Técnicas de laboratorio

Introducción

La química se define como el estudio de la materia, es decir que se describe como

todo lo que posee masa y toma lugar en el espacio, la cual sufre transformaciones

según las condiciones en las que se encuentre o a las que se le someta. Esta

materia posee propiedades distintivas como masa, volumen o composición, y cómo

éstas afectarán las futuras reacciones a las cuales se le expondrá.

Estas propiedades otorgan cierta información que será necesaria para llevar a cabo

procesos experimentales específicos, tal es el caso de las soluciones, ya que al

poseer un soluto y disolvente determinados se puede saber con estas propiedades

variadas formas en las cuales se puede expresar la concentración de cierto

compuesto en una solución definida.

Las concentraciones se pueden presentar de diferentes maneras como se indicó

previamente, estas nos advierten de la abundancia de materia (ya sea en moles o

en gramos) de un constituyente de una solución específica. Estas concentraciones

se pueden obtener de diversas maneras según la cantidad de información que se

posea del compuesto y de la solución, puede que esta sea la suficiente como para

solo calcularlo directamente o se puede recurrir a otro tipo de métodos como la

titulación.

La titulación o valoración es un procedimiento en el cual se busca la concentración

de un compuesto desconocido denominado analito a partir de un compuesto

conocido llamado titulante o patrón, en este caso nos referiremos a una titulación de

soluciones ácido base.

Para desarrollar la idea de la titulación de soluciones ácido base se debe aclarar

estos conceptos individualmente; se conoce a los ácidos por ser sustancias las

cuales liberan iones 𝐻 mientras que a las bases como sustancias las cuales son +

capaces de disociar iones 𝑂𝐻 , ambas sustancias se pueden identificar a través de −

la escala de pH: donde el 7 se considera neutro y valores inferiores a este son

ácidos y los superiores bases. Ya definidos los conceptos clave se puede entender

de mejor manera la titulación soluciones ácidos base.

La titulación o valoración ácido-base es un método de análisis químico que permite

determinar la concentración de una disolución ácida o básica desconocida,

mediante una neutralización controlada, con ello se define el punto de equivalencia

siendo este el punto donde la cantidad de titulante añadido equivale químicamente a

la cantidad de analito que hay en la muestra, este se puede determinar a través de

un indicador, estos nos indican de forma visual el pH de la solución a través de

colores, lo cual conlleva a mostrar el punto final de la titulación.

Por otro lado, para determinar la concentración desconocida del analito teniendo

volumen de este, y la concentración junto al volumen de la solución patrón se puede

resolver la siguiente ecuación para poder determinarla.

𝐶𝑡𝑖𝑡𝑢𝑙𝑎𝑛𝑡𝑒 × 𝑉𝑡𝑖𝑡𝑢𝑙𝑎𝑛𝑡𝑒 = 𝐶𝑎𝑛𝑎𝑙𝑖𝑡𝑜 × 𝑉𝑎𝑛𝑎𝑙𝑖𝑡𝑜

La cual si se despeja se expresaría como:

𝐶𝑎𝑛𝑎𝑙𝑖𝑡𝑜 =

𝐶𝑡𝑖𝑡𝑢𝑙𝑎𝑛𝑡𝑒 ×𝑉𝑡𝑖𝑡𝑢𝑙𝑎𝑛𝑡𝑒

𝑉𝑎𝑛𝑎𝑙𝑖𝑡𝑜

En las siguientes páginas de este informe se detalla y se pone en práctica lo

descrito anteriormente y se describe lo concluido tras el experimento.

Objetivos

❖ Comprender de manera teórica las soluciones ácido-base y los conceptos

relacionados a estas.

❖ Comprender el concepto de titulación/valoración, pH e indicadores.

❖ Poner en práctica conceptos previamente aprendidos relacionados a

instrumentación y métodos de realización de laboratorio.

❖ Preparar soluciones ácido-base.

❖ Realizar titulación/valoración haciendo uso de indicadores.

❖ Obtener conclusiones a través del experimento realizado.

Materiales y Método

Parte I A:

Se preparó 250,0 mL de hidróxido de sodio (NaOH) ≈ 0,1 M.

Primero se calculó la masa de los moles de NaOH necesaria para preparar la

solución a 0,1 M.

Materiales:

1. 1 g de NaOH sólido

2. Balanza

3. Vaso de precipitado

4. Frasco lavador con agua destilada

5. Varilla de vidrio

6. Matraz aforado de 250 mL

7. Embudo de caña larga

8. Pipeta Pasteur

Procedimiento:

1. Se masificó el NaOH en un vaso de precipitado.

2. Se añadió agua destilada hasta aproximadamente la mitad del volumen total

que se desea preparar.

3. Se agitó con la varilla de vidrio hasta que el soluto esté bien disuelto.

4. El embudo se posicionó dentro del matraz.

5. La disolución se transfirió al matraz aforado con ayuda de la varilla de vidrio,

guiando la disolución al interior.

6. Se retiró la última gota de líquido que quedó en el borde del vaso de

precipitado con la varilla.

7. Se lavaron la varilla y el vaso en agua destilada, luego se transfirió las aguas

de lavado al matraz. Se repite 3 veces.

8. El matraz se llenó hasta la mitad de su capacidad con agua destilada y se

agitó su contenido.

9. Se agregó más disolvente y se volvió a agitar.

10.Se agregó más disolvente hasta llegar a lo más cercano de la marca de

enrase (250 mL).

11. Con la pipeta Pasteur se acabó de enrasar la disolución con los cuidados

correspondientes, es decir, poniendo la marca de enrase a la altura de los

ojos y, además, la base del menisco debe quedar tangente a la señal de

enrase (Figura 1).

12.Se tapó el matraz y se agitó varias veces, sujetándolo con ambas manos y no

por el cuello.

Parte I B:

Se preparó 100,0 mL de ácido clorhídrico (HCl) ≈ 0.1 M

Primero se calculó el volumen de solución concentrada que contenía los moles de

HCl necesarios para preparar la solución.

Materiales:

1. 0,83 mL de solución concentrada de HCl

2. Vaso de precipitado

3. Pipeta con pipeteador o propipeta

4. Matraz aforado de 100 mL

5. Agua destilada

Procedimiento:

1. Se vertió una cantidad de HCl a un vaso precipitado.

2. Se tomó un poco de solución con la pipeta y se “lavó” internamente la pipeta,

luego la solución se desechó, es decir, se ambientó la pipeta.

3. La pipeta se sumergió en el vaso de precipitado, asegurándose de que la

punta de la pipeta estuviese sumergida en la solución, a continuación, se

colocó la propipeta.

4. Se midieron los 0,83 mL de HCl con la pipeta.

5. El volumen medido se transfirió al matraz aforado, con la punta de la pipeta

tocando la pared del matraz para mantener el flujo del líquido por la pared y

evitar salpicaduras.

6. Se completó el matraz con agua destilada y se agitó.

7. Se enrasó el matraz con agua destilada con los cuidados pertinentes, es

decir, poniendo la marca de enrase a la altura de los ojos y, además, la base

del menisco debe quedar tangente a la señal de enrase (Figura 1).

Parte II A: Valoración de la solución de hidróxido de sodio (NaOH)

Materiales:

1. Solución de NaOH preparada en la parte 1 A

2. Solución de ácido oxálico (0,0520 M)

3. Indicador: Fenolftaleína

4. Bureta y su soporte

5. Pipeta aforada de 10 mL con propipeta

6. Matraz Erlenmeyer de 125 mL

7. Embudo

8. Varilla de vidrio

Procedimiento:

1. Se midió exactamente 10 mL de solución de ácido oxálico con la pipeta.

2. Se trasvasó lo anteriormente medido al matraz Erlenmeyer.

3. Se agregaron dos gotas de solución de fenolftaleína y se agitó.

4. La bureta se ambientó e instaló.

5. El matraz se posicionó debajo de la bureta.

6. Se agregó parte de la solución de NaOH a la bureta con ayuda del embudo y

la varilla de vidrio.

7. La bureta se enrasó a cero con sus cuidados correspondientes (Figura 1).

8. Se abrió la llave de la bureta para realizar la valoración, dejando

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