TITULACIÓN O VALORACIÓN DE SOLUCIONES

Estequiometría de soluciones: Análisis Volumétricos  

El trabajo de laboratorio difícilmente se lleva a cabo mezclando tantos gramos de una sustancia con otros tantos de X compuesto directamente, lo que sí es habitual es mezclar volúmenes de soluciones de las diferentes sustancias en atención a la reacción que se desea observar. Por esta razón el estudio del cálculo estequiométrico se hará considerando ese contexto.

En soluciones, el cálculo estequiométrico ofrece la ventaja de determinar la concentración de algún reactivo mediante el conocimiento del volumen y concentración del otro a través de un procedimiento muy útil llamado Titulación.

Los Análisis Volumétricos son estudios químicos analíticos aplicados a una Muestra de Solución cuya Concentración es desconocida, para determinar su Concentración, a través de otra Solución d Concentración conocida.

Existen diferentes tipos de Métodos Volumétricos.... (INVESTIGARLOS y colocarlos como complemento de la clase, en el cuaderno)

Titulación

Titulación: Es un procedimiento utilizado para la determinación de la concentración de una sustancia mediante la adición controlada de reactivo para producir un cambio de color, reducción, oxidación o formación de complejos. Este cambio observado en las titulaciones se detecta a través del uso de una tercera sustancia que no participa en la reacción sino que como consecuencia de ésta experimenta un cambio e indica que el proceso ocurrió de allí que su nombre sea Indicador.




Punto de equivalencia: Es el momento de la titulación en el que los equivalentes del titulante se igualan con los equivalentes de la sustancia titulando. Vale la pena señalar que esto ocurre a nivel molecular y que por lo tanto no es apreciable de modo exacto por nuestros sentidos.

Titulante: Es el reactivo que se adiciona con una bureta para que reaccione con la sustancia a la que se quiere analizar.

Sustancia titulada: Es la sustancia problema la cual se desea analizar.

Por equivalente se conoce al número de unidades de reacción que aporta una sustancia en el proceso y depende del tipo de reacción, es decir, si es del tipo ácido-base, o del tipo rédox u otra.

Si se trata de una reacción ácido-base las unidades de reacción son el H+ y el OH- responsables del carácter de acidez y basicidad respectivamente. En el caso de las reacciones rédox las unidades de reacción son los electrones cedidos por el reductor o los captados por el oxidante.

Punto final: Es el punto en el cual el experimentador detecta el final de la reacción atendiendo al cambio del indicador bien sea por los sentidos o por otro medio indirecto.

Como consecuencia de la imposibilidad del observador para detectar con verdadera exactitud el punto máximo de reacción entre equivalentes, se origina una diferencia de medida entre el punto final y el punto de equivalencia, a esta diferencia se le conoce como error de titulación.

Esta breve información que les coloco aquí es para orientarlos un poco, pero Ustedes van a Investigar El Proceso de TITULACIÓN con la ayuda de su Texto y copiarlo en su cuaderno,   (como si yo lo estuviera dando en clases...)

 Ustedes saben como son nuestras clases....ok!? 

La investigación del Proceso de Titulación la evaluaré en el Tríptico de TITULACIÓN que me enviarán el Viernes 03/04/20;  

por supuesto, que la investigación debe ir acompañada con las Ilustraciones correspondientes al Proceso de Titulación, señalando Todos los componentes del Sistema empleado en el Laboratorio.

Es muy sencillo, puesto que se trata de un Procedimiento de Laboratorio, utilizando Equipos y Sustancias, conocidas por ustedes; el cual se utiliza para Titular, es decir, para determinar la Concentración de una Solución desconocida, o titulada, a partir de una Solución titulante o  de Concentración conocida.

Esto lo pueden conseguir en las  pags. 60 y 61 de su libro de teoría de 4to año, o cualquier otro libro que les hable de la Titulación Ácido-Base

Resolución de Ejercicios o Problemas 

Para la Resolución de Ejercicios o Problemas de Titulación, se hacen de la misma manera que con los Problemas de Neutralizalización, puesto que la Titulación Acido-Base es una Reacción de Neutralización.

Ejercicio de Titulación Resuelto - 1:

1-   En un Proceso de Titulación se emplearon 50 ml de una Solución 0,5 Normal de NaOH para neutralizar 75 ml de una Solución de Acido acético de Normalidad desconocida. ¿Cual será la Normalidad de la solución analizada?.  Dibuje también el Proceso de Titulación, señalando todos los Equipos y sustancias utilizadas.

DATOS                                                                           SOLUCIÓN

Volumen de la Base: VB = 50 ml                     Utilizamos la Ecuación de Neutralización:

Normalidad de la Base: NB = 0,5 N                                 NA  *  VA   =   NB  *  VB

Volumen del ácido: VA = 75 ml

Normalidad del acido  NA = (desconocida) = ?    Despejamos La Normalidad (desconocida) del Acido

                                                                                      NA = NB  *  VB  / VA

                                                                                    Sustituimos los Datos

                                                                                   NA =  ( 0,5 N  *  50 ml )  / 75 ml   

                                                                                           NA =  0,33 N

Respuesta:  La Normalidad del Ácido Acético es 0,33 Normal

Ejercicios Planteados de Titulación:

En un Proceso de Titulación Se requieren 45,7 ml de H2S04    0,500 N para reaccionar totalmente con una muestra de 20 ml de solución de NaOH, Según la reaccion:

                            H2SO4 (ac) +   NaOH(ac)     =     Na2SO4 (ac)   +   H20

Balancee la Ecuación y Calcule la concentración de la solución de NaOH

(Resolver en el cuaderno junto con la clase y también lo envían entre los ejercicios propuestos)




                                        Ejercicios de Neutralización


Ejercicio Resuelto - 1  de Neutralización:

¿Qué Volumen de NH4OH o,5 N se necesita para neutralizar 100 ml de Solución 0,1 N de HCl.?

DATOS                                                                               SOLUCIÓN

Volumen de la Base: VB = ?                        Utilizamos la Ecuación de Neutralización:

Normalidad de la Base: NB = 0,5 N                                 NA  *  VA   =   NB  *  VB

Volumen del ácido: VA = 100 ml

Normalidad del acido  NA = 0,1 N          Despejamos El Volumen (desconocido) de la Base

                                                                                     VB = NA  *  VA / NB

                                                                                    Sustituimos los Datos

                                                                                   VB =  ( 100 ml  *  0,1 N )  / 0,5 N

                                                                                           VB = 20 ml

Respuesta:  El Volumen de NH4OH necesario para neutralizar los 100 ml de HCl 0,1 N, es 20 ml 

Ejercicio Resuelto - 2  de Neutralización:

Para neutralizar 50 ml de una Solución de KOH se necesitan 20 ml de H2SO4 cuya densidad es de 1,34 gr/ml y 65% de concentración m/m.  Calcular la Normalidad de la Base.

DATOS                                                                           SOLUCION

Volumen de la Base: VB = 50 ml  de KOH                      Utilizamos la Ecuación de Neutralización:

Volumen del ácido: VA = 20ml  H2SO4                                                               NA  *  VA   =   NB  *  VB

Densidad del ácido:DA = 1,34 gr/ml

[%m/m]A = 65%                                              Despejamos La Normalidad (desconocida) de la Base        

Normalidad de la Base: NB = ?                                                   NB = NA *  VA  / VB

Normalidad de la Base: NB = 0,5 N                        Tengo todos los Datos, menos  NA

Volumen del ácido: VA = 75 ml 

Normalidad del acido  NA = (desconocida) = ?      Debo Calcular NA  con la Fórmula de Normalidad

                                                                                                 NA = (Neq)A   /  Vsol Acida

                                                                                                                                            

 Tenemos el Volumen de la Solución ácida, pero no tenemos el   Número de Equivalentes de ácido:

                                                                             (Neq)A  = masa del acido  / Peq acido

       

                                                                         Peq acido   = Masa Molecular acid 0  / N° H+   

                                                                         Peq acido  =  98 gr/mol  /  2 eq/mol   =  49 gr/Eq

Ahora, con el Volumen de la solución ácida y su Densidad, hallamos la masa de la Solución ácida:

    D = m/ V  ;        Despejamos la masa           m(sol acida)  = V(sol acida)  *D(sol acida)

                              Sustituímos los Datos:        m(sol acida)  =     20 ml  * 1,34 gr/ml
                                                                          m(sol acida)  =  26,8 gr

Tengo la masa de la Solución, pero necesito la masa del Soluto, entonces, la podemos hallar por el %m/m, sabiendo que % m/m = 65%

%m/m  =  (m(sto)  / m(sol) ) * 100%     Si despejamos  m(sto)      se tiene:

                                                 m(sto)    =  (  %m/m  /   m(sol  )  * 100%

                                                                                          m(sto)    =   ( 65 %  *  26,8 gr )  * 100%
                                                                                          m(sto)    =  17,42 gr   de soluto al 65%
                                                                                                                                                                 
Ahora sí puedo hallar el Número de Equivalentes del ácido

                                                                       (Neq)A  = masa del acido  / Peq acido

                                                                        (Neq)A  = 17,42 gr  / 49 gr/eq

                                                                 (Neq)A  = 0,35 Equivalentes

     Ahora sí podemos hallar  la Normalidad del ácido: 
                                                             
                                                                      NA =  (Neq)A   /  Vsol Acida 

                                                                      NA =  0,35 Eq  / 0,02 litros
                                                                      NA =  17,77 Eq / l
                  
Ahora sí podemos hallar finalmente la Normalidad de la Base:

                                                                      NB = NA *  VA  / VB

                                                                      NB =  ( 17,77 Eq/l * 0.02 l )  /  0,05 l  

                                                                      NB =   7,11 Eq / l

Respuesta:  La Normalidad de la Base utilizada es  7,11 Normal

ACTIVIDAD EVALUATIVA -1:   

INVESTIGUE Y ELABORE UN TRIPTICO INFORMATIVO E ILUSTRADO SOBRE LA TITULACIÓN ACIDO-BASE. 
el cual tendrá un Valor del 5% y 

ELABORE UN TRIPTICO INFORMATIVO E ILUSTRADO del PROCESO de DILUCION
(el cual también tendrá un Valor del 5%); 

Adicionalmente, 
Resolver los Ejercicios de Dilución propuestos la semana pasada y los de Titulación y Neutralización que propondremos hoy;
(los cuales tendrá un Valor del 5%) , 


AMBOS TRIPTICOS y los EJERCICIOS PLANTEADOS:  debe ser entregado (via correo electónico) el dia Viernes 03/ 04/2020.  Para un Total del 15%

Ejercicios Planteados  (5%)

1-. Calcule la molaridad de una solución de NaOH si se requieren 48,0 ml para neutralizar 35,0 ml de H2S04 0,144 M.

2.- ¿Qué volumen de solución 0,115 M de HCl04 se requiere para neutralizar 50,00 ml de NaOH 0,0875 M?

3-. ¿Qué volumen de HCl 0,128 M se requiere para neutralizar 2,87 g de Mg(OH)2?

4-. Si se requieren 45,3 ml de una solución 0,108 M de HCl para neutralizar una solución de KOH ¿Cuántos g de KOH deben estar presentes en la solución?

5-. ¿Cuántos ml de HCl 0,155 M se necesitan para neutralizar totalmente 35,0 ml de una solución 0,101 M de Ba(0H)2 ?

6.-  ¿Cuántos ml de H2SO4 2,50 M se requieren para neutralizar 75,0 g de NaOH ?

7.-  Si se requieren 37,5 ml de una solución 0,250 M de HCl para neutralizar una solución de Ca(OH)2 ¿Cuántos g de Ca(OH)2 hay en una solución ?

8.-  ¿Cuántos gramos de Hidróxido de Potasio serán necesarios para neutralizar 80 ml de Solución de Acido clorhidrico 0,15 Normal.

9.- ¿Cuántos gramos de Ácido Sulfúrico al 80% m/m se necesitan para neutralizar 250 ml de una Solución de NaOH 0,3 Normal

10.-  ¿Cuántos gramos de Ácido sulfúrico al 80 % m/m se necesitarán para neutralizar 250 ml de una Solución de NaOH 0,3 Normal

11.-  Se toman 10 ml de una Solución "A" de HCl y se le agrega agua hasta lograr 100 ml.   A ësta nueva soluci{on la llamaremos "B".  En un Proceso de Titulación realizado en el Laboratorio, 10 ml de una solución de NaOH 0,1 Normal neutraliza a 7 ml de la Solución "B" del ácido.  Calcule:
a) La Concentración del Acido "B"   y
b) La Concentración del Acido "A"

EL EJERCICIO 11 ES UNA COMBINACIÓN DE DILUCIÓN Y TITULACIÓN

Oremos mucho...








Para que pronto nos reencontremos....!!!