Determinación de la acidez y la alcalinid

LABORATORIO QUÍMICA ANALÍTICA 502503
GUIA No 4.1- Determinación de la acidez y la alcalinidad, y determinación de cloruros
I. ELPROBLEMA:
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Determinar los iones cloruro presentes en una muestra de agua por el método de Mohr y el
mercuriométrico.
Determinar la acidez y la alcalinidad de una muestra de agua
Determinar la acidez de una muestra de leche.
Determinar la concentración de ácido acético en el vinagre.
II. FUNDAMENTO TEORICO:
La titulación es un método en el cual se agrega un volumen de solución estandarizada a una
solución desconocida para determinar el titulo de algún componente de dicho problema. Las
titulaciones por neutralización o ácido-base, son las más antiguas y se emplean ampliamente para
determinar la concentración de analíticos que son ácidos o bases, el agua es el disolvente común.
Antes de 1800 las valoraciones se hacían con usando ácido sulfúrico, ácido clorhídrico y ácido
nítrico como agentes valorantes ácidos y carbonato de potasio como agente valorante básico. Los
puntos finales se determinaban utilizando indicadores como el tornasol que es rojo en soluciones
ácidas y azul en soluciones básicas; u observando la efervescencia del CO2 al neutralizar el
carbonato. La exactitud de la titulación estaba limitada por la utilidad del indicador y por la falta de
una base fuerte que sirviera como valorante para el análisis de ácidos débiles. Se utilizaba para la
determinación de acidez y alcalinidad de las soluciones y la pureza de carbonatos y óxidos
alcalinotérreos.
La utilidad de la titulación ácido-base mejoró cuando se introdujo el NaOH 1846, además se dieron
avances en la síntesis de colorantes orgánicos que permitió el desarrollo de los indicadores
nuevos, como la fenolftaleína, que fue sintetizada por BAYER en 1877. El desarrollo de la teoría
del equilibrio a finales del siglo XIX permitió comprender el conocimiento teórico de la química
ácido-base y a su vez de la volumetría. La escala de pH se estableció en 1909 por Sorenson y fue
un medio obligado para comparar los indicadores visuales y el 1914 con la determinación de las
constantes de disociación ácido-base, hicieron posible los cálculos de las curvas de valoración
teóricas; así existió un método para poder seleccionar indicadores visuales, lo que aumento la
utilidad de este tipo de valoraciones.
Una reacción en que el analito y el agente valorante forman un precipitado insoluble también sirve
como base para una valoración, y recibe el nombre de valoración por precipitación. Una de las
primeras valoraciones de este tipo fue desarrollada a finales del siglo XVIII, y fue el análisis de
K2CO3 y K2SO4 en la potasa. Como agente valorante se utilizó el nitrato cálcico, con el que se
obtenía un precipitado de CaCO3 y CaSO4. El punto final se determinaba cuan de observaba que al
adicionar el valorante, ya no se producía más precipitado. Las titulaciones por precipitación
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tuvieron su mayor auge, cuando se desarrollaron en el siglo XIX, varios métodos para determinar
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Ag y los iones haluro.
III. BÚSQUEDA DE INFORMACIÓN:
Fundamento de la titulación por precipitación de iones cloruros por el método de Mohr.
Fundamento de la determinación de cloruros por el método mercuriométrico.
Fundamento de la titulación ácido-base en la determinación de la acidez y la alcalinidad.
Ficha técnica de los siguientes reactivos: azúl de bromofenol, dimetilcarbazona,
metilnaranja, fenolftaleina, hidróxido de sodio (NaOH), nitrato mercúrico (Hg(NO3)2), nitrato
de plata (AgNO3), cromato de potasio (K2CrO4)
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IV. MATERIALES Y REACTIVOS:
Material por grupo:
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Tres erlenmeyer de 250ml
Una probeta de 100ml
Una pipeta aforada de 25ml
Dos pipetas aforadas de 5ml
Una bureta de 50ml
Una pinza para bureta
Un gotero plástico
Dos tubos de ensayo.
Un balón aforado de 100ml
Material y reactivos generales: (volúmenes calculados para 10 grupos de trabajo)
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tres probetas de 100ml
Cuatro vasos de precipitados de 250ml
Dos vasos de precipitados de 150ml
ácido nítrico 0,1N (100ml)
indicador mixto de difenilcarbazona y azul de bromofenol (50ml)
Solución de nitrato mercúrico Hg(NO3)2 0.015N (2.0 L)
Solución de AgNO3 0,05N (2,0 L)
Solución de K2CrO4 1% (100ml)
Solución de HCl 0,02N (2.0 L)
Solución de NaOH 0,02N (2.0 L)
Indicador metilnaranja (50ml)
Indicador de fenolftaleina (50ml)
Solución de NaCl 0,1%
Leche entera (1L)
Vinagre blanco (500ml)
papel indicador universal
Harvey, D. Química analítica moderna. 2002. Primera edición, Mc Graw Hill. España.
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V. PROCEDIMIENTO:
1- Determinación de cloruros por el método mercurimétrico:
Muestra de agua:
En cada uno de los tres erlenmeyer de 250ml, adicione con una pipeta aforada, 25ml de la muestra
de agua a analizar y luego 5 gotas del indicador mixto de difenilcarbazona y azul de bromofenol; la
solución se torna de un color púrpura. Adicione gota a gota ácido nítrico 0,1N hasta que la solución
se torne amarilla, titule con nitrato mercúrico ( Hg(NO3)2 ) 0,015N hasta que la solución cambie
permanentemente a un color púrpura.
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Reporte la concentración de cloruros en la muestra como mg NaCl / dm .
2- Determinación de cloruros por el método de Mohr:
Muestra de agua:
En cada uno de los tres erlenmeyer de 250ml, adicione con una pipeta aforada, 25ml de la muestra
de agua a analizar, 1,0 ml de la solución de cromato de potasio y ajuste el pH de la solución entre
6.5 y 7.0. (compruebe con el papel indicador universal). Titule con la solución de nitrato de plata
(AgNO3) 0,05N hasta que la solución cambie de una coloración amarilla pálida a amarillo rosado o
ladrillo..
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Reporte la concentración de cloruros en la muestra como mg NaCl / dm .
3- Determinación de la acidez y la alcalinidad:
Muestra de agua:
En dos tubo de ensayo coloque tres ml de la muestra de agua a analizar. A un de los tubos
adicione dos gotas de indicador metilnaranja, si la solución se torna roja, proceda a determinar la
acidez mineral y la acidez total, si por el contrario se torna de color amarillo, proceda a determinar
la acidez total y alcalinidad.
En el segundo tubo de ensayo adicione dos gotas de indicador de fenolftaleina, si la solución no
toma coloración, proceda a determinar la acidez total y la alcalinidad, pero si se torna de un color
rosado o fucsia, determine únicamente la alcalinidad de la muestra.
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Acidez mineral:
En cada uno de los tres erlenmeyer de 250ml, adicione con una probeta, 100ml de agua corriente
(muestra de agua) y 5 gotas de indicador de metilnaranja, titule la muestra con una solución de
NaOH 0,02N hasta que el color cambie a amarillo.
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Acidez total:
En cada uno de los tres erlenemyer de 250ml, adicione con una probeta, 100ml de agua corriente
(muestra de agua) y 5 gotas de indicador de fenolftaleina, titule la muestra con una solución de
NaOH 0,02N hasta que el color cambie a un rosado pálido, que permanezca por lo menos 30
segundos.
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Alcalinidad:
En cada uno de los tres erlenmeyer de 250ml, adicione con una probeta, 100ml de la muestra de
agua y 5 gotas de indicador de fenolftaleina, titule la muestra con HCl 0,02N hasta que el color
rosado desaparezca completamente (transparente), luego adicione 5 gotas de indicador
metilnaranja y continúe titulando la muestra con HCl 0,02N hasta que cambien el color de amarillo
a rojo.
Anote claramente el volumen utilizado de las soluciones de NaOH o HCl en cada una de las
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titulaciones y exprese la acidez (mineral y/o total) y la alcalinidad en unidades de mgCaCO3 / dm .
Muestra de leche: (determinación de acidez)
En los tres erlenmeyer de 250ml adiciones con la pipeta aforada 25 ml de leche, y luego agregue
100ml de agua destilada, adiciones cinco gotas de indicador de fenolftaleina y titule con la solución
de NaOH 0,02N hasta que se observe una coloración rosado palido. Reportar la acidez en %de
ácido láctico.
Muestra de vinagre: (determinación de concentración)
Traspase 5ml de vinagre a un balón aforado de 100ml, complete a volumen con agua destilada y
homogenice. Luego adicione a cada uno de los tres erlenmeyer 5ml de la solución preparada
anteriormente, 100ml de agua destilada y tres gotas de fenolftaleina; titule la solución con NaOH
0,02N hasta observar la aparición de un color rosa pálido. Anote el volumen utilizado de base en
cada titulación.
VI. TABLA DE DATOS:
Elabora la tabla de datos la cual debe estar en el cuaderno de laboratorio antes de iniciar la
práctica.
VII. PARA EL ANÁLISIS DE LA PRACTICA:
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Datos y observaciones de los experimentos realizados en forma clara
Determinación de cloruros en la muestra de agua por los dos métodos utilizados y
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expresarla en mg NaCl / dm
Determinación de la acidez y alcalinidad de una muestra de agua expresada en mg CaCO3
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/ dm .
Determinación de la acidez de la muestra de leche y expresarla en %de ácido láctico.
Determinación del porcentaje (%p/v) del ácido acético en el vinagre.
Compare los resultados obtenidos con las normas de calidad respectivas.
Analice las observaciones y resultados obtenidos
Revise de nuevo los objetivos de la práctica, evalúe si se cumplieron total o parcialmente y
redacte unas conclusiones en donde exprese en forma explícita lo aprendido en esta
práctica
VIII. BIBLIOGRAFÍA:
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Estándar Methods for the examination of water and wastewater editado por Arnold E.
th
Greenbers y otros. Publicado por Publication office American Public Health Association,18
edición, U.S.A, 1992.
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Official methods of analysis of AOAC International editado por Patricia Conniff. Publicado
th
por AOAC International, 16 edición, volumen 1 y 2, U.S.A, 1998.
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Skoog D.A, West D.M. 2001. Química analítica, séptima edición, Ma.Graw Hill. México.
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The Merck Index: an encyclopedia of chemical. Drugs and Biologicals. Budavari S. Guide
for safety in the Chemical Laboratory.
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