Concepto de Volumetria

La volumetria es una técnica que, basándose en la medida experimental del volumen gastado de una sustancia de concentración conocida, en una reaccion química, permite determinar la concentración de otra disolución con la que reacciona partiendo de un volumen medido de esta.

La sustancia de concentración conocida se denomina sustancia o reactivo valorante; la sustancia de concentración desconocida se denomina sustancia o reactivo a valorar.

En el punto de equivalencia se cumple V · N = V' · N'

Proceso Experimental

Material de Laboratorio a Utilizar.

· Bureta: Utensilio de vidrio para la medida de volúmenes con toda exactitud. Se emplea para valoraciones.

· Matraz Erlenmayer: Matraz conico de vidrio que se emplea para hacer reacciones.

· Pipeta Graduada: Sirve para medir volúmenes con precision. Las normales son de 5 o de 10 cc, graduadas por cc.

· Varilla Agitadora: Sirve para agitar disoluciones. Es de vidrio.

· Cuenta Gotas

·Indicador: Sustancia que cambia de color según el pH del medio donde se encuentra.

Proceso Experimental.

Partimos de HCl y queremos saber cual es su concentración. Lo haremos reaccionar con NaOH 0,1M-->[Author:EGT]. EL NaOH lo echamos en una bureta, siempre se echa mas del volumen total de la bureta (25cc) para después enrasar.

Con una pipeta tomamos 10cc de HCl y lo vertemos en matraz Erlenmayer. A este volumen se le añaden con un cuenta gotas unas gotar de Fenoftaleina (Indicador).

Colocamos el matraz justo degajo de la bureta y hacemos una primera valoración de prueba que consiste en verter en el HCl el NaOH y ver cuanto volumen de NaOH se gasta cuando la mezcla se colorea rosa. Esta primera valoración la haremos de una forma aproximada (no gota a gota). Hay que tener en cuenta que siempre que se echa el NaOH el matraz Erlenmayer debe ser agitado continuamente.

Una vez hecho esto vemos que hemos gastado 13,5 cc lo que quiere decir que el punto de equivalencia estara entorno a 13 cc.

Hacemos otra vez la misma operación. Esta vez echamos hasta 10 cc, teniendo cuidado de no llegar al punto de virage, que es cuando cambia de color y que se encuentra aproximadamente en 13 cc. A partir de 10 cc echamos gota a gota para mayor exactitud. Con una mano agitamos el matraz y con la otra echamos el NaOH. Paramos de verter la sustancia valorante cuando la mezcla del matraz se vuelve rosa, o sea, cuando llegamos al punto de equivalencia. Miramos cuantos cc de NaOH hemos gastado.

Esta misma operación la repetimos varias veces. EL volumen definitivo es la media aritmética de todos los demas volúmenes obtenidos en nuestras distintas experiencias. El volumen obtenido es 13,1 cc.

Una vez obtenido este volumen podemos saber cual es la concentración del HCl ya que en el punto de equivalencia se cumple N · V = N' · V'

Calculos:

N·V=N'·V'

M=N

NaOH 0,1 M y 13,1 cc

Curva de Valoración:

Es la representación grafica del pH de una disolución con respecto al volumen de sustancia valorante.

Cogemos 100 cc de HCl en matraz Erlenmayer y averiguamos el pH con el papel de Tornasol. Vamos añadiendo volumen de NaOH y medimos el pH al principio, antes y después del punto de equivalencia.

Esta medicion del pH es aproximada.

Valoración de Ácido Fuerte con Base Fuerte. (HCl con NaOH).

Representar la curva de valoración de un acido clorihrico de concentración desconocida del que se emplean 10 cc y se hace reaccionar con hidroxido sodico 0,1 M sabiendo que el punto de equivalencia se consigue cuando se han empleado 13,1 cc de NaOh.

En el punto de equivalencia se cumple N · V = N' · V'

N · 10 = 0,1 · 13,1 N = M = 0,131 M

# Al principio: 10 cc HCl 0,131 M

HCl + H­­­­­2O Cl- + H­3O+

pH = - Log [ H­3O+ ] = - Log 0,131 ; pH = 0,88

# Antes del punto de equivalencia.

1. 9 cc NaOH 0,1 M

10 cc HCl 0,131 M

NaOH = M · V(l) = 0,1 · 9 ·10-3 = 9 · 10-4 moles

HCl = M · V(l) = 0,131 · 10 ·10-3 = 1,131 · 10-3 moles

HCl sobran = M · V(l) = 1,31 ·10-3 - 9 · 10-4 = 4,1 · 10-4 moles de HCl sobran.

2. 5 cc NaOH 0,1 M

10 cc HCl 0,131 M

NaOH = M · V(l) = 0,1 · 5 ·10-3 = 5 · 10-4 moles

HCl = M · V(l) = 0,131 · 10 ·10-3 = 1,131 · 10-3 moles

HCl sobran = M · V(l) = 1,31 ·10-3 - 5 · 10-4 = 8,1 · 10-4 moles de HCl sobran.

pH= 1,4

# Punto de equivalencia: ( 13,1 cc )

HCl + NaOH NaCl + H­­­­­2O

NaCl Na+ + Cl- pH = 7

# Después del punto de equivalencia.

1. 25 cc NaOH 0,1 M

10 cc HCl 0,131 M

NaOH = M · V(l) = 0,1 · 25 ·10-3 = 2,5 · 10-3 moles

HCl = M · V(l) = 0,131 · 10 ·10-3 = 1,131 · 10-3 moles

NaOH sobran = M · V(l) = 2,5 · 10-4 -1,31 ·10-3 = 1,19 · 10-3 moles de HCl sobran.

pOH = -Log 0,023 = 1,63; pH = 14 - 1,63; pH =12,37

Valoración de Ácido Debil con Base Fuerte. (CH3-COOH con NaOH).

Partimos de CH3-COOH y queremos saber cual es su concentración. Lo haremos reaccionar con NaOH 0,1M-->[Author:EGT]. El NaOH lo echamos en una bureta, siempre se echa mas del volumen total de la bureta (25cc) para después enrasar.

Con una pipeta tomamos 10cc de CH3-COOH y lo vertemos en matraz Erlenmayer. A este volumen se le añaden con un cuenta gotas unas gotas de Fenoftaleina (Indicador).

Colocamos el matraz justo debajo de la bureta y hacemos una primera valoración de la prueba que consiste en verter en el CH3-COOH el NaOH y ver cuanto volumen de NaOH se gasta cuando la mezcla se colorea rosa. Esta primera valoración la haremos de una forma aproximada (no gota a gota). Hay que tener en cuenta que siempre que se echa el NaOH el matraz Erlenmayer debe ser agitado continuamente.

Una vez hecho esto vemos que hemos gastado 19 cc lo que quiere decir que el punto de equivalencia estara entorno a 18 cc. Debajo del matraz se suele poner un papel blanco para ver mejor los cambios de color.

Hacemos otra vez la misma operación. Esta vez echamos hasta 15cc, teniendo cuidado de no llegar al punto de viraje, que es cuando cambia de color y que se encuentra aproximadamente en 18 cc. A partir de 15 cc echamos gota a gota para mayor exactitud. Con una mano agitamos el matraz y con la otra echamos el NaOH. Paramos de verter la sustancia valorante cuando la mezcla del matraz se vuelve rosa, o sea, cuando llegamos al punto de equivalencia. Miramos cuantos cc de NaOH hemos gastado.

Esta misma operación la repetimos varias veces. EL volumen definitivo es la media aritmética de todos los demas volúmenes obtenidos en nuestras distintas experiencias. El volumen obtenido es 18,7cc.

Una vez obtenido este volumen podemos saber cual es la concentración del HCl ya que en el punto de equivalencia se cumple N · V = N' · V'

Calculos:

N·V=N'·V'

M=N

NaOH 0,1 M y 18,7 cc

# Al principio:

CH3-COOH + H­­­­­2O CH3 -COOH- + H­3O+ pH< 7

pH= 3

# Antes del punto de equivalencia.

CH3-COONa CH3-COOH- + Na+

Tampón

CH3-COO- + H­­2O CH3-COO- + H­3O+ pH< 7

Para 5 cc pH = 3

Para 12 cc pH = 3

Para 17cc pH = 4

# Punto de equivalencia.

CH3-COONa CH3-COO- + Na+

CH3 -COOH + H­­2O CH3-COOH + OH- pH>7

Para 18,7 cc pH = 8

# Después del punto de equivalencia.

NaOH Na+ + OH-

CH3 -COOH + H­­2O CH3-COOH + OH- pH>7

Para 21 cc pH = 12

Para 24 cc pH = 13

Valoración de Base Debil con Ácido Fuerte. (NH3con HCl).

# Al principio (Solo hay NH3)

NH3 + H­­2O NH4 + OH- pH>7

# Antes del punto de equivalencia.

NH4Cl NH4+ + Cl+

Tampón

NH3 + H­­2O NH4 + OH- pH< 7

# Despues del punto de equivalencia.

NH4Cl NH4+ + Cl-

Tampon

NH4+ + H­­2O Cl- + H­­3O+ pH< 7

Autor: Practica Química: Volumétrica, Valoración o Titulación.

8