TITULACION POTENCIOMETRICA YURI ESPINOSA:20101150018 GINA TORRES :20101150057 JORGE SUARES UNIVERSIADAD DSTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS QUIMICA BASICA II BOGOTA 27 DE SEPTIEMBRE DEL 2011PALABRAS CLAVE: Titulacin, cido fuerte, base fuerte, punto de equivalencia. KEY WORDS: Titration, strong acid, strong base, equivalence point. 1.3 UNA CARGA ELECTRICA: Es el exceso de carga de un cuerpo, ya sea positiva o negativa. Es la ausencia, prdida o ganancia de electrones. Los cuerpos se cargan de las siguientes formas: 1.3.1 Carga por friccin: se transfieren electrones por la friccin del contacto de un material con el otro. 1.3.2 Carga por contacto: Es posible transferir electrones de un material a otro por simple contacto. Por ejemplo, si se pone en contacto una varilla cargada con un cuerpo neutro, se transferir la carga a este. Si el cuerpo es un buen conductor, la carga se dispersara hacia todas las partes de su superficie, debido a que las cargas del mismo tipo se repelen entre si. 1.3.3 Carga por induccin: Podemos cargar un cuerpo por un procedimiento sencillo que comienza con el acercamiento a l. De una varilla cargada. Considrese la esfera conductora no cargada, suspendida de un hilo aislador, al acercarle la varilla cargada negativamente, los electrones de conduccin que se encuentran en la superficie de la esfera emigran hacia el lado lejano de esta; como resultado, el lado lejano de las esfera se carga negativamente y el cercano queda con carga positiva. La esfera oscila acercndose a la varilla, porque la fuerza de atraccin entre el lado cercano de aquella y la propia varilla es mayor que la de repulsin entre el lado lejano y la varilla. . 1.3.4 Carga por el efecto fotoelctrico: Es un efecto de formacin y liberacin de partculas elctricamente cargadas que se produce en la materia cuando es irradiada con luz u otra radiacin electromagntica. . 1.3.5. Carga por electrolisis: La mayora de los compuestos inorgnicos y algunos de los orgnicos se ionizan al fundirse o cuando se disuelven en agua u otros lquidos; es decir, sus molculas se disocian en especies qumicas cargadas positiva y negativamente Si se coloca un par de electrodos en una disolucin de un electrlito (compuesto ionizable) y se conecta una fuente de corriente continua entre ellos, los iones positivos de la disolucin se mueven hacia el

RESUMEN El siguiente informe presenta la titulacin potencio mtrica de una base fuerte (NaOH) con un cido fuerte (HCl), y cinco titulaciones acido-base regular, tambin con los mismos reactivos. En las titulaciones regulares se hallara la concentracin del analito (NaOH), mientras que en la titulacin potencio mtrica se presentara una curva de titulacin (volumen del titulante vs pH). Se hallaran tambin los valores promedios, la desviacin estndar, la derivada, entre otras funciones estadsticas que nos proporcionaran los datos necesarios para estimar que tan acertadas fueron nuestras medidas. ABSTRACT. The following report shows the potentiometric titration of a strong base (NaOH) with a strong acid (HCl) and five regular acid-base titrations, also with the same reagents. In the regular titrations find the concentration of the analyte (NaOH), while the potentiometric titration presents a titration curve (pH vs. volume of titrant). It also found average values, standard deviation, and the derivative, among other statistics functions that provide the data necessary to estimate how successful our measures were. INTRODUCCION 1.2 TITULACION POTENCIOMETRICA: El mtodo de titulacin potencio mtrica consiste en medir el potencial (voltaje) en una solucin por medio de un electrodo como funcin de volumen de agente titulante.

electrodo negativo y los iones negativos hacia el positivo. 1.3.6. Carga por el efecto termoelctrico: Es la electricidad generada por la aplicacin de calor a la unin de dos materiales diferentes. Si se unen por ambos extremos dos alambres de distinto material (este circuito se denomina termopar), y una de las uniones se mantiene a una temperatura superior a la otra, surge una diferencia de tensin que hace fluir una corriente elctrica entre las uniones caliente y fra. 1.4 LECTRODO DE REFERENCIA: En muchas aplicaciones es deseable que el potencial de media celda de uno de los electrodos sea conocido, constante y completamente insensible a la composicin de la solucin en estudio. Un electrodo con estas caractersticas, se denomina electrodo de referencia. Un electrodo de referencia debe ser fcil de montar, proporcionar potenciales reproducibles y tener un potencial sin cambios con el paso de pequeas corrientes

1.5.2 ELECTRODO DE ESTADO SOLIDO: Los sensores de estado slidos no vtreos sustituyen la membrana de vidrio por una membrana inicamente conductora. El cuerpo del electrodo est compuesto por una formulacin Qumicamente resistente. Unida al cuerpo del electrodo se encuentra la membrana sensora, que se compone de un material nico, puro, no poroso, con superficie homognea en forma de espejo de baja micro porosidad, que mantiene en un mnimo la retencin de la muestra. 1.6 DIFERENCIA POTENCIA: ENTRE CARGA Y

La diferencia entre carga elctrica y potencial elctrica esta definida por el trabajo que representa el potencial, el cual es aquel que mueve la carga ,la cual representa la ausencia ,perdida o ganancia de electrones. 1.7. POTENCIAL ELECTRICO (VOLTAJE): El potencial elctrico en un punto es el Trabajo requerido para mover una carga unitaria (trabajo por unidad de carga) desde ese punto hasta el infinito, donde el potencial es 0. Matemticamente se expresa por: V=W/q

1.5 ELECTRODO SELECTIVO: Los mismos, como su nombre lo adelanta, se encargan de la seleccin de los iones (por eso se los conoce con la sigla ESI) y tambin son denominados como electrodos de membrana. Los electrodos selectivos de iones miden actividades inicas, la concentracin termodinmicamente efectiva del ion libre. Puesto que normalmente deseamos conocer concentraciones, no actividades, se usan a menudo sales para llevar todos lo patrones y muestras a una fuerza inica alta constante para que el potencial del electrodo est relacionado directamente con la concentracin. Las membranas sensoras son de tres tipos, de acuerdo con el material que estn constituidas: vidrio, estado slido y matriz slida (intercambio Inico lquido). 1.5.1 ELECTRODO VIDRIO: DE MEMBRANA DE

1.7.1 MEDICION (VOLTAJE):

DEL

POTENCIAL

El potencial que se mide se puede transformar a unidades de concentracin de una especie en solucin. La ventaja de medir potencial es que ste se mide por medio de un electrodo que es Selectivo a la especie o analito que se quiere determinar. Por lo tanto, el voltaje que se mide en la solucin es representativo de la concentracin de la especie en solucin. Este alto grado de selectividad (seal analtica que puede mostrar un pequeo grupo de analitos en una solucin que contiene mltiples especies qumicas) se debe a la Propiedad fsica del electrodo con que se mide el voltaje. En este experimento el voltaje es selectivo a la concentracin del in hidronio en solucin. Existen electrodos selectivos a otros iones tales como cloruro, el in ferroso, etc. Otra ventaja del uso de potencimetro es que la determinacin del punto final es mucho ms preciso que el determinado con indicadores visuales. Este ltimo dato se podr comprobar en este experimento.

Pertenecen a los electrodos de vidrio que estn en la categora de sitio fijo de los electrodos de membrana de intercambio inico. Esto quiere decir que los sitios activos en la superficie o en la capa hidratada del vidrio, no estn libres para desplazarse durante el tiempo en que se realiza la medicin.

1.8 REACTIVOS: 1.8.1 ACIDO CLORHIDRICO: Nombre: acido clorhdrico Formula: HCl Descripcin: liquido Por inhalacin: durante exposicin ligera ; corrosivo, quemaduras, tos sofocante Por contacto con la piel: genera inflamacin, quemaduras enrojecimiento dependiendo de la concentracin Por contacto con los ojos: corrosivo produce irritacin enrojecimiento, dolor lagrimeo excesivo y en exposiciones prolongadas puede causar la quemadura de la cornea 1.8.2 HIDROXIDO DE SODIO

MATERIALES Y METODOS:

2.1 MATERIALES: pipeta de 5 ml, matraz aforado de 100 ml, vaso precipitado de 100 ml, erlenmeyer, vaso de lavado, vidrio de reloj, agitador de vidrio, bureta de 25 ml, guantes de ltex, churrusco. Balanza analtica, soporte universal, pinza doble de nuez para bureta 2.2 METODO: La reaccin de titulacin en este experimento se puede describir sencillamente como una de neutralizacin. Sin embargo, el nmero de puntos de equivalencia que puede observar en la curva de titulacin potencio mtrica depende de los componentes de la solucin de su desconocido. En este experimento se tiene la siguiente reaccin:

NaOH (ac) + HCl (ac) = NaCl + H2O1. Preparar una solucin de HCl 0.1 M 1.1 se toma 0.86 ml de la solucin de HCl al 32 % y se afora a 100 ml, esta solucin va a ser el titulante ,es decir va en la bureta 2 preparar una solucin de NaOH 0.5 M 2.1 se toma 0.2 g de NaOH al 5 % y se afora en el matraz de 100 ml 3 Realizar el montaje respectivo valoracin del NaOH con HCl para la

Nombre: hidrxido de sodio Descripcin: solido en polvo Sinnimos: soda caustica Frmula: NaOH Por inhalacin: irritante severo, las consecuencias por inhalacin varan desde irritacin moderada hasta daos en el tracto respiratorio superior. Trasladar al individuo afectado a un rea con aire fresco y si es necesario administrar aire artificial Por contacto con la piel: irritacin, ala contacto puede provocar graves quemaduras y cicatrizacin en las exposiciones mayores. Retirar la ropa y calzado contaminados y lavar con abundante agua el rea afectada Por contacto con los ojos: produce irritacin, enrojecimiento lagrimeo constante y ceguera en algunos casos lavar los ojos mnimo durante 15 minutos, abrir los parpados para asegurar la remocin del qumico.

4. Agregar 3 gotas de indicador universal el cual en el caso del NaOH se debe tornar morado 5. Se toma el PH del analito con el potencimetro. 6. Se le agrega 1 ml del acido y seguido de esto se toma el PH del analito 7. Una vez tomado este dato se agrega otro ml del acido y se vuelve a tomar el PH, esto se efecta poco a poco hasta que se termine la titulacin del NaOH. 8. Una vez se termine el procedimiento anterior efectuar una curva de titulacin. 9. Realizar 5 titulaciones a parte; empleando como titulante el HCl 0.1 M y NaOH 0.1 M como analito, tomar su volumen y verificar su concentracin.

# 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

V(ml)HCl 0 1 2 3 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 35 40 50

PH 12.86 12.80 12.80 12.70 12.70 12.60 12.70 12.60 12.58 12.40 12.40 12.43 12.39 12.35 12.28 12.13 12.20 12.16 11.69 2.92 ( ( Figura 3.2.1

( (

) )

3.1.2 Para preparar el NaOH 0.5 M: ( )( )

3.2 TABLA DE DATOS: En la neutralizacin de 10 ml de NaOH 0.1 M se obtuvo la tabla:

De acuerdo a esta tabla concentracin de NaOH: ) )

hallamos

la

Figura 3.2.1 RESULTADOS Y DISCUSIN: 3.1 OPERACIONES PREVIAS: Como operaciones previas a la realizacin de la practica se prepara NaOH al 0.1 N o M y HCl al 0.1 N o M ;estos soluciones se preparan a partir de HCl liquido al 32 % y de densidad : 1032 g/ ml e NaOH solido al 5 %; para esto se tiene: 3.1.1 Para preparar el HCl 0.1 M: ( )( )( )( ) 3.3 CURVA DE VALORACION: De acuerdo con la tabla anterior curva de valoracin: realizamos la

Titulacin potenciomtrica. 14 12 10 8 6 4 2 0 ( 1 3 6 10 14 18 22 26 35

pH

Esta es la concentracin de la solucin inicial entonces calculamos cuantos ml de esta se requieren para preparar 100 ml de HCl de 0.1 N: ( ) ( )

En el momento en que el indicador vire de color, + el PH representara la concentracin de H en exceso de la solucin valorada.mas en el punto

de equivalencia de esta base y este acido fuerte el PH ser 7.

3.4.4 DESVIACION ESTANDAR

S = (S2)1/23.4 ERRORES ESTADISTICOS: De acuerdo a lo datos tomados errores estadsticos: 3.4.1 PROMEDIO hallamos los

S = (155.8)1/2 = 12.53.4.5 INCERTIDUMBRE: I = P / (N)1/2

P=(12.86+12.80+12.80+12.70+12.70+12.60+12.70+12.60+12.58+12.40+12.40+12.43+12.39+12.35 +12.28+12.13+12.20+12.16+11.69+2.92) / 20

I = 11.98 / (20)

1/2

= 2.7

3.4.6 PORCENTAJE DE ERROR ( )

P = 11.98( 3.4.2 DESVIACION DE LA MEDIA: a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) m) n) o) p) q) r) s) t) 12.86 - 11.98 = 0.88 12.80 - 11.98 = 0.82 12.80 - 11.98 = 0.82 12.70 - 11.98 = 0.72 12.70 - 11.98 = 0.72 12.60 - 11.98 = 0.62 12.70 - 11.98 = 0.72 12.60 - 11.98 = 0.62 12.58 - 11.98 = 0.60 12.40 - 11.98 = 0.42 12.40 - 11.98 = 0.42 12.43 - 11.98 = 0.45 12.39 - 11.98 = 0.41 12.35 - 11.98 = 0.37 12.28 - 11.98 = 0.30 12.13 - 11.98 = 0.15 12.20 - 11.98 = 0.22 12.16 - 11.98 = 0.18 11.69 - 11.98 = -0.29 2.92 - 11.98 = -9.06 )

3.5 TITULACIONES REALIZADAS: Para las 5 titulaciones realizadas se obtuvieron los siguientes datos: No titulacin 1 2 3 4 5 Volumen gastado 25 24.5 23 22 25 Concentracin 0.25 M 0.245 M 0.23 M 0.22 M 0.25 M

3.5.1 CONCENTRACIONES: Para hallar las concentraciones correspondientes a cada caso tenemos: a). ( ( ) )

3.4.3 VARIANZA

S =(12.862+12.802+12.802+12.702+12.702+12.602+12.70 +12.60 +12.58 +12.40 +12.40 +12.43 +12 2 2 2 2 2 2 2 .39 +12.35 +12.28 +12.13 +12.20 +12.16 +11.69 2 +2.92 ) / 192 2 2 2 2 2

2

b) ( )

S = 155.8

2

(

)

3.5.2.3 VARIANZA:

c) ( ( ) ) 3.5.2.4 DESVIACION ESTANDAR: d)

S = (1.1) + (0.6) + (-0.9) + (-1.9) + (1.1) / 4 S = 1.82

2

2

2

2

2

2

( (

) )

S= (1.8)

1/2

=1.3

3.5.2.5 INCERTIDUMBRE:

I=e) ( ( ) )

I= I = 0.63.5.2.6 PORCENTAJE DE ERROR: ( ) ( )

3.5.2 ESTADISTICAS DE ERRORES:

3.4.2.1 PROMEDIO:

P=(

) = 23.9 ml

3.5.2.2 DESVIACION DE LA MEDIA: a) 25 - 23.9 = 1.1 b) 24.5 - 23.9 = 0.6 c) 23 - 23.9 = - 0.9 d) 22 - 23.9 = - 1.9 e) 25 - 23.9 = 1.1

3.6 GRAFICOS: 3.6.1 TITULACIONES REGULARES:

3.6.3 GRAFICO PROMEDIO DE TITULACION POTENCIOMETRICA:

cido aadido 26 25 24 23 22 21 20 1 2 3 4 5 25 24 23 22HCl

Titulacion potenciomtrica14 12 25 10 8 6 4 2 0 04 DISCUSIN: Promedio de pH

10

3.6.2 GRAFICO PROMEDIO DE TITULACIONES REGULARES:

Titulacin de NaOH30 25 20 15 10 5 0 0 20Promedio HCl

De acuerdo con los resultados de la practica experimental se observa que las titulaciones efectuadas con indicadores visuales ,los cuales indican puntos de equivalencia y concentraciones + ya sea por la presencia de los hidronios H o hidroxilos OH son menos exactos que las titulaciones efectuadas con potencimetros ,ya que estos son mucho mas exactos . As mismo observando los resultados arrojados por los clculos estadsticos ,los cuales muestran el ndice de error de los datos tomados se observa que entre mayor numero de veces se repita el procedimiento de valoracin ,menor ser el % de error de el dato que se quiere obtener, puesto que la idea principal de efectuar practicas es que corroboren el dato terico obtenido a partir de datos y clculos tericos. De acuerdo con la curva de valoracin que se realizo con base a los datos tomados con el potencimetro se observa que es mucho mas exacta que una curva de valoracin normal, puesto que se tomaron datos mas cercanos uno del otro con el fin de conseguir mas precisin, a su vez esta curva nos muestra como la concentracin de hidronios va a aumentando poco a poco, en muy pequeas proporciones ;y en cuanto alcanza el punto de equivalencia la concentracin de hidronios aumenta radicalmente ,lo que se refleja en el PH de la solucin ,ya que este aumenta su carcter acido notablemente ,dejndonos observar una lnea recta que representa el drstico cambio de la concentracin de hidronios.

As mismo comparando los datos tericos con los experimentales definimos que el porcentaje de error de la titulacin potencio mtrica fue mayor al porcentaje de error de la titulacin realizada 5 veces ,puesto que esta se repiti y se promedio ,disminuyendo el % de error en los datos tomados experimentalmente Al emplear este mtodo de potenciometria se observa que hay diferentes tipos de potencimetros y de soluciones para calibrarlos y para medir la potencia de la respectiva solucin , estos parmetros los define la solucin que se quiere analizar y la naturaleza de la misma.

5.5 en el momento de emplear un electrodo de referencia es necesario emplear aquel que no se vea afectado por las condiciones externas. 6 BIBLIOGRAFIA: [En lnea] 6.1 http://www1.uprh.edu/royola/Experimento_Tit_ Potenciometrica.pdf Fecha: 25/09/2011. 6.2 http://cabierta.uchile.cl/revista/28/articulos/pdf Hora: 03:43 pm

5. CONCLUCIONES: 5.1 las valoraciones potencio mtricas son mucho mas exactas que las realizadas con indicadores que viras de color. 5.2 entre mayor numero de veces se repita la titulacin mas exacto ser el resultado que arroje 5.3 las curvas de valoracin se emplean para representar de una manera ms rpida y concluyente el curso de una valoracin 5.4 los electrodos de referencia nos ayudan a medir el potencial de la solucin a analizar, teniendo en cuenta estos a su vez tienen que poseer un potencial alto para que este se refleje en trminos de concentraciones /edu4.pdfFecha: 25/09/2011. pm 6.3 http://www.basculasbalanzas.com/instrumento s-de-medicion/potenciometria.html Fecha: 25/09/2011. 6.4 http://www.mitecnologico.com/Main/CargaElect ricaYSusPropiedades Fecha: 25/09/2011. Hora: 05:03 pm Hora: 5:46 pm Hora: 04:51

Fecha: 25/09/2011.

Hora: 5: 38 pm

http://www.mitecnologico.com/Main/Definicion PotencialElectrico 6.6 Fecha: 25/09/2011. Hora: 5:51pm

http://materias.fi.uba.ar/6305/download/Metodo s%20Potenciometricos.pdf