Informe volumetría

Artículo de laboratorio

ANÁLISIS VOLUMÉTRICO Y POTENCIOMÉTRICO DE CARBONATOS EN UNA SOLUCIÓN DE NaOH, NaHCO3 YO NaCO3.
Palabras clave: Volumetría / Potenciometría / Equilibrios ácido-base / Indicadores ácido-base / Mezcla de Carbonatos /
ResumenSe usaron las técnicas analíticas de valoración Volumétrica y Potenciométrica para la titulación de una mezcla que podía entre una y dos especiesde Carbonato Sódico (Na2CO3), Bicarbonato Sódico (NaHCO3) y Hidróxido Sódico (NaOH), empleando Ácido Clorhídrico (HCl) como reactivo titulante en presencia de los indicadores ácido-base Fenolftaleína y Naranja de Metilo, para posteriormente diseñar las curvas de titulación correspondientes cada método, todo con el fin de determinar las concentraciones de cada una de las especies encontradas en lamezcla original, así como comparar las técnicas de valoración potenciométrica y volumetría, y resaltar la importancia de la gran variedad de indicadores ácido-base al momento de titular ácidos o bases débiles. |
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Introducción
El análisis volumétrico o Volumetría [1], consiste en la determinación del volumen de una disolución conocida, que reacciona con otra disolución de la sustancia aanalizar. La concentración de la disolución conocida o disolución patrón se determina por valoración con un material de referencia altamente purificado o patrón primario. La finalidad de la valoración es la adición de disolución patrón hasta tal cantidad que sea estequiométricamente equivalente a la sustancia a analizar, a esto se le denomina punto de equivalencia, y el punto final es en el que seobservan cambios físicos asociados con él mismo, como lo sería una formación de una fase insoluble en la disolución o el cambio de color en la misma debido al reactivo o un indicador.
Cuando se desea determinar la concentración de un ácido o una base en una disolución, éste se hace reaccionar respectivamente con una base o un ácido de concentración conocida (disolución patrón). En todo caso, en elpunto de equivalencia se produce un cambio brusco del pH, que puede detectarse empleando un indicador o un pH-metro.
Valoración con pH-metro
Cuando la valoración se realiza con un pH-metro, las lecturas obtenidas corresponden a unidades de pH a distintos volúmenes de valorante añadido, y el punto final se obtiene por medio de la representación gráfica de la primera de estas magnitudes, pH enfunción de Volumen. El punto final corresponde a la posición de mayor pendiente de la curva obtenida, para localizar el punto de equivalencia de la valoración se debe representar frente al volumen de valorante la diferencia de los valores de pH por unidad de volumen de valorante, ∆pH∆V (primera derivada), que es la pendiente de la curva de la figura V=f(pH), para cualquier valor de volumenadicionado, el pico de esta curva indica el volumen de equivalencia del valorante, y si se repite este proceso para diseñar la gráfica de la segunda derivada, ∆pH2∆V2 aquí el punto estequiométrico exacto es cero.
Valoración con indicador
Los indicadores tienen un carácter más débil como ácido o como base que el ácido que el ácido y la base que intervienen en la valoración, de modo que no reacciona conninguno hasta que el proceso de reacción de reacción entre valorante y valorado haya concluido. Como los indicadores consumen agente valorante deben usarse en muy pequeña cantidad.
En la identificación volumétrica de carbonatos por adición de un ácido fuerte, Ácido Clorhídrico (HCl) en este caso, es recomendable la implementación de los indicadores Fenolftaleína y Naranja de metilo:
Fenolftaleína[2]:

Viraje: Incoloro pH<8,0
Rosa pH>9,6
Naranja de Metilo [3]:

Viraje: Rojo pH<3,1
Amarillo pH>4,4
Estos dos indicadores han sido elegidos teniendo en cuenta los dos equilibrios que intervienen en la reacción de hidrolización del Carbonato de Sodio (Na2CO3), que funciona como base de Br∅nsted-Lowry:
CO32- + H2O ⇄ HCO3- + OH- (1)
Kb1= KwKa2= 2,13×10-4
HCO3-...