenciométricas se fundamentan por la

existencia de especies iónicas las cuales se producen

mediante reacciones de óxido-reducción o más

conocidas como Reacciones Redox, en estos sistemas

es interesante el cambio del estado de oxidación el cual

se entiende cuando se obtiene una polarización del 100

% produciéndose así cationes y aniones, también en

estas reacciones se transfieren electrones desde una

unidad (un átomo, molécula o ion) a otra, por ello el

proceso tiene que transcurrir simultáneamente, debido a

que mientras una especie se oxida (cede electrones) la

otra especie necesariamente se tiene que reducir (recibe

electrones) o viceversa.

En las valoraciones potenciométricas y como en toda

determinación volumétrica es necesario que la

estequiometría esté perfectamente establecida, que la

cinética de la reacción sea rápida y que el punto final

sea cercano al punto de equivalencia.

Un sistema triprótico como el ácido fosfórico, que

experimenta tres reacciones de disociación en

disolución acuosa cuyas constantes de equilibrio se

designan por Ka1, Ka2 y Ka3. Con este ácido, al igual

que con otros polipróticos, se cumple: Ka1 > Ka2 > Ka3.

Si Ka2 y Ka3 son despreciables frente a Ka1, el cálculo

del pH de una disolución de H3A se realiza como si se

L. Pedroza; C. Vesga; J. Hernández – Titulación Potenciométrica de un ácido débil con una base fuerte

2

tratase de un ácido monoprótico de Ka=Ka1.

De forma general para cualquier ácido triprótico los

sistemas se tratan de la siguiente forma:

- H3A: como ya hemos mencionado como ácido

monoprótico de Ka=Ka1.

- H2A-: como la forma intermedia de un ácido diprótico;

es decir, una especie anfótera y considerando Ka1 y Ka2.

- HA2-: también como la forma intermedia de un ácido

diprótico pero considerando Ka2 y Ka3.

- A3-: como una especie monobásica de Kb=Kw/Ka1.

El punto de equivalencia de la reacción de

valoración se determina por la aparición de un punto

singular en la curva de valoración, potencial vs

cantidad de reactivo añadido. La detección de ese

punto final puede establecerse de diferentes formas:

Método directo: consiste en graficar la variación

del potencial en función del volumen de titulante

añadido. El punto de inflexión en la parte

ascendente de la curva se estima visualmente y se

toma como punto final.

Método de la primera derivada: implica calcular y

graficar el cambio de potencial (E) por unidad de

volumen (V), E/V, en función del volumen

promedio para obtener una curva con un máximo

que corresponde al punto de inflexión. El punto

final es el volumen correspondiente al valor más

alto de E/V, ya que este valor es justamente la

pendiente de la curva E vs. V.

Método de la segunda derivada: consiste en

graficar (E/V)/V contra V. El punto final es el

valor de V donde la curva cruza la abscisa, o sea el

punto de intersección de la segunda derivada con

cero. En este punto (E/V)/V pasa de un valor

positivo a un valor negativo.

Método de Gran: consiste en graficar V/E o sea

el recíproco de E/V, en función del volumen

promedio del titulante. Antes y después del punto de

equivalencia V/E varía linealmente con el

volumen V, produciéndose dos líneas rectas que se

interceptan en el punto de equivalencia.

En este caso el potencial que se mide es el potencial de

hidrogeno, pH.

2. Objetivos.

Evaluación de los puntos de equivalencia de una

reacción ácido-base entre un ácido poliprótico como

el H3PO4 y una base fuerte como el NaOH,

utilizando los métodos de la primera y segunda

derivada y el método de Gran.

Determinar la concentración del ácido fosfórico en

soluciones de concentración desconocida y en

bebidas de cola.

Determinar los valores de pKa del ácido poliprótico.

3. Desarrollo experimental.

Se colocó 25 mL de una solución de ácido fosfórico

de concentración desconocida en un vaso de 250

mL, se diluyó con agua hasta aproximadamente 100

mL se insertaron los electrodos y se midió el pH

antes de adicionar NaOH. Se adicionó desde la

bureta 1 mL de NaOH. Se procedió de la misma

forma, adicionando lentamente, en intervalos de un

mL hasta observar cambios bruscos en el valor del

pH. Finalmente, se hicieron dos lecturas adicionales

agregando 1, 5 y 10 mL de exceso del titulante.

Se repitió la titulación con dos alícuotas adicionales

de H3PO4 de concentración desconocida,

adicionando a una, dos gotas del indicador rojo de

metilo y a la otra, dos gotas de naranja de metilo.

Posteriormente se tomó una muestra de

aproximadamente 100 mL de bebida gaseosa de

Coca-Cola, se tituló la muestra con la solución de

NaOH previamente estandarizada. Se repitió la

titulación con rojo de metilo y fenolftaleína.


3

4. Resultados y Análisis.

4.1 Titulación potenciométrica de H3PO4 sin indicadores químicos.

En la titulación se utilizó una alícuota de 25 mL de H3PO4, se obtuvo los potenciales para cada mL de NaOH

agregado; en la tabla 1, se muestran los resultados de la titulación, además de los cálculos pertinentes para hallar

los puntos de equivalencia por los métodos de primera y segunda derivada y método de Gran.

Se resalta el punto de equivalencia para la valoración, en cada método en su respectiva gráfica.

Tabla 1. Titulación potenciométrica de H3PO4 sin indicador

Datos Primera Derivada Segunda Derivada Gran

V (mL) pH V (mL) ∆pH/∆V V (mL) ∆pH2/∆V

2 V(mL) ∆V/∆pH

0 1,96 0,5 0,03 1,75 -9,25186E-18 0,5 33,3333333

1 1,99 3 0,03 4,25 1,51394E-16 3 33,3333333

5 2,11 5,5 0,03 6 -3,75768E-16 5,5 33,3333333

6 2,14 6,5 0,03 7 3,84877E-16 6,5 33,3333333

7 2,17 7,5 0,03 8 0,008823529 7,5 33,3333333

8 2,2 8,5 0,04 9 -3,97343E-16 8,5 25

9 2,24 9,5 0,04 10 0,009047619 9,5 25

10 2,28 10,5 0,05 11 -0,01826087 10,5 20

11 2,33 11,5 0,03 12 0,0184 11,5 33,3333333

12 2,36 12,5 0,05 13 -4,11194E-16 12,5 20

13 2,41 13,5 0,05 14 0 13,5 20

14 2,46 14,5 0,05 14,775 0,048172757 14,5 20

15 2,51 15,05 0,1 15,175 -0,07377451 15,05 10

15,1 2,52 15,3 0,025 15,525 0,053428571 15,3 40

15,5 2,53 15,75 0,08 16 -0,019384615 15,75 12,5

16 2,57 16,25 0,06 16,5 0,019402985 16,25 16,6666667

16,5 2,6 16,75 0,08 17,125 -0,019142857 16,75 12,5

17 2,64 17,5 0,06 18 0,028378378 17,5 16,6666667

18 2,7 18,5 0,09 19 0,009487179 18,5 11,1111111

19 2,79 19,5 0,1 19,875 0,019259259 19,5 10

20 2,89 20,25 0,12 20,5 -8,66777E-16 20,25 8,33333333

20,5 2,95 20,75 0,12 21 0,019529412 20,75 8,33333333

21 3,01 21,25 0,14 21,5 0,05862069 21,25 7,14285714

21,5 3,08 21,75 0,2 21,9 -2,79255E-15 21,75 5

22 3,18 22,05 0,2 22,1 7,07335E-15 22,05 5

22,1 3,2 22,15 0,2 22,2 -7,07349E-15 22,15 5

22,2 3,22 22,25 0,2 22,3 2,65261E-15 22,25 5

22,3 3,24 22,35 0,2 22,4 0,099554566 22,35 5

22,4 3,26 22,45 0,3 22,5 -4,4212E-15 22,45 3,33333333

22,5 3,29 22,55 0,3 22,6 -0,099558499 22,55 3,33333333

22,6 3,32 22,65 0,2 22,7 0,09956044 22,65 5


4

22,7 3,34 22,75 0,3 22,8 6,19004E-15 22,75 3,33333333

22,8 3,37 22,85 0,3 22,9 0,09956427 22,85 3,33333333

22,9 3,4 22,95 0,4 23 -0,099566161 22,95 2,5

23 3,44 23,05 0,3 23,125 0,099353448 23,05 3,33333333

23,1 3,47 23,2 0,4 23,275 0,099357602 23,2 2,5

23,3 3,55 23,35 0,5 23,4 -2,21098E-14 23,35 2

23,4 3,6 23,45 0,5 23,5 0,099575372 23,45 2

23,5 3,65 23,55 0,6 23,6 0,099577167 23,55 1,66666667

23,6 3,71 23,65 0,7 23,7 0,099578947 23,65 1,42857143

23,7 3,78 23,75 0,8 23,8 0,099580713 23,75 1,25

23,8 3,86 23,85 0,9 23,9 0,29874739 23,85 1,11111111

23,9 3,95 23,95 1,2 24 -0,497920998 23,95 0,83333333

24 4,07 24,05 0,7 24,1 0,896273292 24,05 1,42857143

24,1 4,14 24,15 1,6 24,2 0,298762887 24,15 0,625

24,2 4,3 24,25 1,9 24,3 0,099589322 24,25 0,52631579

24,3 4,49 24,35 2 24,4 -0,298773006 24,35 0,5

24,4 4,69 24,45 1,7 24,5 -0,199185336 24,45 0,58823529

24,5 4,86 24,55 1,5 24,6 -0,398377282 24,55 0,66666667

24,6 5,01 24,65 1,1 24,7 -0,09959596 24,65 0,90909091

24,7 5,12 24,75 1 24,8 -0,199195171 24,75 1

24,8 5,22 24,85 0,8 24,9 -0,099599198 24,85 1,25

24,9 5,3 24,95 0,7 25 -0,199201597 24,95 1,42857143

25 5,37 25,05 0,5 25,1 -0,199204771 25,05 2

25,1 5,42 25,15 0,3 25,2 0,199207921 25,15 3,33333333

25,2 5,45 25,25 0,5 25,3 1,76935E-14 25,25 2

25,3 5,5 25,35 0,5 25,4 -0,099607073 25,35 2

25,4 5,55 25,45 0,4 25,5 0 25,45 2,5

25,5 5,59 25,55 0,4 25,6 -0,099610136 25,55 2,5

25,6 5,63 25,65 0,3 25,7 0,09961165 25,65 3,33333333

25,7 5,66 25,75 0,4 25,8 -0,199226306 25,75 2,5

25,8 5,7 25,85 0,2 25,9 0,099614644 25,85 5

25,9 5,72 25,95 0,3 26 0 25,95 3,33333333

26 5,75 26,05 0,3 26,1 1,76956E-15 26,05 3,33333333

26,1 5,78 26,15 0,3 26,2 -0,099619048 26,15 3,33333333

26,2 5,81 26,25 0,2 26,3 0,099620493 26,25 5

26,3 5,83 26,35 0,3 26,4 -0,099621928 26,35 3,33333333

26,4 5,86 26,45 0,2 26,5 8,84833E-15 26,45 5

26,5 5,88 26,55 0,2 26,6 -1,76969E-15 26,55 5

26,6 5,9 26,65 0,2 26,7 1,76972E-15 26,65 5

26,7 5,92 26,75 0,2 26,8 -1,76974E-15 26,75 5

26,8 5,94 26,85 0,2 26,9 1,76977E-15 26,85 5


5

26,9 5,96 26,95 0,2 27 -0,099630314 26,95 5

27 5,98 27,05 0,1 27,125 0,049724265 27,05 10

27,1 5,99 27,2 0,15 27,3 0,049635036 27,2 6,66666667

27,3 6,02 27,4 0,2 27,575 -0,059243243 27,4 5

27,5 6,06 27,75 0,14 27,925 -0,039501779 27,75 7,14285714

28 6,13 28,1 0,1 28,225 0,033039389 28,1 10

28,2 6,15 28,35 0,13333333 28,55 -0,013147826 28,35 7,5

28,5 6,19 28,75 0,12 28,95 -0,019725557 28,75 8,33333333

29 6,25 29,15 0,1 29,275 -2,33916E-15 29,15 10

29,3 6,28 29,4 0,1 29,475 -1,76734E-15 29,4 10

29,5 6,3 29,55 0,1 29,6 1,23926E-14 29,55 10

29,6 6,31 29,65 0,1 29,75 -1,11795E-14 29,65 10

29,7 6,32 29,85 0,1 30,05 3,73854E-15 29,85 10

30 6,35 30,25 0,1 30,5 -1,74747E-15 30,25 10

30,5 6,4 30,75 0,1 31 -0,03936 30,75 10

31 6,45 31,25 0,06 31,5 0,039370079 31,25 16,6666667

31,5 6,48 31,75 0,1 32 -0,039379845 31,75 10

32 6,53 32,25 0,06 32,5 0,019694656 32,25 16,6666667

32,5 6,56 32,75 0,08 33 0 32,75 12,5

33 6,6 33,25 0,08 33,5 0 33,25 12,5

33,5 6,64 33,75 0,08 34 -0,019708029 33,75 12,5

34 6,68 34,25 0,06 34,5 0 34,25 16,6666667

34,5 6,71 34,75 0,06 35 0,019716312 34,75 16,6666667

35 6,74 35,25 0,08 35,5 -0,039440559 35,25 12,5

35,5 6,78 35,75 0,04 35,9 0,158668516 35,75 25

36 6,8 36,05 0,2 36,1 -0,099723375 36,05 5

36,1 6,82 36,15 0,1 36,2 7,08583E-15 36,15 10

36,2 6,83 36,25 0,1 36,325 -0,049793956 36,25 10

36,3 6,84 36,4 0,05 36,5 4,41662E-15 36,4 20

36,5 6,85 36,6 0,05 36,675 0,049795918 36,6 20

36,7 6,86 36,75 0,1 36,825 -0,049796748 36,75 10

36,8 6,87 36,9 0,05 37 0,049730458 36,9 20

37 6,88 37,1 0,1 37,225 -0,033110219 37,1 10

37,2 6,9 37,35 0,06666667 37,55 -0,006596026 37,35 15

37,5 6,92 37,75 0,06 38 0 37,75 16,6666667

38 6,95 38,25 0,06 38,5 0,019741935 38,25 16,6666667

38,5 6,98 38,75 0,08 38,9 0,317541613 38,75 12,5

39 7,02 39,05 0,4 39,3 -0,351060542 39,05 2,5

39,1 7,06 39,55 0,04444444 40,025 0,024956104 39,55 22,5

40 7,1 40,5 0,07 41,75 -0,002354651 40,5 14,2857143

41 7,17 43 0,0675 45,25 0,371610526 43 14,8148148


6

45 7,44 47,5 0,478 36,25 -0,53466 47,5 2,09205021

50 9,83 25 0,1966 12,5 - 25 5,08646999

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50 60

pH

mL NaOH

Grafica 1. Titulación de H3PO4 sin indicador

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

∆p

H/∆

V

mL NaOH

Grafico 2. Método de la 1° derivada


7

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

2p

H/

V2

mL NaOH


0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

V

/p

H

mL NaOH

Grafica 4. Método Gran


8

4.2 Titulación de H3PO4 con Naranja de metilo

Se realiza la titulación utilizado como indicador fenolftaleína. Obteniéndose los resultados de la tabla 2.

Tabla 2. Titulación potenciométrica de H3PO4 con Naranja de metilo



2 V(mL) ∆V/∆pH

0 2 0,55 0,0181818 1,8 0,001345103 0,55 55

1,1 2,02 3,05 0,02564103 4,275 0,002417249 3,05 39

5 2,12 5,5 0,03 6 0,008461538 5,5 33,3333333

6 2,15 6,5 0,04 7 -0,017333333 6,5 25

7 2,19 7,5 0,02 8 0,026470588 7,5 50

8 2,21 8,5 0,05 9 -0,008947368 8,5 20

9 2,26 9,5 0,04 10 0 9,5 25

10 2,3 10,5 0,04 11 -0,009130435 10,5 25

11 2,34 11,5 0,03 12 0,0184 11,5 33,3333333

12 2,37 12,5 0,05 13 -0,009259259 12,5 20

13 2,42 13,5 0,04 14 0,01862069 13,5 25

14 2,46 14,5 0,06 15 -0,009354839 14,5 16,6666667

15 2,52 15,5 0,05 16 0,018787879 15,5 20

16 2,57 16,5 0,07 17 -0,009428571 16,5 14,2857143

17 2,64 17,5 0,06 18 0,018918919 17,5 16,6666667

18 2,7 18,5 0,08 19 0,018974359 18,5 12,5

19 2,78 19,5 0,1 20 0,009512195 19,5 10

20 2,88 20,5 0,11 21 0,038139535 20,5 9,09090909

21 2,99 21,5 0,15 22 0,076444444 21,5 6,66666667

22 3,14 22,5 0,23 23 0,191489362 22,5 4,34782609

23 3,37 23,5 0,43 24 0,767346939 23,5 2,3255814

24 3,8 24,5 1,23 25 -0,586078431 24,5 0,81300813

25 5,03 25,5 0,62 26 -0,356037736 25,5 1,61290323

26 5,65 26,5 0,25 27 -0,077090909 26,5 4

27 5,9 27,5 0,17 28 -0,048245614 27,5 5,88235294

28 6,07 28,5 0,12 29 -0,009661017 28,5 8,33333333

29 6,19 29,5 0,11 30 -0,009672131 29,5 9,09090909

30 6,3 30,5 0,1 31 -0,019365079 30,5 10

31 6,4 31,5 0,08 32 -8,6085E-16 31,5 12,5

32 6,48 32,5 0,08 33 -0,009701493 32,5 12,5

33 6,56 33,5 0,07 34 0,009710145 33,5 14,2857143

34 6,63 34,5 0,08 35 -0,00971831 34,5 12,5

35 6,71 35,5 0,07 36 -0,009726027 35,5 14,2857143

36 6,78 36,5 0,06 37 8,64494E-16 36,5 16,6666667


9

37 6,84 37,5 0,06 38 0,00974026 37,5 16,6666667

38 6,9 38,5 0,07 39 8,65693E-16 38,5 14,2857143

39 6,97 39,5 0,07 40 -0,009753086 39,5 14,2857143

40 7,04 40,5 0,06 41 0,029277108 40,5 16,6666667

41 7,1 41,5 0,09 42 -0,009764706 41,5 11,1111111

42 7,19 42,5 0,08 43 0,009770115 42,5 12,5

43 7,27 43,5 0,09 44 -0,009775281 43,5 11,1111111

44 7,36 44,5 0,08 45 0,039120879 44,5 12,5

45 7,44 45,5 0,12 46 0,019569892 45,5 8,33333333

46 7,56 46,5 0,14 47,05 0,034191176 46,5 7,14285714

47 7,7 47,6 0,175 48,125 0,122302158 47,6 5,71428571

48,2 7,91 48,65 0,3 49,1 0,327278843 48,65 3,33333333

49,1 8,18 49,55 0,63333333 37,275 -0,908416667 49,55 1,57894737

50 8,75 25 0,175 12,5 - 25 5,71428571

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 10 20 30 40 50 60

pH

mL NaOH

Grafico 5. Titulación de H3PO4 con Naranja de

Metilo


10

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 10 20 30 40 50 60

∆p

H/∆

V

mL NaOH


-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

mL NaOH



11

4.3 Titulación de H3PO4 con rojo de metilo

Se realiza el mismo procedimiento con el indicador rojo de metilo, en la tabla 3 se observa los resultados obtenidos.

Tabla 3. Titulación potenciométrica de H3PO4 con rojo de metilo


mL pH mL NaOH ∆pH/∆V mL NaOH ∆2pH⁄∆V

2 mL ∆V/∆pH

0 2,93 0,5 0,23 1,75 -0,013333333 0,5 4,34782609

1 3,16 3 0,15 6,5 -0,033 3 6,66666667

5 3,76 10 0,04 13,75 0,017142857 10 25

15 4,16 17,5 0,07 19 0,290243902 17,5 14,2857143

20 4,51 20,5 0,41 21 -0,295581395 20,5 2,43902439

21 4,92 21,5 0,1 22 0,200666667 21,5 10

22 5,02 22,5 0,31 23 -0,038297872 22,5 3,22580645

23 5,33 23,5 0,27 23,775 0,029313929 23,5 3,7037037

24 5,6 24,05 0,3 24,1 1,0614E-14 24,05 3,33333333

24,1 5,63 24,15 0,3 24,2 0,099587629 24,15 3,33333333

24,2 5,66 24,25 0,4 24,3 1,41525E-14 24,25 2,5

24,3 5,7 24,35 0,4 24,4 0,099591002 24,35 2,5

24,4 5,74 24,45 0,5 24,5 -0,099592668 24,45 2

24,5 5,79 24,55 0,4 24,6 0,199188641 24,55 2,5

0

10

20

30

40

50

60

0 10 20 30 40 50 60

V

/p

H

mL NaOH



12

24,6 5,83 24,65 0,6 24,7 -0,09959596 24,65 1,66666667

24,7 5,89 24,75 0,5 24,8 0,199195171 24,75 2

24,8 5,94 24,85 0,7 24,9 0,099599198 24,85 1,42857143

24,9 6,01 24,95 0,8 24,75 -0,914663951 24,95 1,25

25 6,09 24,55 -0,1 24,6 0,20824267 24,55 -10

24,1 6,18 24,65 0,10909091 24,95 1,260234023 24,65 9,16666667

25,2 6,3 25,25 1,4 25,3 0,697238659 25,25 0,71428571

25,3 6,44 25,35 2,1 25,3875 4,287315634 25,35 0,47619048

25,4 6,65 25,425 6,4 25,45 0,399214917 25,425 0,15625

25,45 6,97 25,475 6,8 25,5125 6,680332681 25,475 0,14705882

25,5 7,31 25,55 13,5 25,6 -9,26374269 25,55 0,07407407

25,6 8,66 25,65 4,2 25,725 -1,789534884 25,65 0,23809524

25,7 9,08 25,8 2,4 25,875 -0,596531792 25,8 0,41666667

25,9 9,56 25,95 1,8 26,975 -1,272013393 25,95 0,55555556

26 9,74 28 0,4275 31,5 -0,2932 28 2,33918129

30 11,45 35 0,061 27,5 0,420875 35 16,3934426

40 12,06 20 0,3015 10 - 20 3,31674959

0

2

4

6

8

10

12

14

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

pH

mL NaOH

Grafico 9. Titulación de H3PO4 con Rojo de

Metilo


13

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 5 10 15 20 25 30 35 40

∆p

H/∆

V

mL NaOH


-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

0 5 10 15 20 25 30 35

∆2

pH

/∆V

2

mL NaOH



14

4.4. Titulación potenciométrica de Coca-Cola sin indicador químico

Se realiza la titulación para la bebida gaseosa obteniéndose los datos de la tabla 4.

Tabla 4. Titulación potenciométrica de Coca-Cola sin indicador


V (mL) pH V (mL) ∆pH/∆V V (mL) ∆pH^2/∆V^2 V(mL) ∆V/∆pH

0 2,74 0,5 0,6 1 0,3633333 0,5 1,66666667

1 3,34 1,5 1,69 1,775 -0,50487805 1,5 0,59171598

2 5,03 2,05 1 2,1 -0,19069767 2,05 1

2,1 5,13 2,15 0,8 2,2 3,39482E-15 2,15 1,25

2,2 5,21 2,25 0,8 2,3 -0,28723404 2,25 1,25

2,3 5,29 2,35 0,5 2,4 0,287755102 2,35 2

2,4 5,34 2,45 0,8 2,5 -0,19215686 2,45 1,25

2,5 5,42 2,55 0,6 2,6 -8,5466E-15 2,55 1,66666667

2,6 5,48 2,65 0,6 2,7 2,56764E-15 2,65 1,66666667

2,7 5,54 2,75 0,6 2,8 -0,09649123 2,75 1,66666667

2,8 5,6 2,85 0,5 2,9 0,193220339 2,85 2

2,9 5,65 2,95 0,7 3 -0,19344262 2,95 1,42857143

3 5,72 3,05 0,5 3,1 0,193650794 3,05 2

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25 30 35 40

∆v

/∆p

H

mL NaOH



15

3,1 5,77 3,15 0,7 3,25 -0,3761194 3,15 1,42857143

3,2 5,84 3,35 0,3 3,525 0,022635135 3,35 3,33333333

3,5 5,93 3,7 0,325 3,825 0,538607595 3,7 3,07692308

3,9 6,06 3,95 0,9 4,05 -0,50763052 3,95 1,11111111

4 6,15 4,15 0,366666667 4,275 0,031439394 4,15 2,72727273

4,3 6,26 4,4 0,4 4,525 -0,03154122 4,4 2,5

4,5 6,34 4,65 0,366666667 4,775 0,079081633 4,65 2,72727273

4,8 6,45 4,9 0,45 5,025 0,047572816 4,9 2,22222222

5 6,54 5,15 0,5 5,3 -0,09449541 5,15 2

5,3 6,69 5,45 0,4 5,625 0,117456897 5,45 2,5

5,6 6,81 5,8 0,525 6 0,116935484 5,8 1,9047619

6 7,02 6,2 0,65 6,45 0,478109453 6,2 1,53846154

6,4 7,28 6,7 1,166666667 6,975 0,548321839 6,7 0,85714286

7 7,98 7,25 1,76 7,5 -0,87935484 7,25 0,56818182

7,5 8,86 7,75 0,82 8 -0,30060606 7,75 1,2195122

8 9,27 8,25 0,5 8,5 -0,132 8,25 2

8,5 9,52 8,75 0,36 9,025 -0,11917563 8,75 2,77777778

9 9,7 9,3 0,233333333 9,55 -0,00790816 9,3 4,28571429

9,6 9,84 9,8 0,225 10,025 -0,02390244 9,8 4,44444444

10 9,93 10,25 0,2 10,5 -0,01906977 10,25 5

10,5 10,03 10,75 0,18 11,125 -0,02804348 10,75 5,55555556

11 10,12 11,5 0,15 12,025 -0,0291561 11,5 6,66666667

12 10,27 12,55 0,118181818 13,05 -0,00654888 12,55 8,46153846

13,1 10,4 13,55 0,111111111 14,025 -0,0290728 13,55 9

14 10,5 14,5 0,08 11 1,208977778 14,5 12,5

15 10,58 7,5 0,705333333 3,75 - 7,5 1,41776938


16

0

2

4

6

8

10

12

0 2 4 6 8 10 12 14 16

pH

mL NaOH

Grafico 13. Titulacion Coca-Cola sin indicador

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

0 2 4 6 8 10 12 14 16

∆p

H/∆

V

mL NaOH

Grafico 14. Metodo de la 1° derivada


17

-1

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

0 2 4 6 8 10 12 14 16

∆2

pH

/∆V

2

mL NaOH


0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6 8 10 12 14 16

∆V

/∆p

H

mL NaOH

Grafico 16. Método Gran


18

4.5. Titulacion de Coca-Cola con Rojo de Metilo

Para la valoración realizada a la Coca-Cola con el rojo de metilo se obtienen los datos reportados en la tabla 5.

Tabla 5. Titulación potenciométrica de Coca-Cola con Rojo de Metilo

Datos Primera derivada Segunda derivada Gran


2 V(mL) ∆V/∆pH

0 2,85 0,3 0,45 0,55 0,24375 0,3 2,22222222

0,6 3,12 0,8 1,1 0,95 0,58181818 0,8 0,90909091

1 3,56 1,1 1,9 1,175 0,088 1,1 0,52631579

1,2 3,94 1,25 2 1,3 -0,0925926 1,25 0,5

1,3 4,14 1,35 1,9 1,4 -1,22E-14 1,35 0,52631579

1,4 4,33 1,45 1,9 1,5 -0,5612903 1,45 0,52631579

1,5 4,52 1,55 1,3 1,6 -0,0939394 1,55 0,76923077

1,6 4,65 1,65 1,2 1,7 -0,0942857 1,65 0,83333333

1,7 4,77 1,75 1,1 1,8 -0,1891892 1,75 0,90909091

1,8 4,88 1,85 0,9 1,9 -0,0948718 1,85 1,11111111

1,9 4,97 1,95 0,8 2,1 -0,1213333 1,95 1,25

2 5,05 2,25 0,66 2,5 -0,1636364 2,25 1,51515152

2,5 5,38 2,75 0,46 3 -0,2707692 2,75 2,17391304

3 5,61 3,25 0,14 3,525 0,47894737 3,25 7,14285714

3,5 5,68 3,8 0,7 4,05 -0,1988372 3,8 1,42857143

4,1 6,1 4,3 0,475 4,525 -0,086 4,3 2,10526316

4,5 6,29 4,75 0,38 5 -0,0180952 4,75 2,63157895

5 6,48 5,25 0,36 5,5 0,12782609 5,25 2,77777778

5,5 6,66 5,75 0,5 6 0,0552 5,75 2

6 6,91 6,25 0,56 6,5 0,27777778 6,25 1,78571429

6,5 7,19 6,75 0,86 7 0,76344828 6,75 1,1627907

7 7,62 7,25 1,68 7,5 -0,4864516 7,25 0,5952381

7,5 8,46 7,75 1,16 8 -0,6012121 7,75 0,86206897

8 9,04 8,25 0,52 8,5 -3,35E-15 8,25 1,92307692

8,5 9,3 8,75 0,52 9 -0,1891892 8,75 1,92307692

9 9,56 9,25 0,32 9,5 -0,0758974 9,25 3,125

9,5 9,72 9,75 0,24 10 3,3794E-15 9,75 4,16666667

10 9,84 10,25 0,24 10,5 -0,0762791 10,25 4,16666667

10,5 9,96 10,75 0,16 11 0,01911111 10,75 6,25

11 10,04 11,25 0,18 11,525 -0,0286017 11,25 5,55555556

11,5 10,13 11,8 0,15 12,05 -0,0239837 11,8 6,66666667

12,1 10,22 12,3 0,125 12,525 0,01447059 12,3 8

12,5 10,27 12,75 0,14 13,025 -0,0383459 12,75 7,14285714

13 10,34 13,3 0,1 13,55 -2,996E-15 13,3 10


19

13,6 10,4 13,8 0,1 14,275 -0,0561356 13,8 10

14 10,44 14,75 0,04 15 -0,1160656 14,75 25

15,5 10,5 15,25 -0,08 11,375 1,59142222 15,25 -12,5

15 10,54 7,5 0,70266667 3,75 - 7,5 1,42314991

0

2

4

6

8

10

12

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

pH

mL NaOH agregados

Grafico 17. Titulación de Coca-Cola sin

indicador

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

∆p

H/∆

V

mL NaOH



20

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 2 4 6 8 10 12 14 16

∆2

pH

/∆V

2

mL NaOH


-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

∆V

/∆p

H

mL NaOH

Grafica 20. Método de Gran


21

4.6. Titulación de Coca-Cola con Fenolftaleína

Para la valoración realizada a la Coca-Cola con el Fenolftaleína se obtienen los datos reportados en la tabla 6.

Tabla 6. Titulación potenciométrica de Coca-Cola con Fenolftaleína

Datos Primera derivada Segunda derivada Gran

V (mL) pH V (mL) ∆pH/∆V V (mL) pH V (mL) ∆pH/∆V

0 2,81 0,25 0,46 0,5 0,16666667 0,25 2,17391304

0,5 3,04 0,75 0,96 1 0,648 0,75 1,04166667

1 3,52 1,25 2,04 1,45 -0,1313131 1,25 0,49019608

1,5 4,54 1,65 1,86666667 1,775 -0,5789474 1,65 0,53571429

1,8 5,1 1,9 1,2 2,075 -0,3377778 1,9 0,83333333

2 5,34 2,25 0,8 2,5 -0,18 2,25 1,25

2,5 5,74 2,75 0,58 3 -0,0338462 2,75 1,72413793

3 6,03 3,25 0,54 3,5 0,01733333 3,25 1,85185185

3,5 6,3 3,75 0,56 4 0,12352941 3,75 1,78571429

4 6,58 4,25 0,7 4,5 0,01789474 4,25 1,42857143

4,5 6,93 4,75 0,72 5 0,74190476 4,75 1,38888889

5 7,29 5,25 1,54 5,525 0,00905172 5,25 0,64935065

5,5 8,06 5,8 1,55 6,075 -0,6485039 5,8 0,64516129

6,1 8,99 6,35 0,84 6,6 -0,3522628 6,35 1,19047619

6,6 9,41 6,85 0,46 7,075 -0,1032192 6,85 2,17391304

7,1 9,64 7,3 0,35 8,05 -0,1212413 7,3 2,85714286

7,5 9,78 8,8 0,20384615 9,575 -0,0542847 8,8 4,90566038

10,1 10,31 10,35 0,14 10,575 0,00958333 10,35 7,14285714

10,6 10,38 10,8 0,15 11,05 -0,0477876 10,8 6,66666667

11 10,44 11,3 0,1 11,55 -2,977E-15 11,3 10

11,6 10,5 11,8 0,1 12,025 3,5024E-15 11,8 10

12 10,54 12,25 0,1 12,5 0 12,25 10

12,5 10,59 12,75 0,1 13 -0,0384906 12,75 10

13 10,64 13,25 0,06 13,5 0,01927273 13,25 16,6666667

13,5 10,67 13,75 0,08 14 -0,0192982 13,75 12,5

14 10,71 14,25 0,06 14,5 0 14,25 16,6666667

14,5 10,74 14,75 0,06 11,125 1,29406667 14,75 16,6666667

15 10,77 7,5 0,718 3,75 #¡DIV/0! 7,5 1,39275766


22

0

2

4

6

8

10

12

0 2 4 6 8 10 12 14 16

pH

mL NaOH agregados

Grafico 21. Titulación de Coca-Cola sin

indicador

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 2 4 6 8 10 12 14 16

∆p

H/∆

V

mL NaOH



23

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 2 4 6 8 10 12 14 16

∆2

pH

/∆V

2

mL NaOH


0

2

4

6

8

10

12

0 2 4 6 8 10 12 14 16

∆V

/∆p

H

mL NaOH



24

Para las titulaciones de la solución de H3PO4 y de Coca-Cola se expresan los volúmenes que se requieren para alcanzar el

punto de equivalencia para cada método en la tabla 7 y 8 respectivamente, se saca un promedio general para cada

titulación y se calcula la concentración de H3PO4 en la solución y en la gaseosa, sinedo estas valoradas con NaOH

Tabla 7. Volúmenes (mL) del punto de equivalencia para H3PO4

Método Titulación sin indicador Titulación con naranja de

metilo

Titulación con rojo de

metilo

Directo 24,7 mL 24,9 mL 24,6 mL

1° derivada 24,5 mL 25,1 mL 25,35 mL

2° derivada 24,78 mL 23,98 mL 24,528 mL

Gran 24,93 mL 24,67 mL 24,7 mL

Promedio mL de

neutralización 24,7275 (±0,1791) mL 24,6625 (±0,4877) mL 24,7945 (±0,3769) mL

Concentración (M) H3PO4 0,0967(±9,8679*10

-4)M 0,0964(±6,9298*10

-4)M 0,0970(1,6308*10

-3)M

Promedio general M

H3PO4 0,0967(±1,1035*10

-3)M

Tabla 8. Volúmenes (mL) del punto de equivalencia para Coca-Cola

Método Titulación sin indicador Titulación con rojo de

metilo

Titulación con

fenolftaleína

Directo 7,1 mL 6,7 mL 5,8 mL

1° derivada 7,32 mL 7,2 mL 5,9 mL

2° derivada 7,2 mL 7,35 mL 5,67 mL

Gran 7,28 mL 7,46 mL -

Promedio mL de

neutralización 7,2250 (±0,0456) mL 7,1775 (±0,1098) mL 5,7900 (±0,0976) mL

Concentración (M) H3PO4 0,02826 (±0,0067) M 0,0280 (±1,6789*10-4

)M 0,0226 (±3,1956*10-3

)M

Promedio general M

H3PO4 0,0262 (±5,3409*10

-3)M

En la valoración de la bebida gaseosa se ven grandes irregularidades en los métodos gráficos calculados, esto en gran

parte se debe al error experimental cometido, pues no se calentó la bebida para eliminar el CO2 que en solución acuosa

crea un equilibrio acido-base teniendo H2CO3, además de la presencia de otros posibles ácidos orgánicos débiles en la

bebida gaseosa que hacen parte de la bebida, alterando los resultados requeridos para calcular la concentración de H3PO4.


25

Los volúmenes observados de NaOH, se toman como posibles volúmenes por lo que la concentración de H3PO4

calculada es aproximada.

4 Conclusiones.

- Se determinó la concentración de una solución de H3PO4 la cual fue de 0,0967(±1,1035*10-3)M

- Se determinó la concentración aproximada de H3PO4 en la Coca-Cola la cual fue de 0,0262 (±5,3409*10-3)M

5 Bibliografía.

[1].Guía de laboratorio. Práctica I. Química Analítica IV. Preparación y estandarización potenciométrica de una

solución de NaOH aproximadamente 0,1 m

[2]. Skoog, West, Holler, Crouch. Fundamentos de química analítica. 8° Ed.

titulación potenciométrica de un ácido poliprótico con una base fuerte

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