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Laboratorio de Química Analítica


Práctica 1. Preparación de una solución de ácido fuerte y una base fuerte y titulación de las mismas

Objetivos
Al finalizar la práctica el alumno será capaz de:
1.- Preparar soluciones a una concentración Normal o Molar determinada
2.- Establecer la equivalencia entre Normalidad y Molaridad de soluciones monovalentes
3.- Conocer el concepto detitulación y su utilidad.
4.- Saber qué es un estándar primario y para qué sirve.
5.- Determinar experimentalmente la concentración de una sustancia mediante la técnica de titulación directa con estándar primario.
6.- Reconocer los indicadores adecuados para la titulación de un ácido fuerte y una base fuerte.
7.- Identificar los datos necesarios para calcular la Normalidad de una sustanciacuando se utiliza un estándar primario.
8.- Valorar las soluciones que se prepararon en la 1ª. y 2ª partes de la práctica y que teóricamente son 0.1N.
9.- Adquirir habilidad en el manejo de la bureta para realizar valoraciones (titulaciones)
10.- Realizar al mismo tiempo una curva de titulación de pH vs. ml agregados de titulante, para observar que sucede con el pH al ir agregando el HCl
11.-Determinar la concentración de una solución problema de HCl.


I. Introducción teórica

La preparación de soluciones de ácidos y bases fuertes implica conocer la definición de unidades de concentración tales como la molaridad y la normalidad:

MOLARIDAD: Se define como el número de moles de ácido o de base presentes en un litro de solución es decir, M= n/V (L) donde M es la molaridad, n elnúmero de moles y V el volumen en litros de solución.

NORMALIDAD: Se define como el número de equivalentes de ácido o base presentes en un litro de solución, es decir N= eq/V (L) donde N es la normalidad, eq son los equivalentes que dependen del número de iones H+ o de iones OH-
En el caso del ácido clorhídrico y la sosa los equivalentes son iguales al número de moles, por lo que la molaridades igual a la normalidad.

Otro concepto que es importante recordar es la definición de ácido y de base:

ACIDO: sustancia capaz de donar iones H+ en solución acuosa. Un ácido se considera fuerte cuando se encuentra totalmente disociado, por ejemplo el HCl, HNO3, H2SO4.
BASE: sustancia capaz de donar iones OH- en solución acuosa. Una base se considera fuerte cuando al disolverse se disociatotalmente, por ejemplo el NaOH, KOH.

VOLUMETRÍA: Se basa en la reacción de dos volúmenes de dos soluciones, una de las cuales es de concentración conocida y de la otra se quiere determinar; generalmente se expresa en términos de concentración NORMAL y se auxilia de la técnica de la titulación.

TITULACIÓN O VALORACIÓN: Es el procedimiento empleado en análisis volumétrico, en el cual unasolución de concentración conocida llamada titulante o patrón, se le agrega a una solución de concentración desconocida desde una bureta hasta lograr el punto final o de equivalencia (no confundir con el punto de equilibrio).
Los titulantes comúnmente usados para reacciones en soluciones acuosas son el ácido clorhídrico y el hidróxido de sodio. Ocasionalmente se emplean el hidróxido de potasio yácido sulfúrico.

REQUISITOS PARA LAS REACCIONES EMPLEADAS EN VOLUMETRÍA:
1. No deben existir reacciones colaterales.
2. La reacción debe terminar por completo en el punto de equivalencia, es decir, que sea estequiométricamente completa.

Para obtener resultados satisfactorios es importante escoger el indicador adecuado de acuerdo con el pH en el punto de equivalencia de la reacción.TITULACIÓN DE SOLUCIONES CON ESTÁNDARES PRIMARIOS: Para poder determinar la normalidad de una solución sin un alto riesgo de error se usan estándares primarios.
Estos estándares son polvos finos, con alto grado de pureza, de composición conocida, estables a temperaturas de 100-110°C y pueden pesarse fácilmente.
La humedad es un agente que alteraría los resultados, por tal razón deben secarse...