Guión de Alcalimetrías - analytica-2

VOLUMETRIAS ACIDO-BASE II. ALCALIMETRÍAS
NORMALIZACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN DE NaOH 0,1 M
Fundamento
El NaOH no es tipo primario, por lo que sus disoluciones se preparan de
forma aproximada y se normalizan luego frente a una sustancia tipo primario ácida.
En este caso, normalizaremos el NaOH (ya preparado) frente a ftalato ácido de
potasio (KHA).
La reacción volumétrica es:
HA- + OH-  A2- + H2O
Como indicador sirve cualquiera que vire en la zona alcalina de pH (¿por
qué?), por lo que emplearemos fenolftaleína que vira de incoloro a rosa.
Procedimiento
Preparación de una disolución de ftalato ácido de potasio
Se prepara una disolución de KHA disolviendo la cantidad adecuada del
mismo (previamente desecado en estufa a 110ºC) pesada exactamente (en la
balanza analítica), en un matraz aforado. La cantidad a pesar depende del volumen
del matraz y de lo que se desee gastar de NaOH en la normalización. La molaridad
de la disolución de KHA se calcula numéricamente y se conoce con exactitud.
Normalización de la disolución
Se transfieren 10,00 mL de disolución de KHA a un erlenmeyer, se añaden
una o dos gotas de fenolftaleína (que permanecerá incolora) y se valora lentamente
con el NaOH de la bureta hasta que el color de la disolución vire a rosa. El
procedimiento debe repetirse con al menos tres alícuotas diferentes de 10,00 mL de
disolución de KHA, lo cual permite obtener el V NaOH .
Resultados
A partir de los valores experimentales: molaridad y volumen tomado de KHA
y volumen medio gastado de NaOH 0,1 M: se calcula la molaridad de este último
teniendo en cuenta la reacción volumétrica:
HA- + OH-  A2- + H2O
mmoles KHA = mmoles NaOH
VKHA MKHA = V NaOH MNaOH
DETERMINACIÓN DE UNA MEZCLA DE HCl y H 3PO4
Fundamento
El ácido fosfórico (H3PO4) es un poliácido que puede valorarse por etapas con
disolución de NaOH gracias a los valores de sus constantes (pk 1 =2,12; pk2 = 7,21;
pk3 = 12,33). Una mezcla suya con HCl, puede determinarse mediante dos
valoraciones de dos alícuotas idénticas de disolución problema.
A la primera le añadimos heliantina y valoramos con NaOH hasta viraje de
rojo a amarillo-naranja, gastando un volumen V1. Las reacciones volumétricas que
tienen lugar son:
H3O+ + OH- 2 H2O
Viraje de la heliantina (Rojo  Amarillo)
H3PO4 + OH-  H2PO4- + H2O
Luego los V1 ml de NaOH se gastan en llevar el H3O+ a H2O y el H3PO4 hasta
H2PO4 .
Si valoramos otra muestra idéntica, pero ahora utilizando fenolftaleína como
indicador, al virar el indicador (volumen V2 de NaOH) han ocurrido las siguientes
reacciones volumétricas:
H3O+ + OH- 2 H2O
Viraje de la fenolftaleína (Incoloro  Rosa)
H3PO4 + 2OH-  HPO42- + 2H2O
Los V2 se gastan en llevar, como antes, el H3O+ hasta H2O, pero ahora el
H3PO4 es llevado hasta HPO42La diferencia V2 - V1 es el volumen de NaOH correspondiente al H3PO4 y el
valor 2V1 - V2 es el volumen de NaOH correspondiente al HCl.
14
12
10
Fenolftaleína
pH
8
6
4
Heliantina
2
0
0,00
0,50
1,00
1,50
H3PO4
2,00
2,50
3,00
3,50
x
4,00
HCl
Fig.3.- Curva de valoración de Fosfórico y Clorhídrico
Procedimiento
Se toman con pipeta 10,00 mL de la mezcla problema y se les añaden tres
gotas de heliantina, que tomará color rojo. Se valora cuidadosamente hasta viraje
al amarillo-naranja con la sosa, anotando el volumen empleado como V 1.
Se toma otra muestra idéntica, es decir otros 10,00 mL, y se le añaden 2
gotas de fenolftaleína, que permanecerá incolora. Se valora hasta viraje de color
anotando el volumen como V2.
Ambas valoraciones se repiten por triplicado con alícuotas de 10,00 mL de
disolución problema, lo cual permite encontrar V1 y V 2 .
Resultados
Según el procedimiento empleado, los cálculos serán:
mmoles base (1) = V1 * MNaOH = mmoles H3O+ + mmoles H3PO4
mmoles base (2) = V 2 * MNaOH = mmoles H3O+ + 2 mmoles H3PO4
es decir:
mmoles H3PO4= (V 2  V1 ) MNaOH
mmoles OH-= (2 V1  V 2 ) MNaOH
Como de costumbre, el resultado final puede darse de diversas maneras: %
(p/V) de H3PO4 y de HCl (es decir g/100 mL) o en otras unidades.
DETERMINACION DE LA ACIDEZ DEL VINAGRE
Fundamento
Es posible poner a punto un método para la determinación de la acidez de
muestras comerciales de vinagre, las cuales suelen contener alrededor de 1 mol de
ácido acético (HAcO) por litro. Para ello, se ha pensado en tomar muestras de
vinagre, diluirlas con agua (dilución 1:10) y valorarlas con una disolución
normalizada de hidróxido sódico.
La reacción volumétrica que tiene lugar es:
HAcO + OH-  AcO- + H2O
Como indicador se utilizará alguno que vire en la zona alcalina de pH, p.e. la
fenolftaleína.
Procedimiento
Preparación de la muestra:
Se pipetean 10,00 mL de vinagre y se llevan a un matraz aforado de 100,00
mL, se diluye con agua destilada hasta las proximidades del enrase agitando para
homogeneizar la disolución, y después se enrasa.
Determinación volumétrica:
Se pipetean 10,00 mL de la disolución diluida anterior y se llevan a un
erlenmeyer, adicionando a continuación dos gotas de fenolftaleína. Se valora con
disolución de NaOH de concentración conocida hasta cambio de color. El
procedimiento debe repetirse por triplicado, lo cual origina un V NaOH
Resultados
Los cálculos se basan en la reacción volumétrica anterior, luego:
mmoles HAcO = mmoles NaOH
VHAcO MHAcO = V NaOH MNaOH
La acidez del vinagre se da usualmente en grados de acidez (º) que son los
gramos de ácido acético (HAcO) existentes en 100 mL de muestra. Resulta más
cómodo calcular la acidez sabiendo que 10,00 mL de vinagre diluido 1:10 (o sea
1,000 ml de vinagre original) contienen V NaOH MNaOH mmoles de HAcO.