Determinacion De Carbonatos Y Bicarbonatos

DETERMINACION DE CARBONATOS Y BICARBONATOS
Juan Sebastian Herrera (11120022), Sebastian Gonzales Ossa (10220022)
Universidad Icesi
Facultad de Ciencias Naturales
Laboratorio de Análisis Químico
Santiago de Cali, Colombia
Octubre 12 del 2012
juan.s.herrera@hotmail.com
sebas_g_gon@hotmail.com
1. Resumen
Se llevaron a cabo dos titulaciones (ácido – base) con el objetivo de determinarla cantidad de carbonatos y bicarbonatos empleando como valorante HCl. Se obtuvo una cantidad de 1,127 y 0,971 g/L de carbonatos y bicarbonatos respectivamente en una muestra problema. En el otro procedimiento se encontró que la cantidad de bicarbonatos en una muestra de agua era de 0,115g/L donde se generó un porcentaje de error del 36%
Palabras claves: Punto final, punto de equivalencia viraje,reacción ácido – base e indicador.

2. Introducción

La práctica se centró en la determinación de carbonatos y bicarbonatos.
La alcalinidad en el agua tanto natural como tratada, usualmente es causada por la presencia de iones carbonatos (CO3=) y bicarbonatos (HCO3-), asociados con los cationes Na+, K+ Ca+2 y Mg+2.
La alcalinidad se determina por titulación de la muestra con unasolución valorada de un ácido fuerte como el HCl, mediante dos puntos sucesivos de equivalencia, indicados ya sea por medios potenciométricos o por medio del cambio de color utilizando dos indicadores ácido-base adecuados.
Cuando se le agrega a la muestra de agua indicador de fenolftaleína y aparece un color rosa, esto indica que la muestra tiene un pH mayor que 8.3 y es indicativo de la presencia decarbonatos.
Se procede a titular con HCl valorado, hasta que el color rosa vire a incoloro, con esto, se titula la mitad del CO32-.
En enseguida se agregan unas gotas de indicador de naranja de metilo, apareciendo una coloración rojiza y se continúa titulando con HCl hasta la aparición de una coloración verde. Con esto, se titula los bicarbonatos (HCO3-) y la mitad restante de los carbonatos,CO32-.Si las muestras de agua tienen un pH menor que 8.3 la titulación se lleva a cabo en una sola etapa. Se agregan unas gotas de indicador de naranja de metilo, apareciendo una coloración rojiza y se procede a titular con solución de HCl hasta la aparición de un color verde con eso se titula los HCO3-.1

3. Resultados y Cálculos
Tabla 1. Muestra la estandarización del HCl 0,1M
Peso deNa2CO3 (± 0,0001g) | Volumen de HCl (± 0,1mL) | Molaridad de HCl (M) |
0,057 | 5,5 | 0,098 |
0,0538 | 5,4 | 0,094 |
0,0546 | 5,0 | 0,103 |
Volumen de HCl al 37%: 0,83mL
Molaridad de HCl
0,057g Na2CO3×1 mol Na2CO3 105,978g Na2CO3×2 mol HCl1 mol Na2CO3×15,5×10-3L HCl=0,098M
Tabla 2. Muestra el volumen gastado de HCL para la determinación de carbonatos y bicarbonatos.
Volumen de HClcon fenolftaleína (± 0,1mL) | Volumen de HCl con naranja de metilo (± 0,1mL) |
5,5 | 11,5 |
5,6 | 11,6 |
5,7 | 11,7 |
Alícuota de muestra: 50mL
Tabla 3. Muestra la concentración de carbonatos y bicarbonatos en la muestra.
| Concentración de Na2CO3 en g/L | Concentración de NaHCO3 en g/L |
| 1,142 | 0,987 |
| 1,115 | 0,986 |
| 1,124 | 0,940 |
Promedio | 1,127 | 0,971 |Determinación de Na2CO3
0,098 mol HClL×5,5×10-3L HCl×1 mol Na2CO31 mol HCl×105,98 gNa2CO31 mol Na2CO3 ×10,050Lmuestra =1,142gLNa2CO3

% error = 1,127gL-1,000gL1,0000gL ×100%
=12,70%

Tabla 4. Muestra las moles de Na2CO3
Valoraciones | Moles de Na2CO3 |
1 | 5,39×10-4 |
2 | 5,49×10-4 |
3 | 5,86×10-4 |
Moles de Na2CO3
0,098 mol HCl1 L×5,5×10-3L HCl×1mol Na2CO31 mol HCl
=5,39×10-4 molNa2CO3

Tabla 5. Muestra las moles de NaHCO3
Valoraciones | Moles de NaHCO3 |
1 | 1,127×10-3 |
2 | 1,136×10-3 |
3 | 1,146×10-3 |

0,098mol HCl1 L×11,5 ×10-3L HCl×1 mol NaHCO3 1 mol HCl=1,127 ×10-3mol NaHCO3
Moles de NaHCO3 presentes en la muestra.
1,127×10-3- 5,39×10-4=5,88×10-4
5,88×10-4NaHCO3×84.00gNaHCO31molNaHCO3×10.050L=0,987gLNaHCO3

%error = 0,971g/L-1,000g/L1,000g/L...