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DETERMINACION DE ACIDO ACÉTICO EN VINAGRE
CÁLCULO DEL PORCENTAJE DE ÁCIDO ACÉTICO (P/V)
Para calcular el porcentaje de ácido acético (p/v), vemos averiguar los
gramos de ácido por 100 ml de vinagre. La fórmula para realizar este
cálculo es la siguiente:
(1)
%( pv )CH3COOH=W gCH 3COOH
volumen (mL )Vinagre×100
Hay una relación entre el peso de una determinada cantidad de ácido y el
número de equivalentes o miliequivalentes de acidez total que genera el
mismo. Dicha relación es:
(2)
Wg de CH3COOH = #de miliequivalentes de CH3COOH X peso de un miliequivalente de CH3COOH
Lo que se busca entonces es medir el número de miliequivalentes de ácido
que hay en un determinado número de vinagre. El método analítico para
cuantificar el número de miliequivalentes es por VOLUMETRÍA ÁCIDO-BASE.
Se parte de la idea de que un determinado volumen de muestra de vinagre
contiene un número desconocido de miliequivalentes de ácido, que
reaccionará con un número igual y conocido de miliequivalentes de
hidróxido de sodio valorante (es el nombre de la solución estandarizada)
durante la titulación. En el punto de equivalencia se cumple que:
(3) #meq de CH3COOH de un volumen Y de vinagre = #
meq de NaOH en un volumen V de solución estandarizada gastado
Tal número de miliequivalentes de Y se calcula indirectamente midiendo el
volumen del valorante gastado al llegar al punto de equivalencia. El
volumen Y de vinagre se mide con una pipeta volumétrica calibrada sobre
el cual se hará la reacción. El volumen V de NaOH estandarizado que se
gasta hasta llegar al punto de equivalencia se mide en la bureta calibrada,
luego que el tercer reactivo usado como indicador, en este caso
fenolftaleína, cambia de color, a lo que se le llama punto final. El número de
miliequivalentes del valorante se calcula a partir del concepto de
normalidad; si N=#meq/V(ml), entonces:
(4)¿meq NaOH enunvolumenV gastado=V NaOH×N NaOH
Finalmente, si reemplazamos la relación (4) en (3), y esta nueva relación se
reemplaza a (2) podemos obtener una fórmula de cálculo más general; es decir,
en base a la relación (1):
( pv )CH3COOH=V NaOH×N NaOH× Pesode1meqCH3COOH
volumen (mL )Vinagre×100
Para calcular el peso de un miliequivalente de ácido acético, primero se
debe calcular el peso equivalente a partir del peso fórmula y el número de
iones hidrógeno que reacciona durante la titulación.
La ecuación de reacción del ácido acético y el hidróxido de sodio es:
CH 3COOH+NaOH→CH 3COONa+H 2O
Específicamente:
CH 3COOH+OH−¿→CH3COO−¿+H2 O ¿¿
Debido a que el proceso de titulación es ácido-base, los cambios en la
solución giran en torno a la concentración de iones hidrógeno. El pH en el
punto de equivalencia es alrededor de 9. Este valor sirve para seleccionar
el indicador del punto de equivalencia.
I. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1. Preparación de la muestra y valorante
a) Preparación de una dilución previa de la muestra: Es
recomendable en este caso hacer una dilución previa porque la
concentración alta de la muestra (porcentaje se considera alto)
obliga a tomar un volumen pequeño (para gastar menos de 25ml
del valorante) y la probabilidad de error, al tomar un volumen
pequeño, es mayor; si la bureta fuera de 50ml podría titularse
directamente sobre un volumen de la muestra. En este caso
haremos una dilución por la razón arriba indicada y porque
didácticamente permite aplicar relaciones numéricas de dilución.
Entonces:
Alistamos una fiola de 100ml
Tomamos 10 ml de vinagre con una pipeta volumétrica.
Vertimos sobre una fiola de 100 ml.
Agregamos agua destilada hasta la marca.
Tapar y agitar aproximadamente 10 segundos.
Identificar como R1.
b) Para la titulación:
VINAGRE BLANCO
Tomamos una alícuota de 15 ml de la dilución preparada.
Vertimos sobre un Erlenmeyer limpio de 250 ml.
Disolvemos con aproximadamente 50 ml de agua destilada.
Agregamos 5 gotas del indicador fenolftaleína sobre el mismo.
VINAGRE TINTO
Tomamos una alícuota de 15 ml de la dilución preparada.
Vertimos sobre un Erlenmeyer limpio de 250 ml.
Disolvemos con aproximadamente 50 ml de agua destilada.
Agregamos aprox. 0.20 gr. De carbón activado para absorber
los colorantes.
Filtramos y colectamos en el matraz Erlenmeyer de 250 ml.
Agregamos 5 gotas del indicador fenolftaleína sobre el mismo.
c) Preparación del valorante
Lavar la bureta con un poco de la solución de NaOH valorante.
Enrasar la bureta con la solución de NaOH valorante
2. Proceso de titulación
Calculamos el volumen teórico de NaOH a gastar conociendo su
normalidad y el numero de miliequivalentes que calculamos
para un determinado volumen de vinagre teóricamente al 5%
(p/v); calculamos entre el 80% a 90% de dicho volumen; esto
nos servirá para agregar rápidamente NaOH hasta dicho
volumen, y partir de ella agregar gota a gota hasta llegar al
punto final.
Titulamos agregando gota a gota el ácido sobre el Erlenmeyer,
mientras vamos agitando. El proceso finalizará cuando el
indicador cambie de color.
Anotamos el volumen de NaOH gastado en el cuadro de los resultados.
Luego, repetimos el proceso para el vinagre tinto.
II. CÁLCULOS
La fórmula general para el cálculo es:
%( pv )CH3COOH=W gCH 3COOH
volumen (mL )Vinagre×100
………(1)
Relación entre el peso de una determinada cantidad de ácido y el número
de equivalente o mili equivalentes de acidez total que genera el mismo
dicha relación es :
W gdeCH 3COOH=¿ demiliequivalentes deCH 3COOH× peso de1miliequivalente delmismo
………………. (2)
El método analítico para cuantificar el # de mili equivalentes es por
volumetría acido-base .En el punto de equivalencia se cumple que :
#meq de CH3COOH de un volumen Y de vinagre = # meq de NaOH en un volumen V de solución estandarizada gastado………….. (3)
El número de meq del VALORANTE se calcula apartir del concepto de
normalidad si N=a #meq /V(ml) entonces :
¿meq NaOH enunvolumenV gastado=V NaOH×N NaOH……….(4)
Finalmente si reemplazamos la relación (4) en (3) y esta nueva relación se
reemplaza en (2) podemos obtener una fórmula de cálculo más general; es
decir ,en base a la relación (1) :
% ( pv )CH3COOH=V NaOH×N NaOH× Pesode1meqCH3COOH
volumen (mL )Vinagre×100
La ecuación de reacción del CH 3COOH y el NaOH es :
CH 3COOH+NaOH→CH 3COONa+H 2O
Específicamente:
CH 3COOH+OH−¿→CH3COO−¿+H2 O ¿¿
DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE ACIDEZ DEL VINAGRE
DATOS:
Volumen de vinagre = 1.5ml
Volumen de NaOH = 14.4 ml
PM NaOH = 60
Parámetro = 1
Hallamos el peso de 1 mEq-gr
PM❑ = 601 = 60
601000 = 0.06 mol
Determinamos el porcentaje de acidez del vinagre blanco
%( P/v) CH3OOH =VNaOH X NNaOH X peso de1mEq−gCH 3OOH
V (ml)vinagre x100
%( P/v) CH3COOH = (14.4)(0.1)(0.06)
1.5x100 = 5.76%
Determinamos el porcentaje de acidez del vinagre tinto
%( P/v) CH3OOH =VNaOH X NNaOH X peso de1mEq−gCH 3OOH
V (ml)vinagre x100
%( P/v) CH3OOH = (4)(0.1)(0.06)
2x100 = 1.2 %
III. RESULTADOS
CUADRO 1. Datos de la titulación del vinagre blanco
R1
Volumen de vinagre inicial 10ml
Volumen de la dilución 100 ml
Volumen de la alícuota 15 ml
Volumen de vinagre en la alícuota 1.5 ml
Normalidad promedio del NaOH valorante 0.1 N
Volumen de NaOH valorante gastado 14.4 ml
Porcentaje (p/v) de CH3COOH en el vinagre 5,76 %
CUADRO 2. Datos de la titulación del vinagre tinto
R1
Volumen de vinagre inicial 10ml
Volumen de la dilución 100 ml
Volumen de la alícuota 20 ml
Volumen de vinagre en la alícuota 2 ml
Normalidad promedio del NaOH valorante 0.1 N
Volumen de NaOH valorante gastado 4 ml
Porcentaje (p/v) de CH3COOH en el vinagre 1.2 %
IV. DISCUSION DE RESULTADOS
Para la realización del valorante lo primero que se realizo fue
calcular la masa de NaOH a pesar en la balanza, luego se procedió
a mezclar con 40 mL de H2O, luego pasamos a la fiola para luego
realizar en la titulación.
Para el vinagre blanco se utilizó 14.4 mL de valorante para poder
apreciar el color morado q se tornara la mezcla realizada, esto nos
indica que probablemente la bureta que utilizamos para verter
gota a gota el valorante no estuvo correctamente limpio. Por eso
que la reacción demora.
La solución diluida del vinagre tinto se tornó a un color rojo
grosella cuando se tituló con el NaOH.
Para el vinagre tinto, la coloración fue de menor gasto en cuanto al
volumen del valorante, esto debido a que para esta titulación el
equipo ya estuvo correctamente limpio y esterilizado.
V. CONCLUSIONES
La volumetría ácido-base es el método analítico para cuantificar el
número de miliequivalentes de una determinada sustancia.
En el punto de equivalencia se cumple que el número de
miliequivalentes de un determinado ácido es igual al número de
miliequivalentes de una solución estandarizada gastada, que es cual
base.
El punto final de una titulación siempre será mayor al punto de
equivalencia.
El hidróxido de sodio reacciona con el ácido acético del vinagre según
la siguiente reacción:
CH3-COOH + NaOH → CH3-COONa + H2O
Se trata por tanto de una valoración ácido-base, donde pondremos de
manifiesto el final de la reacción por el cambio de color de la solución
mediante el uso de la fenolftaleína como indicador.
Es importante determinar el porcentaje de CH3-COOH para saber qué
calidad de vinagre es la que consumimos.
