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    Tabulacion y Calculos

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    David J. Mamani Acostupa
    1. Se presentan 4 tablas con datos experimentales y teóricos de valoraciones ácido-base y preparación de soluciones buffer. 2. Se determinan las concentraciones de las soluciones valoradas y se calculan los pH teóricos y porcentajes de error de las soluciones individuales y buffers. 3. Los cálculos incluyen reacciones químicas, aplicación de constantes de ionización y ecuaciones de equilibrio químico para determinar concentraciones de iones y pH.

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    Tabulacion y Calculos

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    David J. Mamani Acostupa
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    1. Se presentan 4 tablas con datos experimentales y teóricos de valoraciones ácido-base y preparación de soluciones buffer. 2. Se determinan las concentraciones de las soluciones valoradas y se calculan los pH teóricos y porcentajes de error de las soluciones individuales y buffers. 3. Los cálculos incluyen reacciones químicas, aplicación de constantes de ionización y ecuaciones de equilibrio químico para determinar concentraciones de iones y pH.

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    1. Se presentan 4 tablas con datos experimentales y teóricos de valoraciones ácido-base y preparación de soluciones buffer. 2. Se determinan las concentraciones de las soluciones valoradas y se calculan los pH teóricos y porcentajes de error de las soluciones individuales y buffers. 3. Los cálculos incluyen reacciones químicas, aplicación de constantes de ionización y ecuaciones de equilibrio químico para determinar concentraciones de iones y pH.

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    Tabulacion y Calculos

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    David J. Mamani Acostupa
    1. Se presentan 4 tablas con datos experimentales y teóricos de valoraciones ácido-base y preparación de soluciones buffer. 2. Se determinan las concentraciones de las soluciones valoradas y se calculan los pH teóricos y porcentajes de error de las soluciones individuales y buffers. 3. Los cálculos incluyen reacciones químicas, aplicación de constantes de ionización y ecuaciones de equilibrio químico para determinar concentraciones de iones y pH.

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    Tabulacin de datos

    Tabla #1: Condiciones de laboratorio


    P(mmHg)

    T (C)

    %HR

    756

    21

    80

    Tabla #2: Datos Experimentales


    Valoracin con el biftalato
    Volumen de NaOH usado
    (ml)
    Peso de biftalato de
    potasio usado

    7,9
    0,1579

    Valoracin con las soluciones acidas y bsicas

    Solucin usada
    para valorar

    Volumen de la
    solucin usada
    para valorar (ml)

    Soluciones

    Volumen (ml)
    de la solucin

    HCl

    23

    NaOH

    22,4

    CH3COOH

    NaOH

    5,1

    NH4OH

    HCl

    4,9

    Preparacin de soluciones buffer


    Solucin buffer acido
    (CH3COOH(ac) + CH3COO-Na+)
    Volumen (ml) del cido
    0,5747
    utilizado de CH3COOH
    Peso (g) de la sal
    0,820
    utilizado de CH3COO
    Na+

    Solucin buffer bsica


    (NH4OH(ac) + NH4Cl)
    Volumen (ml) de la base
    0,1743
    utilizada de NH4OH
    Peso (g) de la sal utilizado 0.5349
    de NH4Cl

    Volumen total usado: 100ml

    Acides de las soluciones medidas con el pHmetro

    Soluciones

    pH

    NaOH

    13,11

    HCL

    1,04

    CH3COOH

    2.5

    NH4OH

    11.25

    Bebida gasificada

    4.01

    Buffer acido

    4,3

    Buffer bsico

    9,65

    Tabla #3: Datos Tericos.


    Peso molecular de las sales
    Compuesto

    PM (g/mol)

    Biftalato de potasio

    204,22

    CH3COONa

    82,0

    NH4C

    53,5

    Constante de ionizacin de base y acido dbil


    NH4OH
    CH3COOH

    1,75x10-5
    1,75x10-5

    Tabla #4: Clculos y resultados.


    Normalidad corregida
    Solucin

    Normalidad y
    Concentracin molar

    NaOH

    Compuesto o
    solucin usado
    para valorizar
    Biftalato de potasio

    HCl

    NaOH

    0,095

    CH3COOH

    NaOH

    0,099

    NH4OH

    HCl

    0.097

    0,098

    PH terico y el porcentaje de error final


    Soluciones

    Ph

    % de error

    NaOH

    12,99

    0,92

    HCL

    1,022

    1,76

    CH3COOH

    2,88

    13,19

    NH4OH

    11,12

    1,17

    Buffer acido

    4,76

    9,65

    Buffer bsico

    9,24

    4,43

    CLCULOS
    1. Determinacin de las Concentraciones de cada una de las soluciones
    valoradas.
    a. Valoracin de la solucin de NaOH 0.1 N a partir de BHK Se cumple que
    Eqg BHk = Eqg NaOH

    W BHK
    =N NaOH x V NaOH
    PF BHK
    NaOH=

    0.1579 g
    g
    3
    204.22
    x 7.9 x 10 l
    mol
    N

    N NaOH =0.098

    b. Valoracin de la solucin de HCl 0.1 N a partir de NaOH corregido, donde


    segn la neutralizacin tenemos:
    Eqg base= Eqgcido
    N NaOH x V NaOH =N HCl x V HCl
    N HCl =

    0.098 Nx 22.4 ml
    23 ml

    N HCl =0.095

    c. Valoracin de la solucin de CH3COOH 0.1 N a partir de NaOH corregido.


    N CH COOH x V CH COOH N NaOH x V NaOH
    3

    N CH COOH =
    3

    0.098 Nx 5.1 ml
    5 ml

    N CH COOH =0.099
    3

    d. Valoracin de la solucin de NH4OH 0.1 N a partir de HCl corregido.

    Eqg NH OH = Eqg HCl


    4

    N NH

    OH

    x V NH

    N NH

    OH

    N NH

    OH

    =0.097

    OH

    =N HCl x V HCl

    0.099 N x 4.4 ml
    5 ml

    2. Preparacin de las soluciones buffer


    2.1.- BUFFER CIDO
    Se prepar una solucin de 100 ml 0.1 N de CH 3COOH y CH3COONa

    Calculo del volumen del cido actico (17.4 N)

    Eqg(CC) = Eqg(deseado)
    N HAc (cc) x V HAc (cc)=N HAc (deseado) x V HAc (deseado)

    V HAc(cc) =

    100 ml x 0.1 N
    17.4 N

    V HAc (cc) =0.5747 x 103 l

    Calculo del peso del CH3COONa


    W CH 3 COONa =N sol x V sol x mEq CH 3 COONa

    W CH 3 COONa =( 0.1 N )(0.1 l)( 82

    g
    )
    Eqg

    W CH 3 COONa =0.82 g

    2.2.- BUFFER BSICO


    Se prepar una solucin de 100 ml de0.1 N de NH 4OH Y NH4Cl

    Calculo del volumen del hidrxido de amonio (0.1N)

    Eqg(CC) = Eqg(deseado)
    N NH 4 OH (cc) x V NH 4 OH (cc )=N NH 4 OH (deseado) x V NH 4 OH (deseado)
    V NH 4 OH =

    0.1 Nx 100 ml
    14 N

    V NH 4 OH =0,1743 ml

    Calculo del peso del hidrxido de amonio

    W NH 4 OH =N sol x V sol x mEq NH 4 OH


    W NH 4 OH =0,5349 g

    ++OH
    3. Calculo del pH terico de las soluciones
    usando
    NaOH
    Na las concentraciones
    y su respectivo porcentaje de error
    Moles
    iniciales
    0.098
    A.- pH de
    la base
    fuerte NaOH (0.098
    N)
    Moles que reaccionan
    Moles que se forman
    Moles finales

    0.098
    _
    _

    0.098

    0.098

    0.098

    0.098


    OH

    pOH=log
    pOH=log(0.098)
    pOH=1.008

    Como sabemos pOH + pH = 14


    pH =1.008

    |13.99213.11
    |100
    13.992

    %Error=

    %Error=6.3

    B.- pH del cido fuerte HCl (0.095 N)

    + +Cl
    HCl H
    Moles iniciales

    0.095

    Moles que reaccionan

    0.095

    Moles que se forman

    0.095

    0.095

    Moles finales

    0.095

    0.095

    +
    H

    pH=log
    pH=1.022

    100
    |1.0221.04
    1.022 |

    %Error=

    %Error=1.76

    C.- pH del cido dbil CH3COOH (0.099 N)

    +
    + H
    CH 3 COOH CH 3 COO
    Moles iniciales
    Moles que reaccionan
    Moles que se forman
    Moles finales

    0.099

    0.099 X

    Usando la constante para el equilibrio qumico

    CH 3 COO

    K a=

    1.75 x 105=

    ( X )(X )
    ( 0.099X )

    X =1.75 x 105
    X =1.316 x 103
    +
    H

    p H =log
    pH=2,88

    x 100
    |2,882,5
    2,88 |

    %Error=

    %Error=13,194

    4. pH del buffer acido (CH3COOH (0,1N)- CH3COONa


    (0.1N))
    ++ CH 3 COO
    CH 3 COONa Na
    Moles iniciales

    0.1

    Moles que reaccionan

    0.1

    Moles que se forman

    Moles finales

    0.1
    0.1

    0.1
    0.1

    Ahora bien se sabe que el CH3COO- en ambas reacciones por tanto es un


    ion comn que afecta el equilibrio.

    + +CH 3 COO

    CH 3 COOH H

    Moles iniciales
    Moles que reaccionan
    Moles que se forman

    Moles
    finales

    CH 3 COO

    K a=

    K a=

    (0.1+ X ) X
    ( 0.1+ X )
    5

    X =1.75 x 10
    1.75 x 105
    ()
    pH=log
    pH=4.76

    0.1

    0.1

    0.1 + X

    0.1 + X

    X
    X

    x 100
    |4.764.3
    4.76 |

    %Error=

    %Error=9.6

    5. Ph del buffer bsico(NH4Cl (0.1N)- NH4OH (0.1N))


    ++Cl
    NH 4 Cl NH 4
    Moles iniciales

    0.1

    Moles que reaccionan

    0.1

    Moles que se forman

    0.1

    0.1

    Moles finales

    0.1

    0.1

    Tenemos que el NH4+ se encuentra presente en ambas reacciones, por lo


    que deducimos que se trata de un ion comn que afecta el equilibrio.

    ++OH
    NH 4 OH NH 4
    Moles iniciales

    0.1

    0.1

    Moles que reaccionan

    Moles que se forman


    Moles finales

    _
    0.1 + X

    X
    0,1 + X

    _
    _
    X
    X

    NH 4

    OH

    K b=

    1.75 x 105=

    ( 0.1+ X ) X
    (0.1+ X )

    X =1.75 x 105
    pOH=log(1.75 x 105)
    pOH=4.76

    pH=9.24
    x 100
    |9.249.65
    9.24 |

    %Error=

    %Error=4.43

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