Valoración Potenciometrica. Método Gram

PRÁCTICA 1:

MÉTODOS GRÁFICOS EN LA DETERMINACIÓN POTENCIOMÉTRICA DEL PUNTO FINAL DE UNA VOLUMETRÍA. MÉTODO DE GRAN.

1. FUNDAMENTO TEÓRICO.

El método propuesto por Gran transforma los pares de valores pH-V mediante funciones matemáticas muy sencillas, convirtiendo la curva volumétrica sigmoidea en dos segmentos rectos cuya interacción con el eje de abscisas determina el punto finaldel proceso.
Las funciones matemáticas que permiten la transformación de los datos originales son diferentes según sea la naturaleza de los reactivos y también según sea la zona de la curva considerada (antes o después del punto de equivalencia). La siguiente tabla resume las funciones de Gran a aplicar en cada caso:

Siendo Vo el volumen inicial en el vaso, V el añadido y el valorante en labureta.
Para efectuar las medidas con el potenciómetro, seleccionamos función medida del pH y usamos como electrodo uno de vidrio que es un electrodo no convencional, cuya diferencia de potencial se desarrolla a través de una membrana que conecta iónicamente dos disoluciones, una interna (propia del electrodo) y otra externa (que es la de medida). Este potencial es sensible a los cambios en laactividad del ion hidrógeno en la disolución problema.


2. REACTIVOS Y MATERIALES.

Materiales:

* Papel de filtro.
* Ph-metro.
* Bureta.
* Vaso de precipitados

Reactivos:

* Disolución de HCl 0,01M aproximadamente (500mL).
* Carbonato sódico.
* Fenolftaleina
* Naranja de metilo.
* Disolución deNH3 0,01M aproximadamente (100mL).

3. PREPARACIÓN DE LOS REACTIVOS.

* Disolución de carbonato sódico. Preparamos uno de molaridad aproximadamente 0,01M para valorar una alícuota de HCl de 25 mL de semejante molaridad.
0,01 mol Na2CO3/L * 106g/ 1mol * 0,05L = 0,0530 g Na2CO3.
Pesamos 0,0549g
(0,0549g Na2CO3 /106g)/0,05L = [Na2CO3]= 0,0104M

* Disolución HCl 0,01M aproximadamente(500mL).
Datos de la disolución comercial: 37% p/v, D=1,19g/mL
37g/0,1L * 1 mol/36,5g = 10,14M
MV=M`V`
10,14*V = 0,01*0,500
V = 4,931*10-4L = 0,493mL de la disolución comercial y enrasamos en un matraz de 500mL.

Nota: Medimos aproximadamente 0,5mL con una pipeta graduada de 1mL dado que no es un patrón primario y tendrá que ser estandarizada.

Cogemos una alícuota de 25mL de HCl yvaloramos con Na2CO3 usando anaranjado de metilo como indicador: volumen consumido de Na2CO3 0,0104M fue de 13mL.
0,013L*0,0104mol/L = 1,352*10-4 moles Na2CO3 = (moles HCl)/2
[HCl] = 0,0107M.

* Disolución de NH3 0,01M aproximadamente.
Datos de la disolución comercial: D=1,115L/Kg 30% v/v.
1000g NH3/1,115L NH3 * 1mol NH3/17,03g NH3 * 0,03L NH3/0,1L don = 15,8M.
MV=M´V´
15,8V= 0,01*100
V=0,063mL y enrasamos a 100mL.

Nota: debido al escaso volumen de amoniaco, decidimos preparar la disolución de 1L por lo que:
MV=M´V´
15,8V = 0,01*1000
V= 0,633mL y enrasaríamos

Nota: decidimos coger 0,5mL con pipeta de 1mL graduada para agilizar la práctica por lo que la molaridad real del NH3 será:

(0,5mL *15,8 mol/1000mL)/1L = [NH3] = 7,9*10-3M

4. PRÁCTICA, REACCIONES YPROCEDIMIENTO.

Práctica

Preparar una disolución aproximadamente 0,01M de amoniaco y valorarla potenciométricamente con HCl también 0,01M (éste debe estar valorado previamente). Representar la curva volumétrica pH/V y la obtenida con la transformación de Gran. Comprobar los resultados obtenidos por ambos métodos en la estimación del punto final. Determinar la concentración real de amoniaco con ambosmétodos.

Reacciones

Na2CO3 + 2HCl ------(anaranjado de M)--- H2CO3 + 2NaCl

NH3 + HCl -------(fenolftaleína)---- NH4Cl

Procedimiento

1. Se vierten 25 mL de la disolución de amoniaco a un vaso de precipitados y se va anotando el valor del potencial cada 2 o 3 mL añadidos desde la bureta de la disolución de HCl.

2. Se reagrupan los puntos obtenidos en dos, según...