Universidad de Carabobo Facultad de Ciencias de la Educación Departamento de Biología y Química Asignatura: Química Analítica II Determinación de Ácido Fosfórico en Refrescos de Cola por medio de la Titulación Potenciométrica Sección: 71 Prof.: Álvaro Iván Zarate Bárbula, 20 de noviembre de 2014 RESUMEN Esta práctica consistió básicamente en medir el pH de distintas especies de refrescos de cola, utilizando como medio para ello el uso de electrodos de plata – cloruro de plata, y junto con un potenciómetro evaluar los distintos niveles de pH. INTRODUCCIÓN En la química analítica muchos son los métodos que se emplean para tener un éxito completo en lo que se desea lograr. Los métodos potenciométricos son aquellos que se basan en medir el potencial en una celda electroquímica el paso de corriente apreciable. En base a esto, se puede utilizar la potenciometría para determinar puntos finales de valoraciones. Más recientemente, las concentraciones iónicas selectivas son medidas a través del uso de electrodos de membrana diseñados específicamente. La potenciometría es una técnica electroanalítica con la que se puede determinar la concentración de una especie electroactiva en una disolución empleando un electrodo de referencia (un electrodo con un potencial constante con el tiempo y conocido) y un electrodo de
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DETERMINACION ÁCIDO FOSFORICO EN REFRESCOS DE COLA
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Universidad de Carabobo
Facultad de Ciencias de la Educación
Departamento de Biología y Química
Asignatura: Química Analítica II
Determinación de Ácido Fosfórico en Refrescos de Cola por
medio de la Titulación Potenciométrica
Sección: 71
Prof.: Álvaro Iván Zarate
Bárbula, 20 de noviembre de 2014
RESUMEN
Esta práctica consistió básicamente en medir el pH de distintas especies de refrescos de
cola, utilizando como medio para ello el uso de electrodos de plata – cloruro de plata, y
junto con un potenciómetro evaluar los distintos niveles de pH.
INTRODUCCIÓN
En la química analítica muchos son los
métodos que se emplean para tener un
éxito completo en lo que se desea lograr.
Los métodos potenciométricos son
aquellos que se basan en medir el
potencial en una celda electroquímica el
paso de corriente apreciable. En base a
esto, se puede utilizar la potenciometría
para determinar puntos finales de
valoraciones. Más recientemente, las
concentraciones iónicas selectivas son
medidas a través del uso de electrodos de
membrana diseñados específicamente.
La potenciometría es una técnica
electroanalítica con la que se puede
determinar la concentración de una
especie electroactiva en una disolución
empleando un electrodo de referencia (un
electrodo con un potencial constante con
el tiempo y conocido) y un electrodo de
trabajo (un electrodo sensible a la especie
electroactiva).
Por otro lado un modo más simple de
aplicar este método es a través de una
celda galvánica la cual según Chang
(2010) “una celda galvanice o voltaica es
un dispositivo experimental para generar
electricidad mediante una reacción redox
espontánea”. Este método requiere de un
Ánodo, un cátodo y un puente salino
Tomando en cuenta que el nivel de
acidez o ph en la solución, es medido con
un potenciómetro, este depende de la
fuerza de la pareja de electrodos y su
sensibilidad la cual es proporcionada por
la membrana.
Distintas son las sustancias con las
cuales se pueden emplear este método, los
refrescos de cola son especies bastante
buenas para usarse como ejemplo debido
a su alto nivel de ácido fosfórico. El ácido
fosfórico es dañino para el calcio de los
huesos y uno de los mayores
contribuyentes al aumento de la
osteoporosis.
Con la realización de esta práctica se
busca medir el nivel de ácido fosfórico
que existe en este tipio de refresco,
usando como método la potenciometría.
PROCEDIMIENTO
EXPERIMENTAL.
EXPERIENCIA 1_ Determinación de
nivel de Ácido Fosfórico en
COCACOLA.
Luego de preparar la solución de
Hidróxido de Sodio, se armó el sistema y
se llenó la bureta. Posterior a esto se
comenzó a titular en un beaker de 250 la
solución de Coca-Cola con agua
destilada, ya con el electrodo dentro.
Se fue desalojando el Hidróxido de
sodio de la bureta con intervalo de 1 ml,
hasta llegar a los 10 ml donde la medida
que se desalojaba era de 0,5 ml hasta
llegar a 15 ml donde nuevamente se
comenzó a desalojar 1 ml por lectura. A
mitad de proceso se aplicaron 40 ml más
de agua destilada y se continuó titulando.
Tomando las medidas arrojadas por el
potenciómetro.
EXPERIENCIA 2_ Determinación de
nivel de Ácido Fosfórico en PEPSI.
Se comenzó a titular en un beaker de 250
la solución de Pepsi con agua destilada,
ya con el electrodo dentro.
Se fue desalojando el Hidróxido de
sodio de la bureta con intervalo de 1 ml,
hasta llegar a los 10 ml donde la medida
que se desalojaba era de 0,5 ml hasta
llegar a 15 ml donde nuevamente se
comenzó a desalojar 1 ml por lectura. A
mitad de proceso se aplicaron 40 ml más
de agua destilada y se continuó titulando.
Tomando las medidas arrojadas por el
potenciómetro.
EXPERIENCIA 3_ Determinación de
nivel de Ácido Fosfórico en PEPSI.
Se comenzó a titular en un beaker de
250 la solución de Big Cola con agua
destilada, ya con el electrodo dentro.
Se fue desalojando el Hidróxido de sodio
de la bureta con intervalo de 1 ml, hasta
llegar a los 10 ml donde la medida que se
desalojaba era de 0,5 ml hasta llegar a 15
ml donde nuevamente se comenzó a
desalojar 1 ml por lectura. A mitad de
proceso se aplicaron 40 ml más de agua
destilada y se continuó titulando.
Tomando las medidas arrojadas por el
potenciómetro.
ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE
RESULTADOS
En dicha práctica se determinó la
concentración del Ácido Fosfórico en los
refrescos de cola, comercialmente
conocidos con los nombres de (Coca-
Cola, Pepsi y BigCola), empleando el
método potenciométrico, según
Underwood. (Pag-379) “Existen dos
métodos para hacer mediciones
experimentales. El primero es hacer una
sola medición del potencial de celda; esto
es lo suficiente para determinar la
actividad del ion que nos interesa. El
segundo el ion que se puede titular y el
potencial se mide en función del volumen
del titulante. La titulación
potenciométrica utiliza la medición de un
potencial para detectar el punto de
equivalencia de una titulación.”
El método potenciométricos son unos
de los más modernos, el cual consiste en
medir el pH mediante una celda
electroquímica sin paso de corriente
apreciable. Se utilizo un electrodo de
vidrio para medir el pH, basándonos en
Underwood “ El electrodo de vidrio
comercial común consiste en un bulbo de
vidrio delgado que contiene un electrodo
de referencia interno, que casi siempre es
de plata-cloruro de plata. La actividad del
ion hidrógeno dentro del bulbo es
constante. El bulbo se sumerge en la
solución a la que se le va a calcular el pH
y se provoca un contacto electrolítico
entre la solución de prueba y un electrodo
de referencia externo”. Este electrodo fue
sumergido en una solución de 40 ml de
refresco a analizar y 40 ml de agua
destilada, el cual se procedió a titular con
una solución de NaOH a 0.05N
desalojando 20 ml del titulante. Este
procedimiento se realizó 2 veces más con
los respectivos refrescos, notando así una
diferencia apreciable entre los pH.
Tomando en cuenta el punto de
equivalencia se determinó
experimentalmente la concentración de
H3PO4 en los refrescos de cola
obteniendo los siguientes resultados:
Coca-Cola = 0.0059 M
Pepsi= 0.0062 M
BigCola= 0.0068 M
Se puede apreciar que el refresco de
cola conocido como “BogCola” tiene una
mayor concentración de H3PO4.
Es importante señalar, el contenido de
H3PO4 en relación a los gramos, por cada
100 ml de la bebida gaseosa, sobrepasa la
ingesta recomendada debido a que el
H3PO4 es el responsable de la
desmineralización del organismo,
especialmente es el máximo secuestrador
de los elemento más importantes para el
cuerpo como el Calcio, Magnesio, Sodio
y Hierro e inclusive es más dañino que el
azúcar blanca.
H3PO4 es un líquido de consistencia de
jarabe, sin color ni edor, se usa como
agente acidificador para darle a las colas
un sabor más fuerte. Las colas son más
ácidas que el limón o el vinagre,
justamente por eso el uso del ácido
fosfórico, la gran cantidad de azúcar se
utiliza para balancear la acidez.
CÁLCULOS TÍPICOS
* H3PO4 *NaOH
H+ OH-
Concentración de la base (valorante)
0,05 N = 0,05 M → Teoricamente
Gr pesados de NaOH→2,1713g
(98% pureza) . PM= 39,997 g/mol
2,1713𝑔𝑟 × 98%
100𝑔𝑟→ 2,1279 𝑔𝑟 𝑝𝑢𝑟𝑜𝑠
𝑛 =𝑔𝑠𝑡𝑜
𝑃𝑀=
2,1279 𝑔𝑟
39,997 𝑔𝑟/𝑚𝑜𝑙= 0,0532 𝑚𝑜𝑙
𝑀 =𝑛𝑠𝑡𝑜
𝐿𝑠𝑜𝑙=
0,0532 𝑚𝑜𝑙
1𝐿= 0,0532𝑁
Volumen del punto de equivalencia
Coca-Cola = 4,502ml → 0,004502 L
Calculando la concentración de H3PO4
nNaOH = nH3PO4
n= M x L
n= 0,0532 N x 0,004502 L
n= 0,000239 mol
𝑀 =0,000239
0,04𝐿= 0,0059 𝑀
Volumen del punto de equivalencia
Pepsi = 4,658ml → 0,004658 L
n= M x L
n= 0,0532 N x 0,004658L
n= 0,000249 mol
𝑀 =0,000249
0,04𝐿= 0,0062 𝑀
Volumen del punto de equivalencia
BigCola = 5,1117ml → 0,005117 L
n= M x L
n= 0,0532 N x 0,005117 L
n= 0,000272 mol
𝑀 =0,000272
0,04𝐿= 0,0068 𝑀
Tabla de Resultados
Determinación de Ácido Fosfórico en Coca-Cola por medio de la Titulación
Potenciométrica.
0.000
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
0.000 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000
pH
Vol. NaOH (mL)
Curva de Titulación (Coca-Cola)
Volumen del Punto de Equivalencia
4,502 ml
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.50 8.50 13.50 18.50 23.50
dp
H/p
V
Volumen Medio (Vm mL)
Primera Derivada (Coca-Cola)
-2.00
-1.00
0.00
1.00
2.00
5.50 10.50 15.50dp
H'/
pV
'
Vol. NaOH (mL)
Segunda Derivada (Coca-Cola)
Determinación de Ácido Fosfórico en Pepsi por medio de la Titulación Potenciométrica.
0.000
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
0.000 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000
pH
Vol. NaOH (mL)
Curva de Titulación (Pepsi)
Volumen del Punto de Equivalencia
4,658 ml
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
3.50 8.50 13.50 18.50 23.50
dp
H/p
V
Volumen Medio (Vm mL)
Primera Derivada (Pepsi)
-0.60
-0.40
-0.20
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
5.50 10.50 15.50
dp
H'/
pV
'
Vol. NaOH (mL)
Segunda Derivada (Pepsi)
Determinación de Ácido Fosfórico en big cola por medio de la Titulación Potenciométrica.