Determinación de carbonatos, bicarbonatos y mezcla alcalina

Química. Valoración ácido-base. Titulación

  • Enviado por: Ricky
  • Idioma: castellano
  • País: Perú Perú
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Laboratorio #8

DETERMINACION DE CARBONATOS, BICARBONATOS Y MEZCLA ALCALINA.

OBJETIVOS

  • Determinar los carbonatos, bicarbonatos y mezcla de carbonatos mediante titulaciones.

FUNDAMENTO

En las determinaciones del método de valoración ácido-base se consideran las determinaciones de carbonatos, bicarbonatos y mezcla de carbonatos y alcalis. Para este último caso se aplica el método de titulación sucesiva donde una cantidad de sustancia se analiza en presencia de dos indicadores.

Se considera los indicadores más comunes: anaranjado de metilo y fenoltaleína.

  • DETERMINACION DE CARBONATOS

Una solución que contiene carbonatos al ser titulado con un ácido (HCl) hace que se convierta en bicarbonato que finalmente se transforma en H2CO3 siendo la reacción:

Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl (fenoltaleína)

PH : 1,6 pH : 8,3

NaHCO3 + HCl H2CO3 + NaCl

Na2CO3 + 2HCl H2CO3 + 2NaCl (anaranjado de metilo)

V de la fenoltaleína : ½ V de anaranjado de metilo

Para convertir el carbonato en bicarbonato, se necesitará un volumen de HCl en presencia de fenoltaleína igual a la mitad del volumen total en presencia de Anaranjado de metilo para titular.

PROCEDIMIENTO

Se pesa 20 gr. de muestra y se disuelve en 1 litro de agua destilada. Tomar porciones de 10 ml para analizar, añadir 3 gotas de indicador fenoltaleína. Titular con HCl 0,1 N obteniéndose un color lila.

Se toma una muestra de Na2CO3 en solución, se añade 3 gotas de fenoltaleína, se titula con HCl 0,1 M, es decir 10 ml de NaCO3 + 15ml de H2O destilada + 3 Gotas de fenoltaleína.

Se toma otra muestra con el mismo contenido (Na2CO3) en solución, añadiendo 3 gotas de Anaranjado de metilo.

  • DETERMINACION DE BICARBONATOS

Al titular una solución que contiene bicarbonato se produce de la

siguiente reacción:

NaHCO3 + HCl H2CO3 + NaCl

PH . 8,31 pH : 3,0

PROCEDIMIENTO

Se toma una muestra en solución añadiendo a esta muestra 3 gotas de Anaranjado de metilo, es decir, tomamos 10 ml de NaHCO3(ac) + 15 ml de agua destilada + 3 gotas de Anaranjado de metilo.

  • DETERMINACION DE LA MEZCLA ALCALINA

(Na2CO3 + NaOH)

Fundamento: este proceso se puede expresar con las siguientes reacciones:

NaOH + HCl NaCl + H2O

Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl

Na2CO3 + HCl H2CO3 + NaCl

El NaOH se neutraliza primero, mientras que el Na2CO3 solamente la mitad (en presencia de fenoltaleina)

PROCEDIMIENTO

Se toma 10 ml de una solución y se agrega 3 gotas de fenoltaleina y 15 ml de agua destilada. se filtra con HCl 0,1N.

Se toma 10 ml del mismo contenido anterior y se agrega tres gotas de Anaranjado de metilo y luego se titula con HCl 0,1 N.

gasto en ml de HCl : 9,8 ml

CUESTIONARIO

  • Con sus datos experimentales. Calcule las concentraciones de HCL(ac) y del NaOH(ac) con tres cifras.

  • Para el HCl(ac) : #Eq-gr A : #Eq-gr B

    N(HCL) x V(HCl) : W(borax)xV

    M(borax)

    N(HCL) : 295x10-3x(2) : 0,103

    (381,24)(14,9x10-3)

    %Error : (0,110 - 0,103) x 100 : 7%

    0,1

    Para el NaOH(ac): #Eq-grNCl : #Eq-gr NaOH

    N(HCl)xV(HCl) : N(NaOH)xV(NaOH)

    0,1x17,45 : N(NaOH)x20

    N(NaOH) : 0,087

    %Error : (0,11 - 0,087) x 100 : 19,7%

    0,1

  • Escriba la variación de la estructura molecular de los indicadores fenoltaleina y Anaranjado de metilo al variar el pH.

  • Fenoltaleina: la fenoltaleina es un ácido deprótico, es incoloro y después al perder el segundo hidrógeno, aún ión, con un sistema conjugado con un color rojo violáceo.

    Anaranjado de metilo: es otro indicador muy utilizado, es una base, y de color amarillo, y con adición de los hidrógenos forma catión de color rojo.

    Designamos como indicador ácido : HIn , y como indicador básico a HInOH. Las expresiones de sus disociaciones son:

    HIn + H2O H3O+ + In-

    In + H+ In+ + OH-

    Ka : [H3O+][In-]/[HIn]

    PH : pKa - Log [HIn]/[In-]

    Rojo de metilo: pH : 4,2 a 6,4

    Anaranjado de metilo: 2,2 a 4,5

  • Con sus valores experimentales calcule en gr/l la solución de los solutos utilizados: NaHCO3 y Na2CO3 y la mezcla alcalina (NaHCO3 + Na2CO3)

  • Para el NaHCO3 : #Eq-gr NaHCO3 : #Eq-gr HCl

    N(NaHCO3)xV(NaHCO3) : N(HCl)xV(HCl)

    N(NaHCO3) : (0,1)x(23,5) : 0,235 mol/l

    10 ml

    luego: W NaHCO3 : N(NaHCO3)xPeq : (0,235)(84) : 0,019

    • 1000

    Para el Na2CO3: #Eq-gr(Na2CO3) : #Eq-gr(HCl)

    N(Na2CO3)xV(Na2CO3) : N(HCl)xV(HCl)

    N(Na2CO3) : (0,1)(18,1) : 0,181 mol/l

    10

    luego: W Na2CO3 : (0,181)(106) : 0,0095

    1000x2

    Para la mezcla alcalina: calculamos: HCl/Na2CO3

    E(HCl) E(Na2CO3) HCl/Na2CO3

    WHCL W HCl/Na2CO3

    WHCl : W HClxE(Na2CO3) : 0,00365x106 : 0,0053

    Na2CO3 E(HCl) 36,5x2

    Calculamos el HCl /NaHCO3

    E(HCL) E(NaHCO3) HCl : 0,00365x84 : 0,0084

    W HCl WHCl/NaHCO3 NaHCO3 36,5x1

  • En lugar de amarillo de metilo se puede utilizar el rojo de metilo (es mejor). Escriba la variación de su estructura molecular con la variación de pH.

  • La zona de viraje del rojo de metilo se encuentra en el intervalo de pH de 4,2 a 6,2. El indicador se utiliza en las variaciones con el punto de equivalencia más cercano a la línea de neutralidad el rojo de metilo da un cambio de color más oscuro que el anaranjado de metilo.