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TITULACIÓN DE NEUTRALIZACIÓN (HCl-NaOH) A PARTIR DE
ESTANDARIZACIÓN DE DISOLUCIÓN DE HCl PARA DETERMINAR LA
CONCENTRACIÓN DE DISOLUCIÓN NaOH
Erika Natalia Maya garcia erika.maya@correounivalle.edu.co Diana Sofia Narvaez Diaz diana.sofia.narvaez@correounivalle.edu.co
Departamento de Química, Facultad de Ciencias Naturales y Exactas, Universidad del Valle sede Yumbo, Colombia.
Resumen : En la presente práctica se preparó y se estandarizó una disolución de HCl, por medio de la cual se cálculo la concentración desconocida de una disolución NaOH a través del método de titulación, empleando se como patrón primario la sustancia Na 2 CO 3 para la estandarización del HCl, y como titulante el NaOH para calcular su concentración en el proceso de valoración; de lo cual se obtuvo como resultado que la concentración exacta del HCl es de 0.179 M, y la concentración desconocida de NaOH es de 0.175 M.
Palabras clave: Disoluciones, estandarización, patrón primario, reacción de neutralización, titulación.
Objetivos
● Preparar disoluciones a partir de un reactivo comercial por medio de factores estequiométricos.
● Determinar la concentración verdadera de una sustancia por medio de la técnica de estandarización y un patrón primario.
● Identificar las características fundamentales de un patrón primario.
● Aplicar de forma correcta el método de titulación, para una reacción de neutralización.
● Interpretar el cambio de viraje dependiendo del tipo de indicador que se emplea.
● Calcular de manera correcta la cantidad de reactivo comercial, para realizar una solución a cierta concentración.
● Comprender el punto de equivalencia y punto final del proceso de valoración.
Datos, cálculos y resultados A continuación, se mostrará el proceso por el cual calculamos la estandarización del HCl, y, la concentración desconocida de una sustancia a través de titulación, los cuales serán puntos claves para el entendimiento del informe.
Tabla 1. Preparación de la solución (aprox.) 0,2 M de HCl Cantidad Valor Densidad del reactivo, g/mL
Concentración de HCl en el reactivo, % p/p
37
Masa molar del soluto (HCl), g/mol
36,
Volumen de la solución a preparar, mL
50,
Volumen del reactivo a tomar, mL
0,
Calculo Volumen del reactivo a tomar, (mL)
50 𝑚𝐿 × 0,2 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐻𝐶𝑙1000 𝑚𝐿 × 36,461 𝑔 𝐻𝐶𝑙1 𝑚𝑜𝑙 𝐻𝐶𝑙 ×
100 𝑔 𝐻𝐶𝑙 𝑐𝑜𝑚𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙
37 𝑔 𝐻𝐶𝑙 ×^
1 𝑚𝐿 𝐻𝐶𝑙 𝑐𝑜𝑚𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙 1,18 𝑔 𝐻𝐶𝑙 𝑐𝑜𝑚𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙 = 0, 83 𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜 𝑎 𝑡𝑜𝑚𝑎𝑟
Tabla 2. Estandarización de la solución de HCl
Medición Valor
Masa de Na 2 CO 3 , g 0, Lectura inicial en la bureta, mL
0,
Lectura final en la bureta, mL
20,
Masa molar de Na 2 CO 3 , g
106,
Reacción del proceso
_Na 2 CO3(ac) + 2HCl(ac) → 2NaCl(ac) + CO2(g)
Cálculo Estandarización de la solución de HCl
MHCl = 0, 19 𝑔 𝑁𝑎 2 𝐶𝑂 3 ×
106,0 𝑔 𝑁𝑎 2 𝐶𝑂 3 ×
1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎 2 𝐶𝑂 3 ×^
1
Tabla 3. Titulación de la solución desconocida con HCl
Medición Valor
Volumen de solución problema, mL
10,
Lectura inicial en la bureta, mL
0,
Lectura final en la bureta, mL
9,
Reacción del proceso
NaOH(ac) + HCl(ac) → NaCl(ac) + H 2 O(l) Rx. 2
Cálculo de la concentración desconocida del NaOH
9, 80 𝑚𝐿 𝐻𝐶𝑙 × 1000 𝑚𝐿1 𝐿 × 0,179 𝑚𝑜𝑙 𝐻𝐶𝑙1 𝐿 ×
1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎𝑂𝐻 1 𝑚𝑜𝑙 𝐻𝐶𝑙 = 1, 75 𝑥
1,74 𝑥10−3𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎𝑂𝐻
Análisis de resultados
Las valoraciones ácido-base, las cuales se conocen como reacciones de neutralización, tratan sobre la reacción de una base y un ácido, que generalmente forman agua y una sal, lo cual es un compuesto iónico formado por un catión y un anión distintos al H+^ y OH-(Chang, 2009).
Es llamada disolución a la mezcla homogénea que se encuentra en fase líquida (Químicas.net, 2018), las cuales son muy usadas en el laboratorio, debido a que a partir de disoluciones concentradas se pueden preparar diluciones, lo cual permite disminuir la concentración de la sustancia sin alterarse la masa del soluto (Ríos, 2007), para de esta forma trabajar con disoluciones madres y facilitar los procesos en el laboratorio como la técnica de titulación y estandarización.
Estandarizar soluciones es un método que permite encontrar la concentración exacta de una solución, para este proceso se hace uso de la técnica de titulación y de sustancias que son llamadas patrones primarios (Bolívar, 2019).
Un patrón primario es una sustancia con una pureza de 99,9%, las cuales cumplen con unas características específicas para ser usadas en el proceso de
Este último proceso se puede realizar debido a que si se conoce la concentración de la solución acuosa de un ácido, en este caso de HCl, entonces, se puede encontrar las concentración acuosa de la base NaOH, por medio de las relaciones estequiométricas.
Conclusiones
● Las concentraciones dadas de
una sustancia, por lo general van
a ser concentraciones
aproximadas, puesto que se
presentan impurezas en estas.
● La temperatura cumple un papel
importante en la estandarización
de una sustancia, debido a que
esta puede hacer variar el
volumen y por ende la
concentración.
● Los análisis volumétricos son
procesos que permiten
determinar la concentración de
una solución a partir de la
concentración ya sea del titulante
o del analito.
● Los patrones primarios cumplen
un papel importante en la
estandarización de soluciones
debido a sus características muy
específicas, principalmente su
pureza.
● Los indicadores son de vital
importancia porque permiten
determinar por medio de su
propiedad física el punto de
equivalencia de una valoración y
dan una idea del pH de la
reacción resultante.
● Los patrones primarios permiten
la preparación de soluciones que
se usan como reactivo titulante y
son de vital importancia en el
proceso de estandarización.
● Las reacciones de neutralización
son el resultado de la unión de
iones H + y OH- para dar lugar a
la formación de sales y agua.
● Toda especie que tenga la
capacidad de liberar iones H + es
considerada un ácido y toda
especie que se encuentre en la
capacidad de recibir estos, es
considerada una base.
● Preparar disoluciones es
fundamental en el laboratorio de
química, puesto que es un
proceso cotidiano en este, el cual
nos permite trabajar con
sustancias madres y hacer un
uso óptimo de estas
Referencias
Jiménez, A. G. (14 de Febrero de 2017). Universidad Autónoma Metropolitana. Obtenido de https://n9.cl/b4gc.
Méndez, Á. (19 de Mayo de 2010). La guía. Obtenido de https://n9.cl/sz7gu.
PCE. (9 de Septiembre de 2008). PCE Ibérica S.L. Obtenido de https://n9.cl/hw1v.
Petrucci. (2011). Química general. En Petrucci. Madrid: Pearson Educación S.A.
Químicas.net. (01 de Abril de 2014). Obtenido de https://n9.cl/lv7d.
Químicas.net. (23 de Noviembre de 2018). Químicas.net. Obtenido de https://www.quimicas.net/ 5/05/disoluciones-quimicas.h tml.
Ríos, A. L. (27 de Noviembre de 2007). Universidad Nacional Autónoma de México. Obtenido de http://depa.fquim.unam.mx/di solucion/dilucion.html.
Chang, R. (2009). Química general. En R. Chang. Madrid.
Caballero, M. A. (23 de Diciembre de 2013). Slideshare. Obtenido de https://es.slideshare.net/artur o.caballero/volumetra- 830.
ANEXOS
1. Explique el concepto de patrón primario. Dé 2 ejemplos.
Se define como patrón primario a la sustancia que se utiliza en el proceso de valoración y estandarización en química, la cual cumple con características específicas como: son sustancias sólidas, con alta pureza, no debe absorber gases, debe ser posible su secado en estufa, entre otras (Jiménez, 2017).
Ejemplo de patrón primario para estandarizar una base:
Ftalato ácido de potasio (KHC8H4O4) o (KHP).
Ejemplo de patrón primario para estandarizar un ácido:
Bórax, Na2B4O7*10H2O
2. Describe muy brevemente el concepto ácido-base de Lewis y dé 2 ejemplos de este tipo de sustancias.
R/ Lewis determina que los ácidos y las bases dependen de la conducta de sus electrones, ya que define que un ácido es una sustancia que tiende a aceptar electrones, y que una base es una sustancia que tiende a donar o compartir electrones
ejemplo de ácido de lewis: Na+, K+. ejemplo de base de lewis: : NH 3
3. Haga una (muy breve) comparación entre ácido-base de Bronsted-Lowry y de Lewis.
La teoría de ácido-base de Bronsted-Lowry se explica como una transferencia de de protones (iones hidrógeno), en esta el ácido cede protones y la base tiene la capacidad de recibirlos, en cambio en la teoría de Lewis se habla de la compartición de un par de electrones , en el caso del ácido es la sustancia que acepta y comparte un par de electrones y la base es la sustancia que cede y comparte un par de electrones (Méndez, 2010).
4. Describa brevemente qué es una titulación y, dentro de este contexto, describa las sustancias que intervienen en este experimento.
La técnica de titulación se define como un proceso analitico y cuantitativo por medio del cual se puede determinar la concentración de una sustancia desconocida a partir de una concentración conocida, para esta, los instrumentos fundamentales son la bureta, un erlenmeyer y un indicador.
En el caso de la estandarización del HCl, este actúa como titulante y el Na2CO como analito, utilizando un indicador mixto rojo de metilo y verde de bromocresol.
Para la determinación de la concentración desconocida de NaOH, esta actúa como titulante mientra que el HCl actúa como analito, en este paso se utilizó como indicador la fenolftaleína (PCE, 2008).
