Área de Química Laboratorio de Análisis Cualitativo

Universidad de San Carlos de Guatemala[pic 1]

Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Química

Área de Química

Laboratorio de Análisis Cualitativo

Sección C

Impartido por: Inga. Adela María Marroquín González

Practica No.1

Determinación de la Constante de Equilibrio de una Especie Monoprótica Débil

Herbert Enrique Pérez Esquivel

201700597

Guatemala 19 de Febrero, 2018

1. Resumen

En la práctica No.1 se calculó el punto de equivalencia realizandose 4 métodos gráficos de titulación acido-base, los cuales son: La curva volumétrica, el método grafico de la primera derivada, el método grafico de la segunda derivada y el método de los círculos concéntricos. A través de la titulación de ácido acético con hidróxido de sodio.

Se tituló ácido acético con hidróxido de sodio, primero colocaron 3 gotas de fenolftaleína en el beaker que contenía el ácido acético y se realizaron varias corridas a distintos volúmenes de hidróxido de Sódio, realizando mediciones de PH a cada una. Con los datos obtenidos se realizaron 4 gráficas para luego determinar de ellas varios valores importantes, a través  de la realización de los métodos gráficos.

Se llegó a obtener un valor preciso y no exacto del punto de equivalencia, el cual es de 16.2ml. De igual forma se obtuvo un valor preciso y no exacto para la constante de equilibrio (Ka) de 2.58* 10^-5 y un valor para pKa de 4.58.

Se trabajó a una temperatura de  24°C y a una presión de 0.84 atmósferas.

1. Objetivos

1. Objetivo General

1. Encontrar y determinar el punto de equivalencia de una sustancia.

1. Objetivos Específicos

1. Calcular el valor de la constante de equilibrio y el pka de un ácido débil a partir de valores experimentales de potencial de hidrogeno de la neutralización del mismo con una base fuerte.

1. Conocer distintos métodos para encontrar el punto de equivalencia de una titulación.

1. Marco Teórico

Un ácido es cualquier compuesto químico que cuando se disuelve en agua produce una solución con un PH menor que 7.

Un ácido es aquel compuesto que dona un catión de hidrogeno [H+] a otro compuesto.

Una base es cualquier sustancia que presente propiedades alcalinas. Es una sustancia que en una disolución acuosa aporta iones OH-  al medio.

        Una titulación ácido-base es un método que permite conocer la concentración desconocida en una disolución de una sustancia que puede actuar como ácido, neutralizada por medio de una base de concentración conocida, o bien sea una concentración de una base desconocida neutralizada por una solución de un ácido conocido.

        El estudio de las titulaciones acido-base implica considerar las reacciones que se producen entre ácidos y bases. Para este propósito conviene distinguir entre ácidos y bases fuertes y débiles. El término “fuerte” casi siempre se refiere a una sustancia que en solución está completamente disociada en sus iones, mientras que “débiles” en general corresponde a una sustancia que está parcialmente disociada.

        Un electrolito es una sustancia que tiene iones libres, pudiendo encontrarse más o menos disociadas en estos, cuando se encuentran disueltos en agua. Estos se pueden clasificar en electrolitos fuertes o electrolitos débiles.

Los electrolitos fuertes se disocian completamente en sus iones, cuando se disuelven en agua, cosa que no sucede del mismo modo en los electrolitos débiles, ya que estos se encuentran con iones y moléculas del electrolito que no se encuentra disociado.

Debido a que los electrolitos fuertes se encuentran totalmente disociados, las concentraciones se pueden hallar directamente a través de la concentración molecular de la solución a tratar. En cambio, los electrolitos débiles, se encuentran disociados de manera completa, no siendo posible poder calcular las concentraciones iónicas a partir de la sustancia.

        Cuando se trata de disoluciones acuosas que se encuentran diluidas, la concentración del agua se mantendrá constante prácticamente, por lo que se puede encontrar incluida en la constate de equilibrio.

        La constante ka, conocida como constante de disociación de ionización, o constante de acidez, mide de manera cuantitativa la fuerza del ácido AH.

A mayor valor de ka, mayor fuerza para el ácido, y mayor debilidad para la base conjugada de dicho acido.

        La constante kb, conocida como constante de ionización de la base o también como constante de disociación, mide la fuerza de la base.

Debido a que siempre se coge al agua como sustancia de referencia, los valores que toman ka y kb, permite colocar a diferentes sustancias de manera ordenada según sus fuerzas.

        El PH es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución. Este indica la concentración de iones hidrogeno [H+] presentes en determinadas disoluciones. PH significa porcentaje/cantidad de hidrógeno.                          1

El PH del punto de equivalencia depende del grado de disociación del ácido débil y de su concentración lo mismo que la constante de ionización del agua. El punto final de una titulación es una aproximación operacional del punto de equivalencia.

        Soren Sorensen fue un químico danés cuyo mayor aporte fue introducir la escala de potencial de hidrogeno (PH).

Describió dos nuevos métodos que estaban basados en electrodos, mientras el segundo implicado era la comparación de colores de muestra y un juego preseleccionado de indicadores.

Fue quien aplico el operador “p”, con el que se pueden obtener unidades enteras más amigables para trabajar.

        Los indicadores de PH:

• Violeta de Genciana 🡪 0.0 – 2.0
• Verde de Leucomalaquita 🡪 0.0 – 2.0
• Azul Timol 🡪 1.2 – 2.8
• Amarillo de metilo 🡪 2.9 – 4.0
• Azul de bromofenol 🡪 3.0 – 4.6
• Rojo del congo 🡪 3.0 – 5.0
• Naranja de metilo 🡪 3.1 – 4.4
• Verde de Bromocresol 🡪 3.8 – 5.4
• Rojo de metilo 🡪 4.4 – 6.2
• Azolitmina 🡪 4.5 – 8.3
• Purpura de Bromocresol 🡪 5.2 – 6.8
• Fenolftaleína 🡪 8.3 – 10.0

El criterio de la primera derivada es el método o teorema utilizado frecuentemente en el cálculo matemático para determinar los mínimos y máximos relativos que pueden existir en una función mediante el uso de la primera derivada, donde se observa el cambio de signo, en un intervalo abierto.

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