Experimento Determinacion del porcentaje vinagre

Universidad de Puerto Rico en Bayamón
Decanato de Asuntos Académicos
Departamento de Química

Experimento: Determinación de la concentración de HC2H3O2 en vinagre
(Conceptos claves: concentración, fracción molar, molaridad, porcentaje masa/masa, solución, soluto)

Propósito
En este experimento determinará la concentración de HC2H3O2 vía la técnica de titulación y la
expresará en términos demolaridad, porcentaje por masa y fracción molar.
Introducción
Buena parte de los materiales con que interactuamos en la vida cotidiana son mezclas homogéneas,
o sea, soluciones. Las soluciones están formadas de una sustancia que se encuentra en mayor
concentración, a la cual se le conoce como disolvente, y otra de menor concentración a la que se le
llama soluto. Es común encontrar soluciones quecontienen más de un soluto.
Generalmente el soluto es la especie de interés en las soluciones y, por tanto, muchas veces es
importante conocer la cantidad relativa de este a la cantidad de solución. Esta razón de cantidad de
soluto a cantidad de solución es la forma más común de referirse a concentración (ver ecuación (1)):
𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 =

𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛

(1)

Cualitativamentese usa el término solución diluida para referirse a una mezcla homogénea con una
cantidad baja de soluto relativa a la cantidad total de solución. Se usa el término solución concentrada
para una solución con cantidad de soluto relativamente elevada.
Para expresar la concentración de un soluto en solución se pueden utilizar varios tipos de expresiones.
Estas expresiones generalmente son razonesequivalentes a la ecuación 1 pero varían entre ellas en
las unidades con las que se expresan las cantidades de soluto y solución. Algunas expresiones de
concentración comunes son:
molaridad (M): Se define como el número de moles de soluto por litro de solución.
𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 =

𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛

(2)

porcentaje por masa (%(m/m)): Es la razón de la masa de soluto a la masa de la soluciónmultiplicado por 100.
𝑝𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑝𝑜𝑟 𝑚𝑎𝑠𝑎 =

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑥 100
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛

1

(3)

fracción molar (X): Se define como la razón de los moles de solutos y los moles totales de la
solución.
𝑓𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟 =

𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛

(4)

En este experimento se determinará la concentración de ácido acético en una muestra de vinagre.
Para esto se titularán muestras de vinagre consolución de concentración conocida de NaOH.1 La
reacción en esta titulación es:
𝐻𝐶2 𝐻3 𝑂2 (𝑎𝑐) + 𝑁𝑎𝑂𝐻(𝑎𝑐) → 𝑁𝑎𝐶2 𝐻3 𝑂2 (𝑎𝑐) + 𝐻2 𝑂 (𝑎𝑐)

(5)

Los moles de HC2H3O2 en la muestra de vinagre se pueden obtener a partir de los moles de NaOH
determinados en el punto final de la titulación. Usando los moles del HC2H3O2 en el volumen de la
muestra de vinagre analizada se puede calcular la concentración del ácidoacético en términos de
molaridad, porcentaje por masa y fracción molar.
En el siguiente ejemplo se muestra como calcular la concentración usando las expresiones de interés
(ecuaciones (2), (3) y (4)) con datos experimentales similares a los que se obtendrían en este
experimento.
Ejemplo 1: En la titulación de ácido acético (Mm = 60.1 g/mol) en una muestra de 10.00 mL
de vinagre (d = 1.01 g/mL) seutilizaron 15.10 mL de NaOH 0.501 M. Determine la molaridad,
el porcentaje por masa y la fracción molar de ácido acético en el vinagre.
Usando el volumen de la solución de NaOH consumido, la molaridad del NaOH y la relación
estequiométrica entre HC2H3O2 y NaOH (ecuación 5) se pueden calcular los moles del ácido
acético en la muestra de 10.00 mL del vinagre:
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐻𝐶2 𝐻3 𝑂2 = 15.10 𝑥 10−3 𝐿 𝑁𝑎𝑂𝐻(𝑎𝑐) 𝑥

0.501 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎𝑂𝐻 1 𝑚𝑜𝑙 𝐻𝐶2 𝐻3 𝑂2
𝑥
1𝐿 𝑁𝑎𝑂𝐻 (𝑎𝑐)
1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎𝑂𝐻

= 7.56 𝑥 10−3 𝑚𝑜𝑙

Usando los moles calculados del ácido acético, el volumen de la muestra titulada, su densidad
y la masa molar de las sustancias podrían calcularse las tres expresiones de concentración de
interés:
1

Refiérase al experimento Determinación del % Na2C2O4 por titulación redox para repasar la técnica de
titulación....