Determinación De Concentraciones Y Las Diversas Maneras De Expresarla

Determinación de concentraciones y las diversas maneras de expresarla. Primera parte: tres ácidos distintos.

Marco teórico

El estudio cuantitativo de una disolución requiere que se conozca su concentración, es decir la cantidad de soluto presente en determinada cantidad de disolución. Se utilizan varias unidades de concentración diferentes; cada una de ellas tiene ciertas ventajas así como ciertas limitaciones, las cuatro unidades de concentración más comunes son: porcentaje de masa, fracción molar, molaridad y molaridad. La elección de una unidad de concentración depende del propósito del experimento y en algunas ocasiones es necesario convertir de una unidad de concentración a otra.

La solubilidad se define como la máxima cantidad de soluto que se puede disolver en determinada cantidad de disolvente a una temperatura específica, la temperatura afecta la solubilidad de la mayor parte de las sustancias.

Problema:

Determinar la concentración exacta de disoluciones de tres diferentes ácidos, el clorhídrico, el sulfúrico y el cítrico, expresándola como molaridad, normalidad y % m/v.

Hipótesis

Se determinara la concentración de los ácidos a través de titulación con NaOH a 0.1M, realizando los cálculos necesarios podremos valorar la concentración de tres ácidos de una manera experimental.

Reactivos

Solución de NaOH 0.1M: El hidróxido de sodio es un hidróxido cáustico usado en la industria (principalmente como una base química) en la fabricación de papel, tejidos, y detergentes. Además es usado en la Industria Petrolera en la elaboración de Lodos de Perforación base Agua.

A temperatura ambiente, el hidróxido de sodio es un sólido blanco cristalino sin olor que absorbe humedad del aire (higroscópico). Es una sustancia manufacturada. Cuando se disuelve en agua o se neutraliza con un ácido libera una gran cantidad de calor que puede ser suficiente como para encender materiales combustibles. El hidróxido de sodio es muy corrosivo. Generalmente se usa en forma sólida o como una solución de 50%.

Ácido cítrico disolución 0.1M: El ácido cítrico es un ácido orgánico tricarboxílico que está presente en la mayoría de las frutas, sobre todo en cítricos como el limón y la naranja. Su fórmula química es C6H8O7. Es un buen conservante y antioxidante natural que se añade industrialmente como aditivo en el envasado de muchos alimentos como las conservas de vegetales enlatadas. En bioquímica aparece como un metabolito intermediario en el ciclo de los ácidos tricarboxílicos, proceso realizado por la mayoría de los seres vivos.

La acidez del ácido cítrico es debida a los tres grupos carboxilos -COOH que pueden perder un protón en las soluciones. Si sucede esto, se produce un ion citrato. Los citratos son controladores del pH de soluciones ácidas. Los iones citrato forman sales con muchos iones metálicos. El ácido cítrico es un polvo cristalino blanco. Puede existir en una forma anhidra (sin agua), o como monohidrato que contenga una molécula de agua por cada molécula de ácido cítrico. La forma anhidra se cristaliza en el agua caliente, mientras que la forma monohidrato cuando el ácido cítrico se cristaliza en agua fría. El monohidrato se puede convertir a la forma anhidra calentándolo sobre 74 °C.

Químicamente, el ácido cítrico comparte las características de otros ácidos carboxílicos. Cuando se calienta a más de 175 °C, se descompone produciendo dióxido de carbono y agua y luego aparentemente desaparece.

HCl disolución 0.1 M El ácido clorhídrico es una disolución acuosa del gas cloruro de hidrógeno (HCl). Es muy corrosivo y ácido. Se emplea comúnmente como reactivo químico y se trata de un ácido fuerte que se disocia completamente en disolución acuosa. Una disolución concentrada de ácido clorhídrico tiene un pH inferior a 1; una disolución de HCl 0,1 M da un pH de 1 (Con 40 mL es suficiente para matar a un ser humano, en un litro de agua. Al disminuir el pH provoca la muerte de toda la flora y fauna).

Se usa, por ejemplo, para limpiar, tratar y galvanizar metales, curtir cueros, y en la refinación y manufactura de una amplia variedad de productos. Cuando entra en contacto con el agua, forma ácido clorhídrico. Tanto el cloruro de hidrógeno como el ácido clorhídrico son corrosivos.

Agua destilada: El agua destilada es aquella cuya composición se basa en la unidad de moléculas de H2O. Es aquella a la que se le han eliminado las impurezas e iones mediante destilación. La destilación es un método en desuso para la producción de agua pura a nivel industrial. Debido a su relativamente elevada pureza, algunas propiedades físicas de este tipo de agua son significativamente diferentes a las del agua de consumo diario. Por ejemplo, la conductividad del agua destilada es casi nula (dependiendo del grado de destilación) pues a diferencia del agua del grifo común, carece de muchos iones que producen la conductividad, habitualmente cloruros, calcio, magnesio y fluoruros.

En la experimentación química, un fenómeno que existe en cualquier líquido o disolución que esté libre de impurezas macroscópicas como el caso del agua destilada, es que puede ser calentado en un horno microondas por encima de su punto de ebullición sin hervir. Sólo cuando este líquido es agitado violentamente o se le añaden impurezas como partículas de polvo o cristales (por ejemplo cloruro sódico (sal común) o azúcar), hierve de forma repentina y explosiva, pudiendo causar quemaduras.

H2SO4 disolucion 0.1M: Ácido dibásico fuerte, oleoso, corrosivo y pesado de fómula H2SO4 que es incoloro en estado puro; es un agente oxidante y deshidratante muy potente. Generalmente se obtiene a partir de dióxido de azufre, por oxidación con óxidos de nitrógeno en disolución acuosa. Normalmente después se llevan a cabo procesos para conseguir una mayor concentración del ácido. Antiguamente se lo denominaba aceite o espíritu de vitriolo, porque se producía a partir de este mineral.

La molécula presenta una estructura piramidal, con el átomo de azufre en el centro y los cuatro átomos de oxígeno en los vértices. Los dos átomos de hidrógeno están unidos a los átomos de oxígeno no unidos por enlace doble al azufre. Dependiendo de la disolución, estos hidrógenos se pueden disociar. En agua se comporta como un ácido fuerte en su primera disociación, dando el anión hidrogenosulfato, y como un ácido débil en la segunda, dando el anión sulfato.

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