Lab4 QI.docx

8/11/2019 Lab4 QI.docx

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Qumica Industrial I

Facultad de Ingeniera Industrial y Sistemas

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

Laboratorio N 4

Qumica Industrial I

Equilibrio Inico (Parte I)

I. Objetivos

Realizar el estudio de un aspecto muy importante en el equilibrio heterogneo;que se refiere a sales poco solubles.

Determinar el pH de soluciones acuosas empleando indicadores cidos-bsicosy de soluciones que se hidrolizan.

Determinar la concentracin de cidos y bases por volumetra.

II. Fundamento terico

Los compuestos solubles en agua pueden clasificarse como electrolitos y no

electrolitos. Los electrolitos son compuestos que se ionizan (o disocian en sus iones

componentes) para dar disoluciones acuosas que conducen la corriente elctrica. Los

no electrolitos existen como molculas en disolucin acusa, y esta no conduce la

corriente elctrica.

Los electrolitos fuertes se ionizan o se disocian por completo, o casi por completo, endisolucin acuosa diluida. Entre los electrolitos fuertes pueden mencionarse los

cidos fuertes, las bases fuertes y casi todas las sales solubles.

Laionizacines el proceso por el cual un compuesto molecular se separa formando

iones en disolucin, por ejemplo HCl.

En 1680 Robert Boyle not que los cidos disolvan muchas sustancias, cambiaban el

color de algunos tintes naturales y perdan sus propiedades caractersticas cuando se

mezclaban con lcalis. En 1814 J. Gay-Lussac concluy que los cidos neutralizaban a

las bases y que los dos tipos de sustancias deberan definirse en trminos de susreacciones entre s.

En 1923 J. N. Bronsted y T. M. Lowry presentaron independientemente sus teoras

cido base, pero como resultaron muy parecidas, la unificaron como la teora de


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Bronsted y Lowry. Esta indicaba que un cido es una sustancia, que en solucin

acuosa, libera H+y una base es una sustancia, que en solucin acuosa, acepta H+.

En ese mismo ao G. N. Lewispresent una teora cido base ms completa. Un cidoes cualquier especie que puede aceptar compartir un par de electrones. Una base es

cualquier especie que puede donar un par de electrones.

Producto inico del agua

Kw = [H3O+] [OH-] = 10-14a 25 C

Esta constante, Kw, se llama producto inico del agua.

Concepto y clculo de pH y pOH

Sorensen defini el concepto de pH para facilitar el trabajo con las concentraciones de

iones H3O+, que son cantidades muy pequeas en disoluciones acuosas y son

expresadas en potencias negativas de diez.

Sorensen propuso:

pH = -log [H3O+]o ms comnmente como pH = -log [H+].

Si [H+] > 10-7, el pH < 7 y la solucin es cida.

Si [H+] = 10-7, el pH es = 7 y la solucin es neutra

Si [H+] < 10-7, el pH > 7 y la solucin es bsica.

El pOH = -log [OH-]

La escala de pH comienza en 0 y termina en 14; la escala de pOH es inversa, cuando

pH=0, pOH=14 cuando pH=14, pOH=0, y cuando pH = 7, pOH =7.


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Relacin entre pH, pOH y pKw:

Kw= [H][OH], se aplica logaritmo:

logKw= log ([H][OH]) = log [H] + log [OH], se multiplica por -1 y se obtiene:

-log Kw= - (log [H]) + (- log[OH])

Si pKw= -logKw, entonces: pKw= pH + pOH

Dado que pKw= -log (1x10-14), entonces: pH + pOH = 14

Reactivos indicadores

Un indicador qumico es un cido o base dbil cuya forma disociada tiene diferente

color que la forma sin disociar, ello es debido a que estn formados por sistemasresonantes aromticos, que pueden modificar la distribucin de carga segn la forma

que adopten. Esta alteracin por el desplazamiento hacia una forma ms o menos

disociada, hace que la absorcin energtica del sistema se modifique y con ello el

color.

Si acordamos que cualquier indicador se designe como Hln y sus aniones con In-. La

disociacin del tornasol en las soluciones puede ser representada de la siguiente

manera:

HIn In- + H+

Color Azul Color Rojo

La aplicacin de la ley de accin de masas a este equilibrio, nos da que:

, de lo que .

Si el medio es cido, y aumenta la concentracin de H+, deber disminuir la relacin[In-]/[HIn]. Para ello el equilibrio tendr que desplazarse hacia la izquierda,

aumentando la concentracin de HIn, y dominando su color.


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Qumica Industrial I



Si el medio es bsico, el cociente tendr que aumentar, desplazndose el equilibrio

hacia la derecha y dominando el color B. Naturalmente como se trata de un equilibrio,

coexisten las dos formas, y por ello el color que toma procede de la mezcla de colores

y de su proporcin.

Indicadores cido base

Indicador Color

(cido)

Color

(base)

Intervalo

Violeta de metilo Amarillo Violeta 0.3 2.0

Azul de timol Rojo Amarillo 1.0 2.5

Rojo de o-cresol Rojo Amarillo 1.0 2.0

Anaranjado de metilo Rojo Amarillo 3.0 4.4

Rojo de metilo Rojo Amarillo 4.4 6.0

Azul de Bromocresol Amarillo Azul 6.0 8.0

Rojo neutro Rojo Amarillo 7.0 8.0

Rojo de cresol Amarillo Rojo 7.0 9.0

Fenolftalena Incoloro Rojo 8.0 10.0

Timolftalena Incoloro Azul 9.4 10.6

Amarillo de alizarina Amarillo Violeta 10 12.0

1,3,5-Trinitrobenceno incoloro Rojo 12 13.4


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III. Diagramas o esquemas del proceso

Experimento N 1: Determinacinvolumtrica de iones cloruro Cl- por valoracin

con iones Ag+


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Experimento N 2: Determinacin del pH de soluciones acidas de diferentes

concentraciones


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Experimento N 3:Determinacin de [H+] en una solucin acida desconocida

Experimento N 4:Titulacin de un acido dbil, CH3COOH, con una base fuerte,

NaOH.


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IV. Datos experimentales

Experimento N 1: Determinacinvolumtrica de iones cloruro Cl-

por valoracincon iones Ag+

Nmero deprueba

Volumen de AgNO3

1 11.2ml2 10.5ml3 10.3ml


concentraciones

Se prepara en los tubos de ensayo las concentraciones de HCl.

Serie N1

Tubo de ensayo Molaridad del HCl PH

1 0.1 12 0.01 2

3 0.001 34 0.0001 4

Serie N2

Tubo de ensayo Molaridad HCl pH

1 0.1 12 0.01 23 0.001 3

4 0.0001 4

A la primera serie la preparamos con 3 gotas de violeta de metilo.

A la segunda serie la preparamos con 3 gotas de anaranjado de metilo.


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Este experimento es ms analtico, no tiene clculos, y los cambiospresenciados estn apuntados en observaciones.


NaOH.

Molaridad del NaOH = 0.1M

Molaridad del CH3COOH = X M

Volumen de H2O = 20ml

Volumen de CH3COOH = 10ml

2 gotas de Anaranjado de Metilo.

TABLA N1

V NaOH

1 5ml2 4ml

2 gotas de Fenolftalena.

TABLA N2

VNaOH

1 10.2ml

2 8.5ml


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V. Clculos y resultados

Experimento N 1: Determinacinvolumtrica de iones cloruro Cl-

por valoracincon iones Ag+

Datos:

Molaridad del NaCl =XM

Molaridad del AgNO3 = 0.01 M

Volumen de NaCl X molar = 10ml

Volumen de AgNO3: volumen aadido hasta que cambie a un color permanente.

Por lo tanto podemos hallar la molaridad del NaCl.

En el equilibro justo cuando cambia de color se tiene:

Para la prueba 1

[NaCl].VNaCl= [AgNO3].VAgNO3

X.(10ml) = 0.01.(11.2ml)

X = 0.0112 M

Para la prueba 2


X.(10ml) = 0.01.(10.5ml)

X = 0.0105 M

Para la prueba 3


X.(10ml) = 0.01.(10.3ml)

X = 0.0103 M


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Experimento N 2: Determinacin del pH de soluciones cidas de diferentes

concentraciones

Datos:

Se prepara en los tubos de ensayo las concentraciones de HCl.

Serie N1


1 0.1 12 0.01 23 0.001 34 0.0001 4

Serie N2

Tubo de ensayo Molaridad HCl pH

1 0.1 12 0.01 23 0.001 34 0.0001 4



Escala de colores para el indicador

0.1 0.01 0.001 0.0001

Serie con violeta de metilo turquesa azul morado moradoSerie con anaranjado de metilo rojo rojo naranja naranja claro


Este experimento es ms analtico, no tiene clculos, y los cambios

presenciados estn apuntados en observaciones.


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NaOH.

Trabajando con los datos experimentales de la tabla 1

Para el caso de 5ml VNaOH

Volumen utilizado de NaOH = 5ml

# Equiv CH3COOH = # EquivNaOH

n(CH3COOH).VCH3COOH =n( NaOH).5ml

MCH3COOH. VCH3COOH + agua= MNaOH. 5ml

X. (1 )(30ml) = (0.1) (1) (5ml)

x= 0.016 M

Para el caso de 4ml VNaOH

Volumen utilizado de NaOH = 4ml

# Eq CH3COOH= # EqNaOH

n(CH3COOH).VCH3COOH=n( NaOH).4ml MCH3COOH. VCH3COOH + agua= MNaOH. 4ml

X. (1) (30ml) = (0.1) (1) (4ml) X= 0.013M

El cambio de color al final esANARANJADO CLARO DE BAJA INTENSIDAD..

Trabajando con los datos experimentales de la tabla 2

Para el caso de 10.2ml VNaOH

Volumen utilizado de NaOH = 10.2ml


n(CH3COOH).VCH3COOH=n( NaOH).10.2ml MCH3COOH. VCH3COOH + agua= MNaOH. 10.2ml

X. (1) (30ml) = (0.1) (1) (10.2ml) X= 0.004M


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Para el caso de 8.5ml VNaOH

Volumen utilizado de NaOH = 8.5ml


n(CH3COOH).VCH3COOH=n( NaOH).8.5ml

MCH3COOH. VCH3COOH + agua= M(NaOH). (8.5ml)

X. (1) (30ml) = (0.1) (1) (8.5ml) X= 0.0283M

El cambio de color al final es VIOLETA O ROJO GROSELLA.

VI.

Observaciones


con iones Ag+

Ag+ + Cl- AgCl Precipitado blanco

2Ag+ + Cr2O4-2 Ag2Cr2O4 Precipitado rojizo

1 Precipitacin AgCl(blanco) [Ag+] [Cl-] kps(AgCl)

2 Precipitacin Ag2Cr2O4 (rojizo) [Ag+]2[Cr2O4-2] kps(Ag2Cr2O4)

El NaCl se nota de incoloro

El K2CrO4se nota de color amarillo Al mezclar el cloruro de sodio con el AgNO3la solucin se enturbia a un color

blanquecino. Al mezclar K2CrO4con el AgNO3la solucin toma un color rojo salmn

Al agregar el AgNO3 a la solucin formado porNaCl y K2CrO4 la solucin se tornade un color salmn rojizo.


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concentraciones

Serie N1


1 0.1 12 0.01 23 0.001 34 0.0001 4

Serie N2

Tubo de ensayo Molaridad HCl pH1 0.1 12 0.01 23 0.001 34 0.0001 4



Cuando se le aade 2 gotas de violeta de metilo a la primera serie se observalos cambios de colores de las soluciones en el cual su intensidad de color delprimer tubo (0.1M) al ltimo tubo (0.0001M) est disminuyendo.

Cuando se le aade 2 gotas de anaranjado de metilo a la segunda serie seobserva los cambios de colores de las soluciones en el cual su intensidad decolor del primer tubo (0.1M) al ltimo tubo (0.0001M) est aumentando.

Escala de colores para el indicador

0.1 0.01 0.001 0.0001Serie con violeta de metilo turquesa azul morado morado

Serie con anaranjado de metilo rojo rojo naranja naranja claro


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El cambio de calor en presencia de violeta de metilo y anaranjado de metilo.

Con Violeta de metilo se vuelve color turquesa. Con Anaranjado de metilo se vuelve color rojo.

Al comparar el color del HCl (xM) con los indicadores (violeta de metilo yanaranjado de metilo), percibimos que en el primer indicador el color es el mstenue de la escala, mientras que en el segundo el color es el ms intenso.

Por lo tanto:

Los tubos con HCl X Molar se aproxima a HCl 0.1 M en la escala de colores del

Experimento N2.

Experimento N 4:Titulacin de un acido dbil, CH3COOH,

con una base fuerte, NaOH.

Al realizar la titulacin y utilizar el anaranjado de metilose observ que la solucin se tornaba a un anaranjado de

baja intensidad

Al realizar la titulacin y utilizar el indicadorfenolftalena se observ que la solucin se tornaba a uncolor violeta o rojo grosella


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VII. Cuestionario1.- Cules son las ecuaciones correspondientes de la experiencia referente a sales

poco solubles?

Cl(ac) + AgNO3 (ac) NO3(ac) + AgCl

2 AgNO3 (ac) + K2CrO4 (ac) Ag2CrO4 + 2 KNO3 (ac)

Ag+(aq) + Cl-(aq)AgCl(s) Reaccin de titulacin

CrO42-+ 2Ag+(aq)Ag2CrO4(s) Reaccinn del punto final

2.- En la Experiencia N1. Cuntos mL de nitrato de plata emple hasta observar

un cambio permanente y que concentracin [Cl-] significa tal volumen?

V: Volumen de nitrato de plata[Ag+] = 0.01 M [Cl-] x 10mL = [Ag+] x V

1 V = 11.2 mL [Cl-] = 0.0112 M

2 V = 10.5 mL [Cl-] = 0.0105 M

3 V = 10.3 mL [Cl-] = 0.0103 M

3.- A qu concentracin de iones [Ag+] precipita el AgCl?

Para resolver este problema usaremos el siguiente dato:Kps = Ag1+Cl1-= 1.7x10-10

Usando los resultados de la anterior pregunta ([NaCl] = [Cl-])

1 Cl1-= 1.517x10-8

2 Cl1-= 1.619x10-8

3 Cl1-= 1.650x10-8

4.- Qu concentracin de iones cloruro queda en la solucin al momento queempieza a precipitar el CrO4Ag2?

De las ecuaciones:


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Se tiene que:

Kps(primera ecuacin)=[CrO4=][ Ag+]2

Del problema 1 se obtuvo:

[Ag+]= =1.48*10-6M para la primera ecuacin

Si el nitrato de plata , AgNO3,se agrega a una solucin saturada de cloruro de plata (lo primero que

ocurre), el incremento provocado en la concentracin molar del catin plata har que el producto

inico sea mayor que el Kps, por lo tanto, precipitar algo de cloruro de plata para restablecer el

equilibrio.(por eso primero se ve turbia el agua) .pero tambin al encontrar [Ag+] el [CrO4=] se une

para formar AgCrO4 hasta llegar al equilibrio que es cuando se forma el precipitado color salmn

rojizo, en ese instante los # de equivalente de esas sustancias son iguales:

Nmero de equivalentes de (CrO4=)= Nmero de equivalentes de (Ag+)

0.1M*0.1mL= [Ag+]*10mL

[Ag+]=0.001M

Que a su vez es la misma del [Cl-] al llegar al equilibrio, por eso es que al final solo ve un

tono tenue de color salmn rojizo y un poco de turbiedad.

Por lo tanto: [Cl-]= 0.001M

5.- Cmo determinara si una solucin es acida o bsica?

Depende de la concentracin de H+u OH-que posea la solucin. Para determinar si

una solucin es acida o bsica usamos el concepto de pH y pOH que podemos medirlas

usando indicadores qumicos como la fenolftalena.

pH = -Log[H+] y pOH = -Log[OH-] y pH + pOH = 14; si pH < 7 entonces la solucin es

acida en caso contrario ser bsica.

6.- En la Experiencia N4, al agregar 20 mL de H2O destilada, Vario el N de molesde CH3COOH? Vario su concentracin? Por qu?

El nmero de moles del CH3COOH se mantiene constante debido a que solo se agrega

agua con la cual no reacciona, por otro lado su concentracin si varia una pequea

cantidad la cual para los clculos consideramos despreciables.


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7.- Cuantas moles de NaOH se utilizaron en la experiencia N4?

VNaOH: Volumen de NaOH utilizado.

Dato: [NaOH] = 0.1M

Indicador:

Anaranjado de metilo:1 VNaOH = 5 mL nNaOH= 0.5 mmoles.2 VNaOH = 4 mL nNaOH= 0.4 mmoles.

Fenolftalena:1 VNaOH = 10.2 mL nNaOH= 1.02 mmoles.2 VNaOH = 8.5 mL nNaOH= 0.85 mmoles.

8.- A que llamamos pH y pOH?

ndice de iones H+(pH) e ndice de iones OH- (pOH), mediante estas expresiones se

puede decir si una solucin es cida o bsica.

pH = -Log[H+] y pOH = -Log[OH]

9.- Cul ser el pH de las siguientes concentraciones de [H+] : 10, 10-1, 10-7, 1014,

10-2M?

De la frmula de arriba (pH = -Log[H+]): [H+] = 10 M pH = -1

[H+] = 10-1M pH = 1

[H+] = 10-7M pH = 7

[H+] = 1014M pH = -14

[H+] = 10-2M pH = 2


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10.- Haga una grfica pH. Vs. V del Exp N4

11.- Indique algn mtodo para determinar la cantidad de AgNO3

El mtodo de Mohr.

Mtodo argento mtrico

El mtodo argentomtrico o volumtrico es recomendable para agua con

concentraciones entre 1,5 y 100 mg/l de cloruros. esta basado en el mtodo de Mohr.

Sobre una muestra ligeramente alcalina, con pH entre 7 y 10, se aade disolucin de

AgNO3 valorante, y disolucin indicadora K2CrO4. Los Cl-

precipitan con el in Ag+

formando un compuesto muy insoluble de color blanco. Cuando todo el producto ha

precipitado, se forma el cromato de plata, de color rojo ladrillo, que es menos

insoluble que el anterior y nos seala el fin de la valoracin.
http://www.google.com.pe/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=KuGOSMcreOkaaM&tbnid=O5J6vZBVfqCu2M:&ved=0CAgQjRwwAA&url=http://www.monografias.com/trabajos71/reacciones-acido-base/reacciones-acido-base2.shtml&ei=pFqqUd60O7Os4AO81oGIAQ&psig=AFQjCNE973QMZhIoCB63Su9GydMJ9_UiMg&ust=1370205221009331http://www.google.com.pe/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=KuGOSMcreOkaaM&tbnid=O5J6vZBVfqCu2M:&ved=0CAgQjRwwAA&url=http://www.monografias.com/trabajos71/reacciones-acido-base/reacciones-acido-base2.shtml&ei=pFqqUd60O7Os4AO81oGIAQ&psig=AFQjCNE973QMZhIoCB63Su9GydMJ9_UiMg&ust=1370205221009331http://www.google.com.pe/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=KuGOSMcreOkaaM&tbnid=O5J6vZBVfqCu2M:&ved=0CAgQjRwwAA&url=http://www.monografias.com/trabajos71/reacciones-acido-base/reacciones-acido-base2.shtml&ei=pFqqUd60O7Os4AO81oGIAQ&psig=AFQjCNE973QMZhIoCB63Su9GydMJ9_UiMg&ust=1370205221009331http://www.google.com.pe/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=KuGOSMcreOkaaM&tbnid=O5J6vZBVfqCu2M:&ved=0CAgQjRwwAA&url=http://www.monografias.com/trabajos71/reacciones-acido-base/reacciones-acido-base2.shtml&ei=pFqqUd60O7Os4AO81oGIAQ&psig=AFQjCNE973QMZhIoCB63Su9GydMJ9_UiMg&ust=1370205221009331http://www.google.com.pe/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=KuGOSMcreOkaaM&tbnid=O5J6vZBVfqCu2M:&ved=0CAgQjRwwAA&url=http://www.monografias.com/trabajos71/reacciones-acido-base/reacciones-acido-base2.shtml&ei=pFqqUd60O7Os4AO81oGIAQ&psig=AFQjCNE973QMZhIoCB63Su9GydMJ9_UiMg&ust=1370205221009331


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12.- Cierto estudiante toma una cantidad determinada de un cido dbil de

carcter desconocido; la disuelve en una cantidad no medida de agua, y la titula

con una base fuerte de concentracin desconocida. Cuando l ha agregado 10 mL

de base observa que la concentracin de H3O+ es 10-5 M. Continua la titulacin

hasta que alcanza el punto de equivalencia para la neutralizacin de iones H+. En

este punto su bureta indica 22.2 mL. Cul es la constante de disociacin del

cido?

Vb=0.0222 L

HA + BOH AB + H2O

Sabemos Ca.Va Cb.Vb Cb.Vb

En el equilibrio: moles HA = moles BOHLuego Ca.Va = Cb.(0.0222)

HA + BOH AB + H2O

0.0222 Cb 0.01Cb 0.01Cb

Cuando se establece el equilibrio: [H+] = 10-5M

HA(aq) H+(aq) + OH-1

[HA] [H+] [A-1]

[HA] = (0.022Cb/V+0.01) 10-5

Ka= [H+][A-1] / [HA] = (10-5)(0.01.Cb /V+0.01+10-5) 8.19.10-6

0.0222Cb/ V+0.01 - 10-5)


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13.- Una solucin de un cido desconocido fue titulada con NaOH, 0.1 M. Se alcanz

el punto de equivalencia cuando se haba agregado 36.12 mL de base. Luego se

agregaron 18.06 mL de HCl, 0.1 M a la solucin, y se encontr que el pH, medido

con un potencimetro era 4.92. Calcle la constante de disociacin del cido

desconocido.

HA A- + H+

Primero hallamos la concentracin de la disolucin al final del proceso:

Ka = [A-] [H+]

[HA]

PH = 4.92 [H+] = 1,2.10-5

# de moles H+ = C.V = (54,18)(1,2.10-5) = 65.10-5

Cuando se agreg 18,06ml de HCl

# de moles H+ = (18,06).(0,1) = 1,806

# de moles A- = (0,1).(36,12) = 3,612

Inicialmente moles de HA: 3,612-1,806 = 1,806

[HA] = 1,806 = 0,03

54,18

[H+] = 1,2.10-5

[A-1] = 0,03

Ka = 1,2.10-5


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Cuestionario adicional

1.- Escriba las reacciones correspondientes al experimento 1, referente a las sales

poco solubles.

Ag+(aq) + Cl-(aq)AgCl(s) Reaccin de titulacin

CrO42-+ 2Ag+(aq)Ag2CrO4(s) Reaccinn del punto final

2.- Segn sus resultados del experimento 1, cul es la concentracin de la

solucin x M de NaCl?

Datos:

VNaCl= 10 mL (medido)

[AgNO3] = 0.01 M

VAgNO3= 1 (11.2 mL), 2 (10.5 mL), 3 (10.3 mL)

El experimento se realiz 3 veces donde hubo diferentes VAgNO3:

[NaCl] x VNaCl= [AgNO3] x VAgNO3

1 [NaCl] = 0.0112 M 2 [NaCl] = 0.0105 M 3 [NaCl] = 0.0103 M

3.- Segn sus resultados del experimento 1, a qu concentracin de iones Ag+ en

la solucin del matraz, precipita el cloruro de plata AgCl?

Para resolver este problema usaremos el siguiente dato:

Kps = Ag1+Cl1-= 1.7x10-10

Usando los resultados de la anterior pregunta ([NaCl] = [Cl-])

1 Cl1-= 1.517x10-8

2 Cl1-= 1.619x10-8

3 Cl1-= 1.650x10-8


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4.- Segn sus resultados del experimento 1, qu concentracin de iones cloruro Cl

queda en solucin en el momento que empieza a precipitar el cromato de plata

Ag2CrO4?

De las ecuaciones:

Se tiene que:

Kps(primera ecuacin)=[CrO4=][ Ag+]2

Del problema 1 se obtuvo:

[Ag+]= =1.48*10-6M para la primera ecuacinSi el nitrato de plata , AgNO3,se agrega a una solucin saturada de cloruro de plata (lo

primero que ocurre), el incremento provocado en la concentracin molar del catin

plata har que el producto inico sea mayor que el Kps, por lo tanto, precipitar algo

de cloruro de plata para restablecer el equilibrio.(por eso primero se ve turbia el

agua) .pero tambin al encontrar [Ag+] el [CrO4=] se une para formar AgCrO4 hasta

llegar al equilibrio que es cuando se forma el precipitado color salmn rojizo, en ese

instante los # de equivalente de esas sustancias son iguales:

Nmero de equivalentes de (CrO4=)= Nmero de equivalentes de (Ag+)

0.1M*0.1mL= [Ag+]*10mL

[Ag+]=0.001M

Que a su vez es la misma del [Cl-] al llegar al equilibrio, por eso es que al final

solo ve un tono tenue de color salmn rojizo y un poco de turbiedad.

Por lo tanto: [Cl-]= 0.001M


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5.- Cul es el pH de cada una de las siguientes soluciones acuosas de HCl, 10 M, 1

M, 0.1M, 0.01M, 0.001 M, 0.0001M?

[H+] = 10 M pH = -1 [H+] = 100M pH = 0

[H+] = 10-1M pH = 1

[H+] = 10-2M pH = 2

[H+] = 10-3M pH = 3

[H+] = 10-4M pH = 4

6.- Con referencia a la escala de color de los indicadores Anaranjado de metilo y

Violeta de metilo, estudiada en el experimento 2, establezca la concentracin

desconocida de HCl XM del exp.3.

Con los datos del Exp. 2, desarrollamos la siguiente tabla:

0.1M 0.01M 0.001M 0.0001M

Violeta de metilo Turquesa Azul Morado Morado

Anaranjado de metilo Rojo Rojo Naranja Naranja claro

En el exp. 3 el HCl XM es color turquesa al aadir violeta de metilo, y es color rojo alaadir anaranjado de metilo. Por tanto es de 0.1M de concentracin.

7.- Diferencie el significado de punto equivalente y punto final en una titulacin.

El punto de equivalencia o equivalente en una reaccin es cuando toda la cantidad de

iones H+aportados por el cido han sido neutralizados por una cierta cantidad de

iones OH-proporcionados por la base. En cambio el punto final de la titulacin es

cuando se ha excedido por lo menos un poco la cantidad de iones H+u OH-lo cual solo

se puede notar mediante indicadores como la fenolftalena.

8.- Cul es la ecuacin de la reaccin de neutralizacin de la solucin de cido

actico correspondiente al Experimento 4.?

CH3COOH + NaOHCH3COONa + H2O


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9.- Cuntos moles de hidrxido de sodio NaOH, se utilizaron en la valoracin del

experimento 4? Determine la concentracin desconocida de la solucin de cido

actico CH3COOH xM.

Datos:

Molaridad del NaOH = 0.1M

Molaridad del CH3COOH = X M

Volumen de H2O = 20ml

Volumen de CH3COOH = 10ml

Indicador:

Anaranjado de metilo:

1 VNaOH = 5 mL nNaOH= 0.5 mmoles.

# Equiv CH3COOH = # Equiv NaOH

n(CH3COOH). VCH3COOH =n(NaOH). 5ml


X. (1) (30ml) = (0.1) (1) (5ml)

X = 0.016 M

2 VNaOH = 4 mL nNaOH= 0.4 mmoles.

# Equiv CH3COOH = # Equiv NaOHn(CH3COOH).VCH3COOH =n(NaOH).4ml


X. (1) (30ml) = (0.1) (1) (4ml)

X = 0.013 M

Fenolftalena:

1 VNaOH = 10.2 mL nNaOH= 1.02 mmoles.


n(CH3COOH).VCH3COOH =n(NaOH).10.2mlMCH3COOH. VCH3COOH + agua= MNaOH. 10.2ml

X. (1) (30ml) = (0.1) (1) (10.2ml)

X = 0.004 M


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2 VNaOH = 8.5 mL nNaOH= 0.85 mmoles.


n(CH3COOH).VCH3COOH =n(NaOH).8.5ml

MCH3COOH. VCH3COOH + agua= MNaOH. 8.5ml

X. (1) (30ml) = (0.1) (1) (8.5ml)

X = 0.0283 M

10.- Busque valores tabulados de manuales de qumica, e indique para los

indicadores usados en experimento No1, los respectivos rangos de viraje de pH y

color. Qu otros indicadores podra utilizarse para el experimento No2.?

En el experimento No 1 se us el cromato de potasio, que es una sustancia solida a

20C de color amarillo limn con un pH de 8.8. Revisando la tabla de indicadores

acido-base sera ms conveniente utilizar el rojo de cresol ya que su rango de viraje de

pH es de 7.0 9.0 para reemplazar al cromato de potasio porque al estar el pH del

cromato cerca de un extremo del rango del rojo de cresol (amarillorojo); la

fenolftalena tambin podra servir.

11.- Calcular el pH de una solucin obtenida mezclando 25 mL de solucin 0.5M de

HCl, 10 ml de solucin 0.5M de NaOH y 15 mL de agua.

Cuando se mezclan un cido con una base se neutralizan

#Eq-gHCl=(0.5M)(1)(0.025L)=0.0125 Eq-g

#Eq-g de NaOH=(0.5M)(1)(0.01L)=0.005Eq-g

Se observa que #Eq-g de NaOH < #Eq-gHCl

Lo cual indica que la solucin tiene un carcter acido

El #Eq-gHCl en exceso es

#Eq-gHCl=0.0125-0.005=0.0075Eq-g

Volumen total=50ml=0.05L

La concentracin de HCl en exceso es:


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N=0.0075Eq-g/50L=0.00015Eq-g/L

M=0.00015mol/L

|HCl|=|H+|=0.00015M

pH=-pH=3.82

12.- Calcular el pH de la solucin obtenida mezclando 15 mL de solucin 0.5M de

cido actico CH3COOH y 15 mL de agua. El pKa del cido actico = 4.760.

CH3COOH H+ + CH3COO-

INICIO 0.0075M

VARIACION -X +X +X

EQUILIBRIO 0.0075-X X X

nCH3COOH =(0.5m/L)0.015=0.0075mol

Ka= 4.760

Ka= = 4.760

X= 0.0074882

Vt=30ml=0.03L

|H+|=0.0074882mol/0.03L=0.2496066M

pH=-pH=0.60274


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13.- Explique, porque es ms apropiado el uso de fenolftalena que el uso de

anaranjado de metilo como indicador en la titulacin realizada en el experimento

No4?

En el experimento No 4 reaccionan un cido dbil con una base fuerte; en el punto de

equivalencia se forma una sal con lo que la hidrlisis es bsica. Se deber utilizar un

indicador que vire en la zona bsica de pH > 7. La fenolftalena sera un indicador

adecuado, pero no el anaranjado de metilo o el rojo de metilo.

14.- Sealar cules de las series de cidos enumerados a continuacin,

corresponden al ordenamiento de pH menor a mayor, supuesto una misma

concentracin molar de cido.

a. HNO3, HNO2, CH3COOH, HCN.

b. HCl, CH2ClCOOH, HF, H3BO3.

c. HCN, HF, HOCl, HCOOH

a. HNO3, HNO2, CH3COOH, HCN.

PH HNO3


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VIII. Conclusiones

Experimento N 1: Determinacinvolumtrica de iones cloruro Cl- por valoracincon iones Ag+

Usando el Kps podemos predecir qu tan soluble es el compuesto.

Usando la relacin de nmeros de equivalentes podemos hallar con una buenaaproximacin la concentracin de una sustancia desconocida.


concentraciones

Al observar los cambios de colores de las soluciones se puede concluir si lasolucin es bsica, acida o neutra debido a que los indicadores tienen un rangode viraje de colores el cual indica el PH de la solucin.


Sin importar el indicador que se utilice, el pH debe ser el mismo.


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Experimento N 4:Titulacin de un cido dbil, CH3COOH, con una base fuerte,

NaOH.

Por los colores observados se deduce: En el anaranjado de metilo

Por lo tanto el pH de la solucin esta sobre 4.4

En el indicador de fenolftalenaLa solucin torno a un color rosado o rojo grosella por lo tanto se concluye

que la solucin es una base

pH 0 08.2 8.212.0 >12.0

Condiciones fuertementecidas

cidas oneutra

bsicas fuertementebsicas

Color naranja incoloro rosa incoloro

Imagen

Por lo tanto el pH de la solucin tiende entre 8.2 a 12

Naranja de metilo(Indicador de pH )

Inferior a pH 3,1 Sobre pH 4,4

Rojo Naranja-amarillo
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phenolphthalein-at-pH-9.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phenolphthalein-in-conc-sulfuric-acid.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phenolphthalein-at-pH-9.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phenolphthalein-in-conc-sulfuric-acid.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phenolphthalein-at-pH-9.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phenolphthalein-in-conc-sulfuric-acid.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phenolphthalein-at-pH-9.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phenolphthalein-in-conc-sulfuric-acid.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phenolphthalein-at-pH-9.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phenolphthalein-in-conc-sulfuric-acid.jpg


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IX. Recomendaciones


con iones Ag+

Se recomienda solicitar una pipeta ms , para evitar reacciones imprevistas

Se recomienda utilizar un embudo al momento de colocar las sustancias en labureta, pues podra desperdiciarse sustancias, innecesariamente.

Se recomienda evitar distraccin alguna al momento de hacer el conteo degotas, pues los resultados entre las pruebas podran variar mucho entre s.


concentraciones

Tener cuidado con las concentraciones de los tubos, deben estar rotuladosdebido a que tienen concentraciones similares.


Observar cuidadosamente al comparar el HCl (xM) con la soluciones de laescala.


NaOH.

Se recomienda realizar ms de una titulacin para tener un resultado msexacto

Al primer cambio de color constante anotar el volumen gastado ya que si se lorealiza despus hay un grado de error


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X. Referencias bibliografas

Qumica Analtica Adon A. Gordon editorial Schaumpag 51-53

Clculos qumicos Benzonpag 136- 137

Anlisis Qumico Cuantitativo Daniel C. Harris 2da edicin Capitulo 6 Pg. 116-

117

Qumica bsica editorial Limusa Wileypag 530-538

Qumica. Whitten-Davis-Peck-Atanley. Pg. 703,726-730,755

http://e-ducativa.catedu.es http://www.educa.madrid.org

http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/usrn/lentiscal/1-cdquimica-tic/applets/Neutralizacion/teoria-neutralizacion.htm

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Lab4 QI.docx