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Titulación potenciometrica de na oh y vino tinto

  1. 1. López Ramírez José David Equipo 1.Meza Cruz IvánSánchez Monroy Edson RafaelTitulación potenciometrica de NaOH y vino tinto.Problema:¿Cuál será la concentración y pH del acido tartárico contenido en unamuestra de vino tinto alrealizar una titulación potenciometrica con NaOH 0.1 M?Hipótesis:La titulaciónpotenciometrica es una de las tantas técnicas abarcadas por la electroanalítica para ladeterminación de la cantidad de esa sustancia presente en una solución. Se espera que el pH en elpunto de equivalencia sea mayor a 7 porque la reacción que ocurre entre una base fuerte y unácido débil; el anión que se forma del ácido sufre una hidrólisis, por lo que el pH al que ocurre laneutralización es mayor que 7.Esto quiere decir que el par conjugado formado del acido débil esuna base. Conociendo el pH se determinara la concentración del vino tinto así como su contantede acidez sabiendo que el acido tartárico es el mas abundante en el vino.Objetivo:El objetivo principal que se pretende lograr en éste experimento es la determinación laconcentración de una sustancia mediante la obtención del pH en el punto de equivalenciaaplicando la técnica de titulación potenciométrica, así como determinar la exactitud y precisión dela titulación. Asimismo se determinara la contante de acidez del acido tartárico ,presente en grancantidad en el vino tinto.Marco teórico.Los métodos potenciómetricos se basan en la medida del potencial eléctrico de un electrodosumergido en una disolución. A partir de este potencial se puede establecer la concentración deuna especie electroactiva presente en la disolución. Para llevar acabo esta medida es necesariodisponer. 1. Un potenciómetro, aparato capaz de medir la diferencia de potencial entre dos electrodos (fuerza electromotriz). 2. Electrodo de referencia, que genera un potencial fijo. 3. Electrodo indicador (selectivo), que genera un potencial variable en función de la cantidad de la especie electroactiva.En la mayoría de los pH-metros se utiliza un electrodo combinado (elemento que en una piezareúne al electrodo de referencia y el sensible a la concentración de H+). Este fenómeno se haestudiado ampliamente y se conoce la sensibilidad y selectividad de las membranas de vidriofrente al pH. Además se han desarrollado electrodos de membrana que permiten cuantificar laconcentración de iones tales como K+, Na+, Li+, Ca2+ y F-.Stanley Wolf. (2004).
  2. 2. López Ramírez José David Equipo 1.Meza Cruz IvánSánchez Monroy Edson RafaelEl seguimiento del pH en una valoración de neutralización (en función del volumen del valoranteañadido), proporciona cambios bruscos en el punto de equivalencia. Estos cambios bruscos en elvalor de pH de la disolución vienen caracterizados en por una grafica; por la aparición de un saltoen la línea de la grafica. Dichos cambios son mayores cuando mas fuertes son el acido y la baseque participan y son los que permiten determinar el punto final, siendo este el punto de inflexiónde la curva.Vino.Es una bebida producida exclusivamente por la fermentación de la uva fresca o del zumo de uvasfrescas. Los caracteres gustativos de un vino dependen de la composición química. El vino puedeconsiderarse como una solución hidroalcoholica con un contenido de azucares, ácidos, sales,compuestos fenólicos y otras muchas sustancias. Cada uno de estos compuestos tiene un sabor yolor propio que comunican al conjunto.Los ácidos que provienen de la uva son el tartárico, málico y cítrico. Los demás se forman durantela fermentación y algunos como el propionico se forman cuando el vino presenta alteraciones.Acido tartárico; muy importante pata la conservación del vino; es el que se encuentra en mayorcantidad y esta en equilibrio con sus sales. La disminución en la temperatura provoca laprecipitación en forma de crémor tártaro y hace que disminuya la acidez. Acidomálico: disminuyedurante la fermentación y puede desaparecer en casa de fermentación malolactica. Acido cítrico:cumple función antioxidante, le da gusto al vino y puede producir aumento en la acidez volátil.Amortiguadores (reguladores del pH).En química, un amortiguador (regulador) esta formado por un par de sustancias químicas que, siestán presentes en una solución en particular, mantienen el pH casi constante cuando se agregaun acido o una base. Un amortiguador químico se asemeja a un amortiguador mecánico queabsorbe impactos: tiende a reducir el choque de los cambios drásticos de concentración de H+ yOH-. Los amortiguadores son importantes en muchos procesos de manufactura y sonindispensables para la vida. Un amortiguador se prepara con un acido débil y una sal de ese acido(o una base débil y una salde esa base), por lo regular en concentraciones aproximadamente
  3. 3. López Ramírez José David Equipo 1.Meza Cruz IvánSánchez Monroy Edson Rafael iguales. La solución amortiguadora contiene especies que reaccionan con los iones H+ y OH- que se agregan y los atrapan. Sin embargo, el acido y la base que forman la disolución amortiguadora no deben consumirse entre si a medida que se lleva a cabo la reacción de neutralización.Skoog D.A. (2009).Método directo: consiste en graficar los datos de potencial en función del volumen de reactivo. Elpunto de inflexión en la parte ascendente de la curva se estima visualmente y se toma como puntofinal.Método de la primera derivada: implica calcular el cambio de potencial por unidad de volumen detitulante (ΔpH/ΔV). El grafico de estos datos en función del volumen promedio V produce unacurva con un máximo que corresponde al punto de inflexión. Si la curva es simetría, el puntomáximo de la pendiente coincide con el de equivalencia.Las curvas asimétricas dan un pequeño error de titulación si el punto máximo se toma como elfinal. Estas curvas son comunes cuando el número de electrones transferidos es diferente en lassemireacciones del analito y titulante.Manuel Aguilar Sanjuán. (1999).
  4. 4. López Ramírez José David Equipo 1.Meza Cruz IvánSánchez Monroy Edson RafaelMetodología.Lista de material. 1- pinzas de doble presión. 1-soporte universal. 1-anillo de hierro. 1-pipeta volumétrica de 25 mL. 1-pipeta volumétrica de 5 mL. 1-matraz aforado de 100 mL. 4- vaso de precipitado de 50 mL. 1-bureta con llave de teflón de 25 mL. 1-embudo de tallo largo sin estrías. 1- agitador magnético. 1-bata. 1-bitacora. 1-googles. 1-guantes de neopreno. Desecador. Vidrio de reloj. Puntilla amarilla. Pesafiltro.Lista de instrumentos. Balanza analítica.Lista de equipo. Parrilla de agitación magnética. Estufa.Lista de reactivos.Hidróxido de sodio NaOH.P.M.=40.01 g/mol.P.e.=1388 ˚C.P.f.=318.4 ˚C.ʃ=2.13 g/mL (25 ˚C).
  5. 5. López Ramírez José David Equipo 1.Meza Cruz IvánSánchez Monroy Edson RafaelSolubilidad= 1g se disuelve en 0.9 mL de H2O.C.e.= 0.35 cal/g ˚C (20 ˚C).El NaOH reacciona con los metales como Al, Zn y Sn, generando aniones AlO2-,ZnO2- y SnO3- e H.con Br y ChCl3 reacciona vigorosamente.Precauciones. Para el manejo de NaOH es necesario el uso de lentes de seguridad, bata y guantesde neopreno. No deben utilizarse lentes de contacto al trabajar con este compuesto.El NaOH debe ser almacenado en un lugar seco y en un recipiente de plástico de preferencia; yaque puede reaccionar con el vidrio.Toxicidad.Inhalación: la inhalación del polvo o neblina causa irritación y dalo al tracto respiratorio.Contacto con los ojos: el NaOH es extremadamente corrosivo a los ojos por lo que las salpicadurasson muy peligrosas, pueden provocar una gran irritación en la cornea.Contacto con la piel: tanto el NaOH solido, como el de disoluciones concentradas son muycorrosivos para la piel.Ingestión: causa quemaduras severas en la boca, esófago y estomago.Biftalato de potasio KHC8H4O4.P.M. =204.22 g/mol.P.e.=118 ˚C.P.f.=16.6 ˚C.ʃ=1.049 g/mL (20 ˚C).Solubilidad = miscible con agua.Precauciones. Si la sobreexposición va ser breve o de poca intensidad, colocarse una mascararespiratoria. Usar guantes de neopreno, vinilo, etc. Y usar gafas protectoras.Toxicidad.Inhalación: es un material que irrita severamente los tejidos respiratorios.Contacto con los ojos: causa enrojecimiento de la cornea así como una severa irritación.
  6. 6. López Ramírez José David Equipo 1.Meza Cruz IvánSánchez Monroy Edson RafaelContacto con la piel: la sobreexposición provoca dermatitis; en pequeñas cantidades en disoluciónprovoca irritación y enrojecimiento de la piel.Fenolftaleína.C6H4COOC(C6H4-4-OH)2 C20H14O4P.M. =318.33g/mol.P.f.=264 ˚C.ʃ= 1.29g/mL (20 ˚C).Solubilidad insoluble en aguaEstado físico, color y olor:Solido, polvo amarillo sin olorPrecauciones para uso normal: Utilizar Guantes de Neopreno, Lentes de seguridad, Pechera deVinilo, camisa manga larga, mascarillas con cartuchos para vapores orgánicos y polvos toxicosaprobados por OSHA en 29 CFR 1010.134.Toxicidad.Ingestión accidental: grandes dosis puede provocar trastornos gastrointestinales.Primeros auxilios: De a beber inmediatamente agua o leche. Nunca de nada por la boca a unapersona que se encuentre inconsciente. Solicitar asistencia medica de inmediato.Contacto con los ojos: irritación y ardor en los ojosPrimeros auxilios: Lavar suavemente con agua corriente durante 15 minutos abriendoocasionalmente los párpados. Solicitar atención medica de inmediato.Contacto con la piel: irritación y enrojecimiento de la piel.Primeros auxilios: Lavar con agua corriente durante 15 min. al mismo tiempo quitarse la ropacontaminada y calzado. Solicite atención médica.Inhalación: irritación en las vías tracto respiratorias.Primeros auxilios: traslade a un lugar con ventilación adecuada, si respira con dificultadsuministrar oxigeno. Solicite atención médica de inmediato.Primeros auxilios: traslade a un lugar con ventilación adecuada, si respira con dificultadsuministrar oxigeno. Solicite atención médica de inmediato.
  7. 7. López Ramírez José David Equipo 1.Meza Cruz IvánSánchez Monroy Edson RafaelAcido tartárico.Nombre común: Acido tartárico.Nombre químico: Acido L (+) tartárico, ácido (2R, 3R) tartárico, Acidumtartáricum.Nombre comercial: Acido tartárico.Fórmula química: C4 H6 O6 (Butanodioldioico)SALUD 1INFLAMABILIDAD 1REACTIVIDAD 0ESPECÍFICO ~Datos Fisicoquímicos:Cristales incoloros, o polvo blanco, transparentes o translúcidos muy resistentes, inodoro, bajoa moderadamente corrosivo con el tiempo, de sabor fuertemente ácido, estable en contactocon el aire ó la luz.Punto de fusión: 170°C.Soluble en menos de una parte de agua destilada y en 2,5 partes de alcohol; soluble enGlicerina; prácticamente insoluble en éter y en cloroformo. Las soluciones de éste ácido sonAstringentes y mediana-mente irritantes.Familia química: sales de ácidos orgánicos.Forma: cristales.Color: blanco.Sabor: frecuentemente ácido.Peso molecular: 150,09 g/mol.Efectos a la salud:Inhalación: Polvo molesto. Puede causar tos y estornudos.Ingestión: Ligeramente irritante para el sistema gastro‐intestinal, si se ingieren grandescantidades.El efecto es el de un ácido, produciendo dolor abdominal, náuseas, vómitos y diarrea.Contacto con la piel: No se esperan efectos adversos.Contacto con los ojos: Irritante leve y abrasivo temporal. Puede presentarse enrojecimiento yLagrimeo.Primeros auxilios:Inhalación: Sacar a la victima al aire fresco. Obtener atención médica para cualquier dificultad enla respiración.Ingestión: En caso de ingestión, dar de beber varios vasos de agua para diluir. Si se ingierengrandes cantidades, busque ayuda médica. No dar nada por boca a una persona inconsciente.Contacto con la piel: Lavar la zona expuesta con agua y jabón. Consulte a un médico si sedesarrolla irritación.
  8. 8. López Ramírez José David Equipo 1.Meza Cruz IvánSánchez Monroy Edson RafaelContacto con los ojos: En caso de contacto, inmediatamente lave los ojos con abundante aguadurante al menos 15 minutos, elevando los párpados superior e inferior ocasionalmente paraasegurar la remoción del químico. Llame a un médico si la irritación persiste.Cálculos:Preparación de la solución de Biftalato de PotasioM= ?g de Biftalato=2.5726 PM Biftalato= 204.22 g/mol L de solución= .25Formulas: M= (#n/L sol.) #n= (g/PM) #n= (2.5726g/204.22g/mol)= 0.0126 mol M= (0.0126mol/0.250L)= 0.0504 MSe debe hacer una 250 mL de una solución de Hidróxido de Sodio 0.1Mg de NaOH=? PM = 40 g/mol L de solución=0 .250 M= 0.01Formulas: M= (#n/L sol.) #n=(g/PM)Despeje: g= (PM)(L sol.)(M)= (40 g/mol)(0.250L)(0.1 mol/L)g= 1 g NaOHComo apoyo al experimentador, se realizara el cálculo del posible gasto de NaOH en laestandarización de este.Estandarización del NaOH con el KHC8H4O4.A partir del conocimiento teórico de las concentraciones de ambos reactivos se tomara unaprueba de 10 mL de KHC8H4O4para poder llevar a cabo este cálculo (Teórico)Formula: C1V1=C2V2Despeje: C2= (C1V1) /V2Donde C1V1son delKHC8H4O4y C2V2 son del NaOHV2= (C1V1) /C2V2= (0.0504M *10mL) / 0.1M= 5.04mLComo se podrá observar se espera que el experimentador haga un gasto de 5.04 mL paraestandarizar a la solución de NaOH 0.1M con KHC8H4O40.0504M. (Recordar que este dato esteórico).
  9. 9. López Ramírez José David Equipo 1. Meza Cruz Iván Sánchez Monroy Edson Rafael Diagramas de flujo. Inicio Preparación de la solución básica NaOH. Desecar el NaOH en la mufla durante un periodo de una hora posteriormente colocar 1g de NaOH en 50 mL de agua destilada en un vaso de precipitado de 100 mL. (Disolver continuamente). de 250 ml. A este se le Utilizar un matraz aforado introducirá un embudo de tallo largo sin estrías, el cual estará sostenido por un anillo de hierro unido a un soporte universal. Realizar 5 lavados de la disolución y agregarlos alUtilizar agua matraz volumétrico previamente llenado con undestilada poco de agua destilada. Al concluir se llenara conhervida. agua destilada hasta la marca de aforo por medio de una piseta. Aforar Guardar la disolución de NaOH en una botella de plástico con su respectiva etiqueta. Fin Inicio Valoración de la disolución de NaOH con KHC8H4O4. Pesar un vaso de precipita de 10 mL en donde se colocara el KHC8H4O4 .
  10. 10. López Ramírez José David Equipo 1.Meza Cruz IvánSánchez Monroy Edson Rafael Pesar 2.55275 g de KHC8H4O4 en una balanza analítica. Colocar a desecar en una estufa por alrededor de 1 hora y mantener la temperatura de 100 ˚C. Sacar de la estufa y colocar un vidrio de reloj encima del vaso de precipitado evitando que se hidrate el KHC8H4O4; colocarlo dentro de un desecador por 30 minutos. Pesar nuevamente el contenido junto con el vaso de precipitado y registrar el nuevo peso. Agregar agua destilada al KHC8H4O4 para evitar su hidratación disolver y realizar 3 lavados; posteriormente serán agregados a un matraz volumétrico plenamente llenado con un poco de agua destilada. Para concluir se llenara con agua destilada hasta la marca de aforo del matraz. Aforar. Posteriormente se colocaran 25 mL de NaOH por medio de un embudo en una bureta la cual estará sostenida por un soporte universal. Medir 10 mL de KHC8H4O4 en una pipeta volumétrica de 10 mL y colocarlos en un matraz Erlenmeyer de 25 mL agregar un agitador magnético. Colocar una gota de indicador fenolftaleína al matraz Erlenmeyer y colocarlo encima de una parrilla de agitación con una hoja blanca.
  11. 11. López Ramírez José David Equipo 1.Meza Cruz IvánSánchez Monroy Edson Rafael Colocar un “blanco” o punto de referencia del punto de equivalencia que se observara. Encender la parrilla de agitación y mantenerla a una velocidad constante. Verter de gota en gota la disolución de NaOH contenida en la bureta al matraz Erlenmeyer hasta observar el punto de equivalencia. Repetir el procedimiento 3 veces; registrar datos. Colocar en una botella de platico los respectivos desechos de la titulación y etiquetarlos. Fin Inicio Procedimiento para calibrar un potenciómetro Encienda el equipo y déjelo estabilizar (el tiempo requerido para esto depende de cada equipo). 1. Encienda el equipo y déjelo estabilizar (el tiempo requerido para esto depende de Lave el cada equipo). electrodo combinado con cuidado para evitar roturas y déjelo sumergido en agua destilada. Seque suavemente el electrodo con papel absorbente. Sumérjalo en el patrón de pH 7 y ajuste el equipo hasta leer el pH correspondiente en la escala. Espere unos segundos para ver si la lectura se mantiene constante. Lave y seque el electrodo nuevamente. Repita el paso 4 con el otro patrón (por ejemplo, pH 4).
  12. 12. López Ramírez José David Equipo 1.Meza Cruz IvánSánchez Monroy Edson Rafael Lave y seque el electrodo nuevamente Sumerja el electrodo combinado en la solución incógnita y lea en la escala el pH de la misma. Al finalizar lave cuidadosamente el electrodo y déjelo sumergido en una solución de KCl o agua destilada. *No dejar el electrodo seco durante períodos prolongados. Es recomendable verificar que la lectura para los patrones no se ha modificado. De ser así, ajuste nuevamente y repita la medición; esto puede ocurrir por falta de estabilización del equipo. Fin Inicio Titulación potenciometrica de NaOH y vino tinto. Colocar 10 mL de la muestra de vino tinto problema por medio de unas pipetas volumétricas de 10 mL en un vaso de precipitado de 50 mL. Introducir el electrodo del pH-metro (previamente calibrado) y el agitador magnético. Una vez colocados 25 mL de NaOH en una bureta con llave de teflón colocarla encima del vaso de precipitado. El vaso de precipitado estará puesto sobre una parrilla de agitación magnética e iniciar la agitación.
  13. 13. López Ramírez José David Equipo 1.Meza Cruz IvánSánchez Monroy Edson Rafael Abrir la llave de la bureta para que empiece el goteo de NaOH; gota a gota. Colocar un “blanco” o punto de referencia del punto de equivalencia que se observara. Repetir el procedimiento 3 veces; registrar datos. Colocar en una botella de platico los respectivos desechos de la titulación y etiquetarlos. Registrar el gasto de volumen del NaOH en una tabla de datos. FinResultados.Anotar los resultados experimentales en la siguiente tabla.Volumen de pH. Δ Volumen de Δ pH. Δ pH/ Δ VNaOH (mL). NaOH (mL). 0 Hasta 25Bibliografía. Brown, Theodore L.Lemay, Eugene; Bursten, Bruce E.; Burdge, Julia R. Química. La ciencia central. Undécima edición. Editorial Pearson Education. México, D.F.2009. Manuel Aguilar Sanjuán. Introducción a los equilibrios iónicos. Segunda edición. Editorial reverté. España. 1999. Stanley Wolf, Richard F. M. Smith. Guía para mediciones electrónicas y prácticas de laboratorio. Primera edición. Pearson Education. México. 2004. Skoog D.A., West D.M., Holler F.J. Química analítica .Octava edición. CengageLearning. 2009.

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