DETERMINACION DE HIDROXIDO Y CARBONATOS EN MEZCLAS ALCALINAS CON DOS INDICADORES

DETERMINACION DE HIDROXIDO Y CARBONATOS EN MEZCLAS ALCALINAS CON DOS INDICADORESING.LIDA ANAYA GARRO

TEMA:Determinacin de Hidrxido y Carbonatos en mezclas Alcalinas con dos IndicadoresDOCENTE:Ing. Lida Anaya GarroCURSO:Qumica Analtica CuantitativaINTEGRANTES: Montemayor Cndor ngelESPECIALIDAD:TAQ- IV CICLOTURNO: DIURNO

En el presente informe se proceder a explicar de forma detallada y significativa los pasos a seguir determinar ciertas muestras de hidrxidos y carbonatos en soluciones alcalinas ya que para este proceso nos dar a conocer por medio de indicadores e volumetras de neutralizacin.El objetivo principal de esta prctica como ya se haba mencionado primeramente es saber utilizar volumetras de neutralizacin que se pueden cuantificar los componentes de una solucin alcalina que contenga NaOH, NaHCO3,y Na2CO3, solo o combinados. Solo pueden existir en cantidades apreciables de dos de los tres componentes, por cuanto el tercero se elimina por reaccin.Ya que nos redactara con gran elocuencia, los hechos acontecidos, en la experimentacin como tambin verificar ciertos puntos de observacin acerca de esta singular operacin que la neutralizacin por lo cual nos brindara conocimientos que nos ayudaran a destacar, en este campo, debido a que los pasos son sencillos y complejos, por lo que es ms fcil acoplarse a este proceso.

Determinar la composicin alcalina de la manera mediante dos titulaciones. Aplicar los principios de las volumetras de neutralizacin en la determinacin de NaOH, NaHCO3, Na2CO3 o mezclas posibles en una solucin alcalina. Calcular el contenido de NaOH, NaHCO3, o Na2CO3 mezclas posibles en una solucin alcalina. Calcular el error absoluto y el error relativo de los resultados de las muestras alcalinas u otros clculos correspondientes. Determinar el volumen total de la solucin utilizada a neutralizar.

Determinacin de NaOH, NaHCO3, Na2CO3 o mezclas posibles en muestras alcalinas Mediante volumetras de neutralizacin se pueden cuantificar los componentes de una solucin alcalina que contenga NaOH, NaHCO3,y Na2CO3, solo o combinados.Solo pueden existir en cantidades apreciables de dos de los tres componentes, por cuanto el tercero se elimina por reaccin entre ellos. Por lo anterior, una solucin puede contener una mezcla de NaOH y Na2CO3 o de Na2CO3y NaHCO3. No pueden existir en solucin NaOH y NaHCO3 porque reaccionan entre s para dar Na2CO3 segn la siguiente reaccin inica:OH- + HCO3- CO3= + H2OLa cuantificacin de estas sustancias se puede realizar mediante dos mtodos.El primer mtodo permite determinar la composicin alcalina de la muestra mediante dos titulaciones: una, con un indicador de viraje cido como el metil naranja y la otra, con un indicador de viraje bsico como la fenolftalena.El segundo mtodo cuantifica mezclas de NaOH y Na2CO3 o de Na2CO3 y NaHCO3, adicionando BaCl2.Determinacin de la composicin alcalina de la muestra mediante dos titulaciones.La composicin de la solucin se calcula a partir de dos volmenes relativos de cido patrn necesarios para valorar volmenes iguales de muestra con dos indicadores, uno que vire en medio cido y otros que vire en medio bsico.Compuesto (s) en la muestraRelacin entre VF y VM en la valoracin de volmenes iguales de muestra

NaOH Na2CO3NaHCO3NaOH, Na2CO3Na2CO3, NaHCO3VF = VM VF = VMVF = 0; VM > 0VF > VMVF < VM

Si se llama VF al volumen del cido necesario para el viraje con fenolftalena y VM al volumen necesario para el viraje con metil naranja, la muestra contendr los siguientes compuestos. Las reacciones inicas que ocurren en la valoracin de los componentes de la solucin alcalina con HCl y los volmenes relacionados con cada indicador, aparecen a continuacin:a. Si la muestra contiene NaOHOH- + H+ H2O (VF = VM)b. Si la muestra contiene Na2CO3CO3= + H+ HCO3 - (VF)HCO3- + H+ Na2CO3 (VM - VF)c. Si la muestra contiene NaHCO3HCO3- + H+ H2CO3 (VM)d. Si la muestra contiene NaOH y Na2CO3.OH- + H+ H2OCO3= + H+ HCO3 - *El volumen gastado en las dos reacciones anteriores corresponde a VM - VF.HCO3- * + H+ H2CO3 (VM - VF)e. Si la muestra contiene Na2CO3 y NaHCO3CO3= + H+ HCO3 - * (VM)HCO3- + H+ H2CO3HCO3- * + H+ H2CO3El volumen gastado en las dos reacciones anteriores corresponde a VM - VF.Los resultados en muestras formadas por uno solo de los compuestos alcalinos son exactos, pero para mezclas no, porque el punto final de la valoracin de carbonatos en presencia de fenolftalena es difuso. Se prefiere en este ltimo caso, mtodos especficos para mezclas. Determinacin de mezclas de NaOH y Na2CO3 con BaCl2. Se hacen dos valoraciones; en una de ellas se determinan los miliequivalentes totales usando un indicador de viraje cido (VM); para la otra valoracin se separa el carbonato de la solucin agregando un exceso de BaCl2. El BaCO3 formado es una sal con solubilidad muy baja. La cuantificacin de los hidrxidos se hace utilizando un indicador de viraje bsico (VF). Las reacciones que ocurren son:Alcalinidad total: OH- + H+ H2OHCO3 - + H+ H2CO3El volumen gastado en las dos reacciones corresponde a VM.Hidrxidos: CO3 - + Ba+2 BaCO3 OH- + H+ H2O (V1)Determinacin de mezclas de Na2CO3y NaHCO3 con BaCl2. Se hacen dos valoraciones; en una de ellas se determinan los miliequivalentes totales usando un indicador de viraje cido (VM); para la otra valoracin se agrega un exceso de lcali tipo para convertir el NaHCO3 en Na2CO3 (V2). Posteriormente se adiciona BaCl2 para precipitar todo el Na2CO3 y se valora el NaHCO3 por retroceso con cido tipo (V2).Las reacciones que ocurren son:Alcalinidad total: CO3 = + 2H+ H2CO3HCO3= + H+ H2CO3Bicarbonatos: HCO3 - + OH - CO3 = + H2OCO3 = + Ba+2 BaCO3OH- + H+ H2O (V2)MEZCLAS ALCALINAS

Mtodo de Warder

Este mtodo puede llevarse a cabo sobre una porcin nica de muestra o sobre dos iguales de ella. Cualquier sea el caso, permite decidir que componentes se encuentran presentes y la concentracin de cada uno de ellas. Cuando se trabaja sobre una porcin nica de la muestra (una alcuota), se realizan dos titulaciones sucesivas usando indicadores que poseen distintos rangos de viraje (fenolftalena y heliantina), en ese orden.

Para una nica porcin:

Se llama VF al volumen de cido normalizado necesario para producir la decoloracin de la fenolftalena y VH al volumen de cido normalizado, contando a partir de VF, necesarios para producir el cambio de color del indicador heliantina.Se denominan mezclas alcalinas a las formadas por combinaciones compatibles de sosa, carbonato y carbonato cido. Estas mezclas tienen gran importancia tanto en Qumica Industrial, como Medio-Ambiental, Alimentaria o Clnica, por lo que su determinacin analtica tiene un gran inters.

Materiales. 1 pipeta de 10mL, 1 bureta de 25 mL, 2 erlenmeyer de 250mL, 1 probeta de 100mL, 1 pipeta de 5mL, 1 embudo de vidrio.Reactivos. Fenolftalena, solucin patrn de HCl, naranja de metilo, carbonato y bicarbonato de sodio (muestra A) carbonato e hidrxido de sodio (muestra B) Equipos. Pehachmetro

Determinar el % de carbonato, bicarbonato e hidrxido de sodio en las diferentes muestras.

Tabla 1. Determinacin de la composicin alcalina de la muestra.Informacin requeridaEnsayo 1Ensayo 2

Identificacin de la muestra

Volumen de la muestra

pH de la muestra

Volumen con fenolftalena VF (mL)

pH de la solucin resultante

Normalidad del HCl patrn

Relacin entre VF y VM

Compuestos alcalinos en la muestra

g/L de cada uno de los compuestos presentes

Tabla 2. Determinacin de NaOH y Na2CO3 con BaCl2.Informacin requeridaEnsayo 1Ensayo 2

Volumen de muestra (mL)

Consumo de HCl V1 (mL)

VM promedio (mL)

Normalidad de HCl patrn

g/L NaOH

g/L Na2CO3

Tabla 3. Determinacin de Na2CO3 y NaHCO3 con BaCl2Informacin requeridaEnsayo 1Ensayo 2

Volumen de muestra (mL)

Volumen de NaOH adicionado

VM promedio (mL)

Normalidad del HCl patrn

Normalidad del NaOH patrn

g/L Na2CO3

g/L NaHCO3

Consumo de HCl por el exceso de NaOH V1 (mL)

Se dice la determinacin de carbonatos e hidrxido alcalinas se dice que Solo pueden existir en cantidades apreciables de dos de los tres componentes, por cuanto el tercero se elimina por reaccin entre ellos. Por lo anterior, una solucin puede contener una mezcla de NaOH y Na2CO3 o de Na2CO3y NaHCO3. No pueden existir en solucin NaOH y NaHCO3 porque reaccionan entre s para dar Na2CO3.

Podemos concluir que una titulacin de neutralizacin o valoracin de acido base, termina cuando el numero de equivalentes del acido es igual al nmero equivalentes de la base, o en el momento en el cual se alcanza el punto de equivalencia de reaccin. Lo cual mediante volumetras de neutralizacin se pueden cuantificar las componentes de una solucin alcalina que contenga dichas muestras a analizar.

Por otra parte se ha de resaltar, que para las titulaciones acido base, los dos mtodos ms comunes para poder determinar, los puntos finales, es el empleo de indicadores coloreados, como es el caso de la fenolftalena y el anaranjado de metilo, indicadores empleado en esta prctica, o tambin el uso del peachimetro, para controlar el PH, de la solucin en funcin del volumen titulante agregado.

Se ha de resaltar, que en numerosos anlisis qumicos es necesario utilizacin de soluciones acidas y bases fuertes de concentraciones conocidas, por lo que la concentracin de dichas soluciones puede determinarse por medio de titulaciones o valoraciones de neutralizacin.

Se dice que la composicin de la solucin se calcula a partir de dos volmenes relativos de acido patrn necesarios para valorar volmenes iguales de muestra con dos indicadores sea en este caso la fenolftalena y el anaranjado de metilo uno para el medio acido y el otro para el medio bsico por el cual se llama VF al volumen del acido y VM al volumen necesario para el viraje del anaranjado de metilo.

Tener el mayor cuidado y precaucin al trabajar son el acido clorhdrico es muy corrosivo en altas concentraciones. Determinar la cantidad necesaria al comenzar dicha prueba ya que es muy importante a la hora de hacer los clculos. Tomar las precauciones necesarias en cuanto la manipulacin de reactivos de alta concentracin puesto, a que nos pueden causar un gran dao, como se menciono anteriormente trabajaremos con cidos, los cuales sern preparados, puesto a que estos reactivos se ha conservado durante un largo tiempo, y estn en tan mal estado que con tan solo tocar, nos puede causar una corrosin o una intoxicacin. No, improvisar en cuanto la preparacin de soluciones, puesto a que nos puede causar un error, de clculos o un retraso de ejecucin del proceso, por otra parte en cuanto a la ejecucin del proceso se ha de seguir lo que esta propuesto en la gua porque si no, una mal paso a seguir podra establecer unas posibles consecuencias, los cuales nos llevaran a un proceso mal ejecutado. Realizar los clculos correctamente puesto a que es el punto clave para la ejecucin del proceso, como ya se haba mencionado anteriormente, el punto clave de la prueba es la preparacin de soluciones a una determinada concentracin. Por otra parte se recomienda establecer un punto en la cual se observara cada suceso acontecido sin omitir ningn detalle. Se recomienda usar correctamente los materiales como la fiola puesto a que sern indispensables para la preparacin de soluciones, as mismo se propondr una mejor solucin, puesto a que la mayora, no ejercen adecuadamente este instrumento, debido a que el momento de enrasarlo, causa un desnivel de proporciones altas y bajas.

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