Informe: practica N1 Preparacin y estandarizacin de soluciones de NaOH y HCL

Carlos Guevara Pez 117003114Nicolas Saza Coaj 117003138Sebastin Agudelo 117003101

Ing Agroindustrial

Miguel ngel RamirezIngeniero Quimico U.I.S.MSc UPRM

Lab. Quimica Agroindustrial

Universidad de los LlanosVillavicencio Meta2014

1. Objetivos Preparar soluciones de hidrxido de sodio 0.10N y cido clorhdrico 0.10N a partir de reactivos puro. Utilizar la tcnica de estandarizacin de soluciones para determinar la concentracinExacta de las soluciones preparadas.

2. Reactivos y MaterialesMaterialesReactivos

Beaker 50 mlFtalato cido de potasio, (KHP)

Erlenmeyer 250mlFenolftalena al 0.1%

Probeta 50 mlHidrxido de sodio (NaOH)

Bureta 25 mlcido Clorhdrico (HCL)

EmbudoCarbonato de sodio (Na2CO3)

Matraz volumtrico de 25 y 250 mlNaranja de metilo

Pipeta volumtrica de 10 y 25 ml

Frasco de plstico y de vidrio de 500 ml

3. Datos Tabla 1. Datos obtenidos Del peso y volumen de los reactivos NaOH y HCl

NaOHHCl

Peso y volumen0.9995 g2.07 ml

Tabla 2. Datos obtenidos de la estandarizacin de la solucin de NaOH

N. muestraPesoKHPVolumeninicialVolumenfinalVolumen gastado( NaOH)Gotasfenolftaleina

10.5000 g0.0 ml24.30 ml24.30 ml2

20.5001 g0.0 ml24.40 ml24.40 ml2

30.4995 g0.0 ml24.50 ml24.50 ml2

Tabla 3. Datos obtenidos de estandarizacin de la solucin de HCl N. muestraPesoNaCO3(g)VolumenInicial(ml)VolumenParcial (ftina + HCl) Volumen Parcial(naranja +HCl)Volumen gastado(HCl)Gotas(ftina)Gotasnaranjade metilo

10.2005 g0.0 ml18.10 ml17.4035.50 ml22

20.2000 g0.0 ml18.20 ml17.5035.70 ml22

30.1998 g0.0 ml18.20 ml17.6035.80 ml22

Tabla 4. Datos obtenidos de estandarizacin de la solucin de HCl (mtodo alternativo)

N. muestraVolumen HClVolumeninicialVolumenfinalVolumen gastado( NaOH)Gotasfenolftaleina

110 ml0.0 ml10.3010.302

210 ml0.0 ml10.2010.202

310 ml0.0 ml10.3010.302

4. Clculos

Clculos para saber la cantidad de NaOH que se necesita para preparar 250 ml de una solucin de NaOH 0.10 N

N=

0.10N= # equivalente NaOH= 0.10 equivalente NaOH/L x 0.250 L= 0.0250 equivalente NaOH

P.E = donde n es el nmero de especies reaccionantesNaOH n= 1P.E NaOH = = 39.98 g/equivalente0.25 Equivalentes NaOH x( )= 0.9995 g NaOH o 1.000 g NaOH

Clculos para saber la cantidad de HCl que se necesitan para preparar 250 ml de una solucin de HCl 0.10 N

Teniendo 37% p/p = 37 g soluto/100g de solucin d = 1.19 g/mlLa dilucin: Cc x Vc = Cd x Vd

N=?=

P.E = = = 36.45 g/equivalente

En los 37 g de la solucin original:

# equivalentes HCl = 37g HCl x = 1.015 equivalente HCl

Paso la p/p a volumen con la densidad

100 g de solucin x = 84.03 ml de solucin

Por tanto la normalidad del HCl es:

N= = 12.08N

Volviendo a la dilucin

Vc = = 2.069 ml de HCl

CLCULOS DE LA CONCENTRACIN DE LAS SOLUCIONES.

Clculos para saber la concentracin de la preparacin NaOH 0.10 N

PM(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40g/mol

= = 40.00 g /eq

# equiv g =

N=

# equiv g NaOH = = 0.02498 eq NaOH

N = = 0.099 N

Clculos para saber la concentracin de la preparacin HCl 0.10 N

Se utiliza la siguiente formula:

Cc x Vc = Cd x Vd

DondeCc = concentracin del concentradoVc = volumen del concentradoCd = concentracin del diluidoVd = volumen del diluido Despejando CdCd = Cd = = 0.10002 N

CLCULOS DE LA ESTANDARIZACIN DE LAS SOLUCIONES.

Estandarizacin de la solucin NaOH 0.10N

MUESTRA 1

Masa KHP = 96 + 64 + 39 + 5 = 204g/molMasa KHP pesado = 0.5000g diluido en 25 ml

Se halla la normalidad de KHP:

PE( # eq-g) = = g/eq KHP

0.098N

Mediante la siguiente ecuacin se calcula la concentracin de NaOH

V1 x N1 = V2 x N2Donde:V1 = volumen de la solucion de KHPN1 = normalidad o concentracion de KHPV2 = volumen gastado de NaOHN2 = normalidad o concentracion de NaOH

Despejando N2

MUESTRA 2

Masa KHP = 96 + 64 + 39 + 5 = 204g/molMasa KHP pesado = 0.5001g diluidos en 25 ml

Se halla la normalidad de KHP:

PE( # eq-g) = = KHP

0.098 N

Mediante la siguiente ecuacin se calcula la concentracin de NaOH

V1 x N1 = V2 x N2Donde:V1 = volumen de la solucin de KHPN1 = normalidad o concentracin de KHPV2 = volumen gastado de NaOHN2 = normalidad o concentracin de NaOH

Despejando N2

MUESTRA 3

Masa KHP = 96 + 64 + 39 + 5 = 204g/molMasa KHP pesado = 0.4995 g

Se halla la normalidad de KHP:

PE( # eq-g) = = KHP

0.097 N

Mediante la siguiente ecuacin se calcula la concentracin de NaOH

V1 x N1 = V2 x N2Dnde:V1 = volumen de la solucin de KHPN1 = normalidad o concentracin de KHPV2 = volumen gastado de NaOHN2 = normalidad o concentracin de NaOH

Despejando N2

Se halla el valor promedio de la normalidad o concentracin de NaOH:

Estandarizacin de HCl 0.10N con NaOH estandarizado (mtodo alternativo)

Se habla de una dilucin de 10ml de HCl y 25ml de H2O por lo que la normalidad de comparacin de HCl ya no es 0.10N. Entonces se halla la normalidad de comparacin para esta disolucin:

V1 x N1 = V2 x N2Dnde:V1 = volumen de HClN1 = normalidad de HClV2 = volumen de H2ON2 = normalidad de la dilucinDespejando N2

MUESTRA 1

Mediante la siguiente ecuacin se calcula la concentracin de NaOH

V1 x N1 = V2 x N2Donde:V1 = volumen de la solucin de HClN1 = normalidad o concentracin de HClV2 = volumen gastado de NaOHN2 = normalidad o concentracin de NaOH

Despejando N1

MUESTRA 2

Mediante la siguiente ecuacin se calcula la concentracin de NaOH

V1 x N1 = V2 x N2Donde:V1 = volumen de la solucin de HClN1 = normalidad o concentracin de HClV2 = volumen gastado de NaOHN2 = normalidad o concentracin de NaOHDespejando N1

MUESTRA 3Mediante la siguiente ecuacin se calcula la concentracin de NaOH

V1 x N1 = V2 x N2Donde:V1 = volumen de la disolucin de HClN1 = normalidad o concentracin de HClV2 = volumen gastado de NaOHN2 = normalidad o concentracin de NaOH

Despejando N1

Estandarizacin de la solucin de HCl 0.10N

MUESTRA 1

Masa Na2CO3 = (23x2) + 32 + (16x3) = 126g/molMasa Na2CO3 pesado = 0.2005g disuelto en 25 mlSe halla la normalidad de Na2CO3:

PE( # eq-g) = = Na2CO3

0.1273N

Mediante la siguiente ecuacin se calcula la concentracin de NaOH

V1 x N1 = V2 x N2Dnde:V1 = volumen de la solucin de Na2CO3N1 = normalidad o concentracin de Na2CO3V2 = volumen gastado de HClN2 = normalidad o concentracin de HCl

Despejando N2

MUESTRA 2

Masa Na2CO3 = (23x2) + 32 + (16x3) = 126g/molMasa Na2CO3 pesado = 0.2000g disueltos en 25 ml

Se halla la normalidad de Na2CO3:

PE( # eq-g) = = Na2CO3

0.126N

Mediante la siguiente ecuacin se calcula la concentracin de NaOH

V1 x N1 = V2 x N2Donde:V1 = volumen de la solucion de Na2CO3N1 = normalidad o concentracion de Na2CO3V2 = volumen gastado de HClN2 = normalidad o concentracin de HCl

Despejando N2

MUESTRA 3

Masa Na2CO3 = (23x2) + 32 + (16x3) = 126g/molMasa Na2CO3 pesado = 0.1998 g disueltos en 25mlSe halla la normalidad de Na2CO3:PE( # eq-g) = = Na2CO3

0.126NMediante la siguiente ecuacin se calcula la concentracin de NaOH

V1 x N1 = V2 x N2Donde:V1 = volumen de la solucion de Na2CO3N1 = normalidad o concentracion de Na2CO3V2 = volumen gastado de HClN2 = normalidad o concentracion de HCl

Despejando N2

5. ResultadosResultados obtenidos de la prctica para NaOH 0.10NTabla 5 D

No. muestraXiXi - (Xi - )2

10,10080.10020,00063,6 E-7

20,10,1002-0,00024 E-8

30,09990,1002-0,00039. E-8

Total4.9 E-7

Calculo desviacin estandar

4.949x10-4

X 100 = 0.49 %

Calculo error relativoEr = x 100

Er = x 100 = 0,2%

Resultados obtenidos de la prctica para HCl 0.10 N (mtodo alternativo)

Tabla 6

No. muestraXiXi - (Xi - )2

10,02940,02920,00024e-8

20,02920,02920,0000

30,0290,0292-0,00024e-8

Total8e-8

Calculo desviacin estndar

2x10-4

X 100 = 0.68 %

Clculo error relativoEr = x 100

Er = x 100 = 2.45%

Datos obtenidos de la prctica para HCl 0.10 N

Tabla 7

No. muestraXiXi - (Xi - )2

10,0890,0880,0011e-06

20,0890,0880,0011e-06

30,0880,08800

Total2e -06

Calculo desviacin estndar

1x10-6

X 100 = 1.13X10-3 %Calculo error relativoEr = x 100

Er = x 100 = -12%

6. Anlisis de resultados

Para la estandarizacin de NaOH 0.10 NPara conocer la concentracin exacta del NaOH previamente preparado, utilizamos el mtodo de titulacin. La muestra q sirvi como patrn primario para el NaOH (base fuerte) debido a su alto peso molecular y pureza fue el KHP (ftalato de potasio) preparado con mucha exactitud previamente. Adems se utiliz un indicador cido-base fenolftalena, que es incolora en una solucin cida (KHP),y nos permite determinar el punto de equivalencia el cual es demostrado por medio del cambio de color de incoloro a levemente rosaLa reaccin de neutralizacin se da gracias al H libre q posee el KHP q permite neutralizar la solucin.NaOH + KHC8H4O4 -----> KNaC8H4O4 + H2O Formndose ftalato de sodio y potasio ms agua.

Para la estandarizacin de HCl 0.10NDebido a que el HCl no es un patrn primario la disolucin preparada tendr una concentracin aproximada, por lo que es necesario estandarizarla para conocer su concentracin exacta.La estandarizacin suele realizarse con CO3Na2, que si es una sustancia patrn primario. Como indicadores de la titulacin se emplean fenolftalena y naranja de metilo. El viraje de la fenolftalena se produce cuando el CO3 se ha transformado en CO3H:Na2CO3 + HCl NaCO3H + NaClEn este punto se aade naranja de metilo, que vira cuando el CO3H- ha pasado a CO3H2: NaCO3H + HCl CO3H2 + NaClCO2 + H2O

Su curva de titulacin es la siguiente:

Estandarizacin de HCl 0.10N con NaOH estandarizado

En este procedimiento se estandariz el HCl con NaOH (base fuerte) el cual fue nuestra sustancia titulante. Este aument el ph hasta llegar al punto de viraje donde la disolucin pas de incoloro a rosado por la presencia de fenolftalena.La reaccin de neutralizacin es la siguiente: HCl+ NaOH NaCl+ H2OSu curva de titulacin es la siguiente:

7. Conclusiones Se logr preparar soluciones de NaOH y HCl a partir de reactivos puros, pero su concentracin fue aproximada debido a que son patrones secundarios. Se determin la concentracin exacta de las soluciones preparadas mediante la tcnica de estandarizacin. Es necesario etiquetar todo el material para evitar confusin de reactivos.

8. Bibliografa CRISTIAN, G. Qumica Analtica. 3 Ed. Limusa. Mxico. 1981 pg. 156-257.

KLTHOFF, I. M. Y otros. Anlisis Qumico Cuantitativo. 6 Ed. Editorial Nigar, S. R. L. Buenos Aires, 1985. Pg 805-811.

RAMETTE, R. Equilibrio y Anlisis Qumico,. Fondo Educativo Interamericano. Mxico. 1983. Pg 356-365.