Lab.5 Titulaciones Conductimétricas

2011-222222

Titulaciones Conductimtricas

NDICE

1. Objetivos2

2. Fundamento terico2

3. Datos

3.1. Datos bibliogrficos..4

4. Diagrama de flujo ...5-6

5. Observaciones..7

6. Conclusiones..8

7. Bibliografa..8

8. Apndice....9

LABORATORIO N05TITULACIONES CONDUCTIMTRICAS1. OBJETIVOS: Aprender a determinar la concentracin de un cido mediante el mtodo de titulaciones conductimtricas. Graficar el comportamiento de la conductividad de una solucin cida vs el volumen de hidrxido de sodio (NaOH), para determinar el punto de equivalencia.2. FUNDAMENTO TERICOLas valoraciones conductimtricas consisten en medir las variaciones de la conductividad inica de la disolucin de un electrolito cuando se aade sobre ella la de otra con la que reaccione.Cuando se mide la conductividad de una solucin durante su titulacin, y cuando la reaccin de titulacin produce cambios en la conductividad claramente detectables, aun en presencia de otros electrolitos en solucin, los valores de conductividad pueden trazarse en funcin de los correspondientes volmenes del titulante. La curva resultante permitir determinar el volumen del punto de equivalencia de la titulacin. La conductividad de la solucin se mide durante el curso de la titulacin y se toman valores suficientes a ambos lados de la zona del punto de equivalencia para obtener una determinacin exacta del volumen del punto de equivalencia, dentro de las limitaciones de la reaccin de titulacin. Antes del punto de equivalencia las variaciones de conductividad dependen de la reaccin qumica que tenga lugar. Despus del punto de equivalencia las variaciones de conductividad son producidas por el exceso de reactivo que queda sin reaccionar y que aporta nuevos iones.Titulacin de un acido fuerte con una base fuerte: (HCl y NaOH) La valoracin del HCl, al ir apareciendo en la disolucin iones Na+ y por consiguiente desapareciendo H+, ir descendiendo la conductividad de la disolucin hasta llegar a un punto llamado punto de equivalencia o de neutralizacin, en el que la conductividad slo se debe a los iones Cl- y Na+ presentes en el medio. Pero si se sigue aadiendo ms cantidad de base fuerte los iones OH- aparecern en la disolucin, con el consiguiente aumento de la conductancia de la misma.En la grfica se puede observar que el mnimo de conductancia corresponde al punto de neutralizacin del cido fuerte.Titulacin de un acido dbil y una base fuerte (CH3COOH y NaOH):

Inicialmente se produce un pequeo descenso de la conductancia debido a la pequea cantidad de cido actico disociado, pero luego va aumentando lentamente como consecuencia de la aparicin de iones CH3-COO- y Na+ hasta llegar al punto de neutralizacin, donde se produce un aumento brusco de la conductancia debido a la incorporacin de un exceso de iones OH-. La grfica obtenida al representar conductancia vs volumen de lcali aadido es:Titulacin de una mezcla de cidos Con base fuerte (CH3COOH y HCl con NaOH): Para la valoracin de una mezcla de cido fuerte y cido dbil por neutralizacin con una base fuerte, obtendremos 2 puntos de equivalencia, el primero para el cido fuerte, y el segundo para el dbil, ya que primero se observa un fuerte disminucin de la conductancia debido a la neutralizacin del cido fuerte, despus hay un suave aumento hasta la neutralizacin del cido dbil, y finalmente un fuerte aumento de la conductancia, debido a la presencia de exceso de iones OH- en el medio. Representando grficamente, como en los casos anteriores, conductancias frente a volumen de base fuerte empleada, obtendremos una grfica que presenta los dos puntos de inflexin anteriormente citados, segn se muestra en la figura:

L

3. DATOS Y RESULTADOS

3.1) Datos experimentales:

Constante de la celda Conductividad del agua Kagua= 2.49 S/cm

a) TABLA 1.- TITULACIN DEL ACIDO CLORHDRICO PURO CON UNA BASE FUERTE NaOH

V(NaOH)mlKmedido (S/cm)Ksolucin (S/cm)Lsolucin

026702667.516232.50

0.524302427.515671.75

123602357.515508.20

1.523002297.515368.01

222302227.515204.46

2.521702167.515064.28

321202117.514947.45

3.520402037.514760.54

419731970.514604.00

4.519131910.514463.81

518461843.514307.27

5.517861783.514167.08

617231720.514019.88

6.516641661.513882.03

715881585.513704.46

7.515441541.513601.66

814861483.513466.14

8.514311428.513337.64

913751372.513206.80

9.513101307.513054.93

1012581255.512933.43

10.512011198.512800.26

1111561153.512695.12

11.510951092.512552.59

1210841081.512526.89

12.510511048.512449.79

13987984.512300.26

13.5908905.512115.68

14856853.511994.18

14.5807804.511879.70

15751748.511748.86

15.5703700.511636.71

16656653.511526.89

16.5635632.511477.83

17667664.511552.59

17.5707704.511646.05

18741738.511725.49

18.5793790.511846.99

19816813.511900.72

19.5853850.511987.17

20890887.512073.62

b) TABLA 2.- TITULACIN PARA MEZCLA DE ACIDO ACTICO- ACIDO CLORHDRICO (20 mL CH3COOH Y 80 mL HCl ) CON UNA BASE FUERTE NaOH

V(NaOH)mlKmedido (S/cm)Ksolucin (S/cm)Lsolucin

018041801.514209.14

0.517451742.514071.29

116821679.513924.09

1.516231620.513786.24

215371534.513585.30

2.514761473.513442.78

314041401.513274.56

3.513401337.513125.02

412871284.513001.19

4.512161213.512835.30

511571154.512697.45

5.511111108.512589.98

610551052.512459.14

6.51000997.512330.63

7939936.512188.11

7.5883880.512057.27

8851848.511982.50

8.5808805.511882.03

9758755.511765.21

9.5710707.511653.06

10657654.511529.23

10.5608605.511414.74

11566563.511316.61

11.5545542.511267.55

12538535.511251.19

12.5544541.511265.21

13551548.511281.57

13.5562559.511307.27

14578575.511344.65

14.5605602.511407.73

15646643.511503.53

15.5684681.511592.31

16715712.511664.74

16.5754751.511755.86

17785782.511828.29

17.5819816.511907.73

18859856.512001.19

18.5890887.512073.62

19933930.512174.09

19.5958955.512232.50

201001998.512332.97

c) TABLA 3.- TITULACIN PARA MEZCLA DE ACIDO ACTICO- ACIDO CLORHDRICO (80 mL CH3COOH Y 20 mL HCl ) CON UNA BASE FUERTE NaOH

V(NaOH)mlKmedido (S/cm)Ksolucin (S/cm)Lsolucin

0502499.511167.08

0.5450447.511045.58

1397394.51921.75

1.5346343.51802.59

2303300.51702.13

2.5262259.51606.33

3235232.51543.25

3.5221218.51510.54

4218215.51503.53

4.5221218.51510.54

5228225.51526.89

5.5238235.51550.26

6248245.51573.62

6.5260257.51601.66

7275272.51636.71

7.5286283.51662.41

8297294.51688.11

8.5312309.51723.15

9325322.51753.53

9.5337334.51781.57

10351348.51814.28

10.5367364.51851.66

11380377.51882.03

11.5391388.51907.73

12405402.51940.44

12.5421418.51977.83

13433430.511005.86

13.5458455.511064.28

14496493.511153.06

14.5542539.511260.54

15584581.511358.67

15.5619616.511440.44

16659656.511533.90

16.5705702.511641.38

17748745.511741.85

17.5764761.511779.23

18804801.511872.69

18.5853850.511987.17

19884881.512059.60

19.5919916.512141.38

20955952.512225.49

d) TABLA 4.- TITULACIN DEL ACIDO ACTICO PURO CON UNA BASE FUERTE NaOH

V(NaOH)mlKmedido (S/cm)Ksolucin (S/cm)Lsolucin

089.286.71202.59

0.580.477.91182.03

178.375.81177.13

1.580.778.21182.73

286.183.61195.35

2.591.488.91207.73

39794.51220.82

3.5105.2102.71239.98

4114.2111.71261.00

4.5123.5121.01282.73

5134.2131.71307.73

5.5141.9139.41325.72

6151.9149.41349.09

6.5161.4158.91371.29

7174171.51400.72

7.5181.7179.21418.71

8191188.51440.44

8.5208205.51480.16

9213210.51491.85

9.5221218.51510.54

10231228.51533.90

10.5241238.51557.27

11251248.51580.63

11.5262259.51606.33

12275272.51636.71

12.5281278.51650.72

13305302.51706.80

13.5334331.51774.56

14362359.51839.98

14.5393390.51912.41

15419416.51973.15

15.5448445.511040.91

16474471.511101.66

16.5504501.511171.75

17531528.511234.84

17.5564561.511311.94

18586583.511363.34

18.5615612.511431.10

19647644.511505.86

19.5672669.511564.28

20705702.511641.38

4. TRATAMIENTO DE DATOS:

Para hallar la conductancia especifica de la solucin

Dnde:: Conductancia de la solucin.: Constante de la celda.Entonces para el primer dato en la ecuacin (1), se tiene:

As para cada uno de los datos del cido actico puro, el cido clorhdrico puro y para la mezcla cido actico-cido clorhdrico se obtiene la conductancia de la solucin. Los resultados se muestran en las tablas 1, 2, 3 y 4 de los datos.

Estandarizacin del hidrxido de sodio

Reemplazando datos tenemos:

RESULTADOS:

Ubicamos los puntos en el eje de las abscisas el volumen de NaOH y en el eje de las ordenadas la conductancia de la solucin. Para cada una de las soluciones, obteniendo las siguientes grficas.

GRFICO 1: CONDUCTANCIA VS VOLUMEN DE NaOH PARA EL ACIDO CLORHDRICO

GRFICO 2: CONDUCTANCIA VS VOLUMEN DE NaOH PARA 80 mL DE ACIDO CLORHDRICO CON 20 mL DE ACIDO ACETICO

GRFICO 3: CONDUCTANCIA VS VOLUMEN DE NaOH PARA 20 mL DE ACIDO CLORHDRICO CON 80 mL DE ACIDO ACETICO

GRFICO 4: CONDUCTANCIA VS VOLUMEN DE NaOH PARA EL CIDO ACTICO

A) TITULACIN PARA EL ACIDO ACTICO

CALCULO DE LAS CONCENTRACIONES NORMALES PARA EL ACIDO ACTICO PURO

De la grfica N 4 .Se determina la concentracin para el cido, mediante la ecuacin:

Para el cido actico el volumen de NaOH es 12.5 ml, en la ecuacin:

b) TITULACIN PARA EL ACIDO CLORHDRICO

CALCULO DE LAS CONCENTRACIONES NORMALES PARA EL ACIDO ACTICO PURO

De la grfica N1. Se determina ahora la concentracin para el cido, mediante la ecuacin:

Para el cido actico el volumen de NaOH es 16.5 ml, en la ecuacin:

5. DISCUSIN DE RESULTADOS:

6. CONCLUSIONES:

La titulacin conductimtrica nos permite hallar la concentracin desconocida de los cidos fuertes y dbiles de diluidos, se grafica la conductividad versus el volumen usado de NaOH con la intencin de observar el punto equivalente y con ello hallar el volumen usado de hidrxido de sodio necesario para neutralizar al acido, usando despus la relacin , hallando as la concentracin del cido requerido. Para la mezcla de cido actico con cido clorhdrico, encontramos dos puntos de equivalencia estos nos permiten hallar las concentraciones de ambos cidos, y solo se encuentra un punto de equivalencia para la solucin de cido actico puro. La estandarizacin del NaOH nos permite hallar la concentracin de la misma siendo su valor 0.01 N. La concentracin del cido clorhdrico en la mezcla fue es 0.001 N por ende la concentracin del mismo acido en solucin pura ser 0.001 N. El valor de la concentracin del cido actico hallado pura es 0.001 N y en la mezcla con cido clorhdrico es 0.001N.

7. RECOMENDACIONES:

Al introducir el magneto hacerlo de un costado e inclinando un poco el vaso; as evitaremos quebrar el vaso. Armar el equipo verificando que el electrodo del conductmetro est totalmente sumergido y que no choque con la base del vaso de precipitado. Antes de realizar la experiencia medir la conductividad del agua destilada y la constante de la celda, para realizar posteriormente los clculos de manera adecuada. Apuntar la conductancia de la solucin, despus de agregar el NaOH y tambin tomar nota de la temperatura.

8. BIBLIOGRAFA

Pginas Web:

http://quimica.laguia.com/conceptos-basicos/conductimetria-aplicaciones-de-la-titulacion-conductimetrica. http://sian.inia.gob.ve/repositorio/revistas_ci/Agronomia%20Tropical/at5204/arti/carrasquero_a.htm

Libros: Wilches Ziga, M.; Ruz Monsalve L.; Hernndez Valdivieso M.; Bioingeniera; Volumen VI; pag.181-185

9. APNDICE

DETERMINACIN CONDUCTIMTRICA DE CLORUROS EN EXTRACTOS DE SATURACIN DE SUELOS

RESUMEN

Fueron comparados dos mtodos para la deteccin del punto final en la determinacin argentomtrica del in cloruro en extractos de saturacin de suelos: a) la deteccin visual a travs de la formacin del precipitado rojo de cromato de plata y, b) la titulacin conductimtrica. Para tal fin se utilizaron muestras de suelos provenientes de las cercanas al Lago de Valencia, en el estado Carabobo, Venezuela. Al analizar extractos de saturacin incoloros por ambos mtodos, los resultados no mostraron diferencias estadsticamente significativas cuando fueron comparados a travs de una recta de regresin. En los extractos que presentaron una fuerte coloracin oscura, no fue posible la aplicacin del mtodo visual para la deteccin del punto de equivalencia. Los porcentajes de recuperacin en los extractos coloreados fueron superiores al 95% al ser analizados por la tcnica conductimtrica. Se propuso la valoracin conductimtrica para aquellos extractos donde la fuerte coloracin oscura impidiera el uso del cromato de potasio como indicador. INTRODUCCINEl anlisis de cloruros en extractos de saturacin de suelos es un procedimiento rutinario y muy importante en la caracterizacin de un suelo con diversos fines. La valoracin de precipitacin por el mtodo de Mohr (Jander, 1961), en la que se usa nitrato de plata como valorante y cromato de potasio como indicador, ha sido el procedimiento ms empleado ya que es sencillo, de una elevada precisin y exactitud. Sin embargo, como cualquier mtodo que se basa en la deteccin de un color para la identificacin del punto final, lo cual se ve afectado negativamente cuando en la solucin hay sustancias coloreadas.Este es el caso de algunos extractos de saturacin que presentan coloraciones desde marrn hasta negro oscuro, que enmascaran el color rojo del cromato de plata, de tal manera que no es posible su uso en la valoracin. Estas coloraciones pueden estar asociadas a la presencia de materia orgnica coloidal difcilmente de separar por mtodos sencillos de filtracin y su coagulacin implicara la modificacin del pH del extracto y con ello se alteraran los equilibrios inicos de la solucin y a su vez las concentraciones de las sustancias de inters. En ese sentido, es importante disponer de una tcnica de titulacin que no se vea afectada por la presencia de estas interferencias y produzca resultados de precisin y exactitud equivalentes a los obtenidos con el mtodo de Mohr.La conductimetra permite seguir el curso de la titulacin por los cambios que produce en la conductividad elctrica (CE) de la solucin la adicin del titulante. En el caso del anlisis de cloruro, la reaccin que ocurre antes del punto de equivalencia es la siguiente:Cl- +AgNO3 =AgCl(s)

Los cambios en las concentraciones de las especies inicas disueltas afectan la CE de la solucin, por lo que luego de alcanzar el punto de equivalencia, el exceso de iones plata y nitrato van a provocar un aumento de la CE de la solucin y de esta forma se apreciar un cambio en la grfica de CE contra volumen de titulante que podra ser empleado en la deteccin del punto final. Esta tcnica no se ve afectada por la presencia de sustancias coloreadas en el medio por lo que puede ser aplicada a extractos de saturacin incoloros o coloreados.En este trabajo se comparan los resultados que se obtienen en el anlisis de Cl- en extractos de saturacin de suelos, se evala asimismo la precisin, exactitud y la presencia de errores sistemticos.

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