PRÁCTICA 4 − CÁLCULO DEL FACTOR DE CORRECCIÓN DEL HCl −... En ésta práctica vamos a tratar de obtener el factor...

PRÁCTICA 4 − CÁLCULO DEL FACTOR DE CORRECCIÓN DEL HCl − NEUTRALIZACIÓN
En ésta práctica vamos a tratar de obtener el factor de corrección del HCl 0,1 N previamente obtenido
en la práctica 2. Es imprescindible calcular dicho factor al tratarse de una sustancia de tipo no
primario, ya que este ácido puede verse alterado por el tiempo, la luz o el calor. Para determinar dicho
factor existen dos métodos.
El primer método consiste en una neutralización con NaOH 0,1 N cuyo factor de corrección f sea
conocido.
El segundo método consiste en una neutralización frente a una sustancia de tipo primario.
En este caso seguiremos el segundo método utilizando como sustancia de tipo primario el carbonato
sódico (Na2CO3).
1. MATERIAL UTILIZADO
• bureta "
• vaso de precipitados
• balanza de precisión
• 3 erlenmeyer
• indicador (naranja de metilo, que en soluciones ácidas permanece rojo pero en presencia de bases se
torna anaranjado).
• espátula
• placa calefactora
• imán (pez)
• desecador
• estufa
• varilla de vidrio
• pinzas y nueces
• frasco lavador
" es muy importante que la bureta esté homogeneizada antes de ponernos a valorar. Para ello pipetearemos en
ella unos 3 ó 4 ml de HCl 0,1 N y en la fregadera la giraremos de manera que todas las paredes del mismo
queden impregnadas.
2. MÉTODO DE TRABAJO OPERATIVO
Reacción de neutralización: ácido + base! sal + agua (reacción contraria: hidrólisis)
Preparación de la sustancia de tipo primario:(a utilizar para valorar el ácido y neutralizarla) carbonato sódico
(Na2CO3).
• En primer lugar metemos el carbonato sódico en una estufa durante 1 ó 2 horas a una temperatura de
entre 270º y 300º. Es muy importante llevar el carbonato sódico a esas temperaturas tan altas. El
carbonato sódico reaccionaría con el HCl en exceso produciéndose H2CO3. Esta sustancia es muy
inestable y va a descomponer en dióxido de carbono (se evapora) y agua. En esta práctica esta última
reacción de descomposición no nos interesa y por ello hacemos especial hincapié en someterlo a estas
temperaturas.
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• Una vez pasado ese tiempo dejamos que se enfríe en el desecador y tendremos la sustancia preparada
para masarla y trabajar con ella.
Cálculo de la cantidad de sustancia de tipo primario a masar: para empezar suponemos 10 ml gastados de HCl
0,1N.
1) HCl + Na2CO3! NaHCO3 + NaCl
2) Na2CO3 + HCl (EXCESO) ! H2CO3+ NaCl
Equivalentes de carbonato sódico (Na2CO3) = equivalentes de ácido (HCl) cuando se igualen los
equivalentes podremos observar el cambio de rojo a naranja).
Vácido. Nácido = nº de grs/ Mn/i
Mm. 10X10−3. 0,1 = nº de grs. / 106/2! nº de grs. = 0,053.
Montaje: sujetaremos la bureta (previamente homogeneizada) ayudándonos de unas pinzas. En ella vamos a
verter el HCl 0,1 N enrasando a 0 ml.
Preparamos tres erlenmeyer (tres muestras). En cada uno de ellos vertemos la cantidad previamente
determinada de sustancia de tipo primario (0,053 grs.) Seguidamente vertemos agua en cantidad suficiente
para disolver dicha cantidad de carbonato sódico (para ayudarnos podemos valernos de una placa calefactora
y un imán). Es imprescindible que en cada uno de los erlenmeyer echemos 2 ó 3 gotas del indicador
apropiado. En este caso tenemos dos opciones, el naranja de metilo o el azul de bromotimol. Utilizaremos la
primera, el naranja de metilo. Cuando tengamos todo preparado nos dispondremos a valorar cada muestra.
3. RESULTADOS EXPERIMENTALES
Vácido. Nácido.f = nº grs. / Mm/i ; nos basamos en esta fórmula para obtener el factor de corrección para cada
una de las muestras.
• Muestra 1
cantidad de HCl consumida = 8,7 ml.
0,05 grs. de carbonato sódico.
cálculo del factor de corrección f: 8,7.10−3 X 0,1 f = 0,05/ 106/2
f 1= 1,084363
• Muestra 2
cantidad de HCl consumida = 8,2 ml.
0,05 grs. de carbonato sódico.
cálculo del factor de corrección f: 8,2.10−3 X 0,1 f = 0,05/ 106/2
f 2= 1,150483
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• Muestra 3
cantidad de HCl consumida = 8,6 ml
0,05 grs. de carbonato sódico.
cálculo del factor de corrección f: 8,6.10−3 X 0,1 f = 0,05/ 106/2
f 3= 1,096972
• Media del factor de corrección del ácido clorhídrico:
( f 1+ f2 + f 3) / 3 = (1,084363 + 1,150483 +1,096972) / 3 = 1,110606
A continuación vamos a mostrar en diferentes gráficas la variación del ph durante la valoración para cada una
de las muestras:
4. FUNDAMENTOS TEÓRICOS
• Reacción de neutralización: se trata de la reacción de un ácido con una base.
• VALORACION DE SOLUCIONES: también llamada titulación, es método volumétrico para medir
la cantidad de una disolución se necesita para reaccionar exactamente con otra disolución de
concentración y volumen conocidos. Para ello se va añadiendo gota a gota la disolución desconocida
o `problema' a la otra disolución (disolución valorada) desde un recipiente cilíndrico denominado
bureta, hasta que la reacción finaliza. Según el tipo de reacción que se produzca, la volumetría será,
por ejemplo, volumetría ácido−base, de oxidación−reducción o de precipitación. El final de la
reacción suele determinarse a partir del cambio de color de un indicador, como papel de tornasol o
una mezcla especial de indicadores denominada indicador universal.
Indicador
Intervalo de viraje (pH)
Color de la forma ácida
Color de la forma básica
Naranja de metilo
3,1−4,4
Rojo
Anaranjado
• pK1(H2CO3)=6,4; pK2(H2CO3)=10,3
Tabla de indicadores sintéticos empleados y sus cambios de color en función del pH:
3
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