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Informe 3
Informe 3
Informe 3
INFORME LABORATORIO 3
GRUPO N°: 5
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ÍNDICE
1. Introducción
1.1. Justificación……………………………………………………………………………………………….pág.3
1.2. Objetivos………………………………………………………………………………………………….pág.3
1.2.1 Generales…………………………………………………………………………………………….pág.3
1.3. Hipótesis…………………………………………………………………………………………………….pág.4
2. Marco Teórico
2.1.1. Antecedentes………………………………………………………………………………………pág.4-5
2.4 El vinagre…………………………………………………………………………………………………….pág.9
3. Materiales y métodos
3.1. Materiales…………………………………………………………………………………………………...pág.9
3.2. Reactivos……………………………………………..………………………………………………………pág.9
4. Procedimiento experimental……………………………………………………………………………..pág.10
5. Resultados y discusión
6. Conclusiones…………………………………………………………………………………………….………pág.14
7. Anexos……………………………………………………………………………………………………………..pág.15-16
8. Cuestionario…………………………………………………………………………………………………….pág.16- 19
9. Bibliografía………………………………………………………………………………………………………..pág.20
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1. INTRODUCCIÓN:
Desde un criterio etimológico, la palabra vinagre proviene de las raíces latinas "vinum
acre" o vino agrio. Esto quiere decir, un vino cuyo alcohol se ha acidificado por la
intervención de microorganismos denominados Mycoderma aceti. Se ha verificado por los
escritos de Aristóteles, Hipócrates, Galeno y Plinio, que en aquellas épocas se tenía
conocimiento y cierta aplicación sobre el vinagre. En este contexto, en terminología de
Plinio, el vinagre es un producto de la descomposición del vino, es decir, el resultado de un
hecho accidental (Silva, 2008). Cabe considerar por otra parte que, a partir del siglo VIII,
los alquimistas tenían el conocimiento del proceso de destilación del vinagre para la
obtención de soluciones concentradas. Dentro de este mismo orden de ideas, en el siglo
XVIII en Francia, Lavoisier descubrió el quimismo de la acetificación, mientras que Davy,
fue el primero que dio la ecuación química del fenómeno de la acetificación (Garrido,
1957). Por otra parte, la Reglamentación Técnico Sanitaria para la elaboración y
comercialización de los vinagres (RD 2070/1993), en su artículo 2 define al vinagre como:
“Líquido apto para el consumo humano resultante de la doble fermentación alcohólica y
acética de productos de origen agrario que contengan azúcares o sustancias amiláceas. El
contenido en acidez total de los vinagres, expresado en ácido acético, no será inferior a 50
gramos/litro, excepto para el vinagre de vino, que será, al menos, de 60 gramos/litro. Se
entiende por grado de acidez de los vinagres su acidez total expresada en gramos de ácido
acético por 100 mililitros, a 20 Grad. C.”.
1.1 JUSTIFICACIÓN:
1.2 OBJETIVOS:
1.2.1 Generales:
1.2.2 Específicos:
Connaturalizar con los métodos de titulación ácido-base, así como con los
instrumentos empleados durante la realización del mismo.
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Aprender a realizar los cálculos requeridos durante la experimentación.
Asimismo, comprender la razón de su correcta aplicación.
1.3 HIPÓTESIS:
2. MARCO TEÓRICO
2.1.1 Antecedentes:
Se ha verificado que los antiguos egipcios, romanos así como los griegos, tenían el
discernimiento del vinagre como uno de los ácidos que se constituían a partir de la
oxidación aeróbica del zumo de fruta fermentado, es decir, el vino. En la actualidad,
se sabe que, este fenómeno se debe gracias al característico tipo de fermentación
bacteriana realizado por microorganismos pertenecientes al género Acetobacter. De
esta manera, se obtienen como producto el ácido acético, el cual es encargado de la
condición acida característica del vinagre. Evidentemente, en esas épocas no se le
atribuía la denominación de ácido por su composición química, puesto que la
alquimia aún no se desarrollaba a plenitud. En lo esencial, se conjetura que el término
ácido data de orígenes empiristas (sensación por efecto del vinagre). De ahí que, el
vocablo ácido posee raíces etimológicas provenientes del latín acidus, en este
contexto, esta terminología describe cualquier sabor que sea hiriente o punzante para
nuestro sentido del gusto. Cabe resaltar que, en 1663 Boyle fue el primero en
introducir una definición de manejo general para un ácido: “los ácidos son sustancias
que dan color rojo a ciertos pigmentos azules de las plantas, disuelven el mármol y
separan azufre de determinados compuestos de este elemento (por ejemplo, Na2S2)”
(Christen, 1977, p.389). Por otra parte, se denominaron álcalis (vocablo árabe, Alkali
= cenizas vegetales) a las soluciones carentes de un sabor ácido, no obstante,
caracterizadas por poseer un sabor amargo, carácter jabonoso o resbaladizo, tener la
capacidad de disolver aceites y sulfuros, así como de hacer frente los efectos de los
ácidos, erradicando de esta manera, sus propiedades. Adicionando a esto, la
idoneidad de retornar el color original a las disoluciones, el mismo que cambia a
causa de la adición de un ácido. Posteriormente, se cercioró que la mezcla tanto de
disoluciones ácidas así como de alcalinas, puede generar como resultado
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disoluciones de sales. De este modo, las sustancias alcalinas disueltas fueron
nombradas como bases, vocablo que fue cambiado gracias a Rouelle (profesor de
Lavoisier). El hallazgo de Lavoisier se basó en la obtención de disoluciones ácidas a
partir de la dilución de ciertos óxidos de no metales en agua. Por consiguiente,
concluyó que el oxígeno era un elemento común a todos los ácidos y además, que
las propiedades ácidas eran un efecto de la presencia del oxígeno. De allí, que para
1838, Liebig definió un ácido como: “una sustancia que contiene hidrógeno,
sustituible por metales, ya que los ácidos diluidos dan origen al desprendimiento de
hidrógeno con muchos metales” (Christen, 1977, p.389).
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2.1.3 Definición de Br∅nsted y Lowry:
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2.2 Concepto de pH
En 1909, el químico danés Soren Peter Lauritz, introdujo por primera vez el concepto
de pH. Lauritz en 1924, enunció la interpretación moderna del concepto de pH
haciendo uso de las definiciones y mediciones en términos de celdas electroquímicas.
Cabe considerar que, en los primeros estudios, la notación del término estaba
compuesto por la letra mayúscula "H" como subíndice de la letra minúscula "p",
resultando de este modo, la abreviación p H , situación contraria a la actual (pH). El
término "pH" proviene de cualquiera de los dos siguientes términos latinos “pondus
hydrogenii” o bien “hydrogenii potentia”, que en cualquier caso significa potencial de
Hidrógeno. También se sugiere que Søren utilizó las letras "p" y "q" como
comúnmente se hace en matemáticas, donde se aparean para etiquetar la solución de
ensayo (p) y la solución de referencia (q) (Myers, 2010). Dentro de este orden de
ideas, pH se define como el recíproco del logaritmo decimal (base 10) de la actividad
del ion Hidrógeno (αH +), en una solución (Covington, Bates and Durst, 1985).
Efectivamente, es factible la determinación de la concentración de iones de
Hidrógeno de manera directa, mediante la calibración del electrodo utilizado en
términos de las concentraciones de iones de Hidrógeno. En este contexto, una técnica
de uso general es la valoración de una solución de concentración conocida de un
ácido fuerte con una de base fuerte en un medio que posee una concentración
relativamente alta de electrolito.
El uso de los indicadores está destinado a la medición del pH. Se trata de distintas
técnicas orientadas al cambio de coloración para la determinación del valor de pH de
una solución. Dentro de este marco, como primer hallazgo se tiene el cambio de color
del tornasol suministrado en una solución (generalmente tintura violeta) a un color
rojo-anaranjado debido al contacto con compuestos ácidos, dado en índices de pH
inferiores a 4.5. Por otro lado, oscurece prontamente sólo con los alcalinos
(específicamente sobre un pH de 8.5). Por ende, en ocasiones se suele emplear
tornasol al que se le ha agregado ácido clorhídrico para el reconocimiento de bases.
Por otra parte, la fenolftaleína (C20H14O4) es un indicador que se mantiene incoloro
en disoluciones ácidas. No obstante, en medios básicos adquiere un color rosado con
un punto de viraje entre pH = 8.2 (incoloro) a pH = 10 (magenta o rosado). Cabe
resaltar que, en pH extremos exterioriza otros virajes de coloración. En este contexto,
en disoluciones fuertemente básicas se torna incolora, mientras que en disoluciones
fuertemente ácidas se vuelve naranja.
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2.3 Valoraciones ácido base
Un patrón o estándar primario se define como una especie con índices elevados de
pureza, constante químicamente, carente de higroscópica, con un eminente peso
equivalente; en disolución genera especies que no experimentan cambios químicos
por el contacto con factores externos ( luz, aire). Por ende, posterior a su disolución y
enrase a un volumen conocido es factible el cálculo preciso de su concentración.
Según las conclusiones establecidas por el Comité de Métodos Analíticos, a pesar de
que es posible preparar ácido benzoico con una pureza de 99,997% o superior, no se
sugiere a este ácido como patrón primario, por efecto del escollo de controlar las
pérdidas por volatilidad. De manera análoga, el uso del ácido clorhídrico que posee
un punto de ebullición constante no es recomendable, puesto que presenta
dificultades de preparación y conservación. Ahora bien, desde un criterio general, el
carbonato de sodio es el patrón primario más adecuado para la estandarización de
soluciones de ácidos.
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2.4 El Vinagre:
3. MATERIALES Y MÉTODOS:
3.1 Materiales
o Bureta de 25 ml
o Soporte universal
o Gotero
o Matraz Erlenmeyer de 250 m
o Piseta
o Probeta de 100 ml
o Vaso de precipitado de 50 ml
3.2 Reactivos
o Agua destilada
o Fenolftaleína en dilución
o Muestra de vinagre comercial (5 %)
o Disolución de Na(OH) aproximadamente 0,1 M
o Ftalato ácido de potasio
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4. Procedimiento experimental
5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
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5.1 Tabulación de resultados
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Según reacción en D 1.55 x 10−3
NaOH ≅ 1 .55 x 10−3 mol de KHP
b moles NaOH = a moles KHP
M NaOH x V gastado NaOH =moles de KHP
F M NaOH x Vgast.NaOH = # moles KHP
C 1.55 x 10−3 mol
M NaOH = MNaOH =
E 0.0143 L
mol
M NaOH =0.10839
L
Molaridad estandarizada del NaOH (resultado F con mol
G M estandarizada de NaOH =0.10839
cuatro decimales) mol/L L
H
Volumen de vinagre original tomado, mL 10 mL
J
Volumen de alícuota de dilución tomada para titular, mL 10 mL
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Balancear ecuación y obtener:
Moles de CH3COOH que corresponde por estequiometria: 1 C H 3 COOH +1 NaOH → 1C H 3 COONa+1 H 2 O
Ñ a CH3COOH + b NaOH c CH3COONa + d H2O 8 x 10−4 mol de NaOH ≅ 8 x 10−4 mol C H 3 COOH
P
a moles CH3COOH = b moles NaOH
g
P/O = N 8 x 10−4 mol x 60 =0.048 g C H 3 COOH
mol
Una vez obtenidos los datos, determinamos una seria desemejanza entre los valores
establecidos teóricamente y los valores obtenidos en la práctica. Siendo, el más notorio,
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la concentración de acidez en el vinagre. La muestra tomada de vinagre tenía como
propiedad, según la etiquetadora de su botella, una concentración al 5% (P/V) de ácido
acético en su contenido. Sin embargo, al tratar de titular esta disolución de vinagre, por
medio del NaOH estandarizado, registramos una concentración de 4.8%, el cual
arrojaba un margen de error de -4%. La obtención de esta cifra nos hizo cuestionar la
veracidad del dato enmarcado en la botella del producto, como la eficacia del
procedimiento que manejamos previamente. Al retomar el análisis previo, conjeturamos
que el índice que determinaba el valor de la concentración de acidez del vinagre, era la
concentración molar (Molaridad) del NaOH estandarizado. En este caso, fue el uso de
las cifras significativas de este último. El proceso de estandarización del NaOH que
realizamos en el trabajo de laboratorio, no estuvo mal; sin embargo, el reconocimiento
de las cifras significativas de la Molaridad hizo un cambio significativo. En nuestras
tablas de resultado, plasmamos una Molaridad de 0.10839 M de NaOH, la cual tiene 5
cifras significativas. Sin embargo, al tratar de hallar el número de moles de NaOH usado
en la titulación del vinagre, usamos de dato 0,1 M de NaOH, la cual tenía una cifra
significativa. Obviamente, esto arrojo una concentración de acidez 4.8% (P/V). Sin
embargo, si se consideraba por lo menos 4 cifras significativas, la concentración de
acidez resultante sería de 5.2% (P/V), cifra que determinaría un margen de error de
+4%. Aunque, de todas formas, la concentración de dato que se tenía del vinagre seguía
teniendo disimilitud con el resultado obtenido, nuestro procedimiento y análisis de
resultado fue erróneo.
6. CONCLUSIONES
El uso de instrumentos y aparatos de medición de masa y volumen es significativo al
momento de trabajar en laboratorio, siempre y cuando se los maneje de la manera
correcta. Sin embargo, estas pautas no son las únicas recomendaciones para obtener
resultados exactos y precisos en los cálculos. De ahí que, el uso correcto de las
mediciones obtenidas por los instrumentos o aparatos, determina, también, la eficacia de
los resultados. Más que nada, el uso de las cifras significativas es primordial al
momento de querer utilizarlas en una ecuación u operación de cálculo. Por otra parte, es
notable la importancia que tienen las leyes estequiométricas en facilitar los cálculos, por
ende, su conocimiento es imprescindible. En lo que respecta los cálculos obtenidos
llegamos a la conclusión que no cumple con el requisito de concentración de acidez del
vinagre, constituye un error por defecto.
7. ANEXOS
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Figura 1. Teoría ácido-base de Arrhenius. U Las Palmas De Gran Figura 2. Teoría ácido-base de Br∅nsted y Lowry U Las Palmas
Canaria (2017). De Gran Canaria (2017).
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0,317 g de ftalato de potasio 50 ml de agua destilada 1 a 3 gotas de fenolftaleína
Solución del ftalato con fenolftaleína Enrazar la bureta con disolución Preparación de la estandarización
de NaOH
8. CUESTIONARIO
Es un proceso analítico que determina con exactitud la concentración de una solución por medio
de una solución estándar primaria o secundaria. La técnica más usada para la estandarización es la
titulación. Asimismo, su importancia radica en que es imprescindible conocer la concentración de
la solución a trabajar con un grado fidedigno de certeza, puesto que en el proceso de preparación
de disoluciones pueden suceder errores, ya sea por el material utilizado, el pesado o la calidad del
reactivo.
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3º. Se gastó 14.3 ml de soda caustica para titular una solución de ftalato acido de potasio, según
los cálculos efectuados la soda estandarizada NaOH dio un valor de molaridad 0.1084 M.
Calcular cuántos gramos y moles de ftalato ácido de potasio había en la solución? (PM FAP =
204.22 g/mol)
x moles
0.1084 M =
14.3 x 10−3 L
x gramos
1.55 x 10−3 moles=
g
40
moles
1 mol 1 mol
1.55 x 10 moles 1.55 x 10−3 moles
−3
204.22 g 40 g
5.17 x 10 g 62 x 10−3 g
−1
RESPUESTA: El número de moles y gramos de ftalato ácido de potasio en la solución es 1.55 x 10−3
y 5.17 x 10−1 g respectivamente
4º. Se necesita estandarizar NaOH preparado por el técnico de laboratorio para ser usado en
titulaciones posteriores. Se pesa en una balanza analítica 0.1 g de ftalato acido de potasio (FAP) y
se diluye en un matraz con 100 de agua destilada. En la titulación se observa el viraje de color de la
solución cuando se ha gastado 5.2 ml de NaOH. Determinar la molaridad de la soda estandarizada
(cuatro cifras decimales)
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1 HKC8H4O4 + 1 NaOH 1 NaKC8H4O4 + 1 H2O
204.22 g 40 g
0.1 g 0.02 g
0.02 g
¿ moles= =5 x 10− 4 moles
g
40
mol
5 x 10−4 moles −1
Molaridad= −3
=0.9615 x 10 M
5.2 x 10 L
5º. El vinagre es una solución acuosa diluida de ácido acético en agua. El contenido legal mínimo
es 5 % (p/v). Se valoró una muestra de 5 ml de vinagre con 38.08 ml de NaOH (aq) 0.100 M. ¿Se
sobrepasa esta muestra el límite mínimo? ¿Cuál es el % de error?
¿ moles
0.1 M = −3
=38.08 x 10−4 moles
38.08 x 10 L
1 mol 1 mol
38.08 x 10 moles 38.08 x 10− 4 moles
−4
18
x gramos
38.08 x 10−4 moles= =2.28 x 10−1 g
g
60
mol
x gramo s
5 %= X 100 = 0.25 g
5 ml
Debería haber 0.25 g de ácido acético. Ahora, en cuestión al resultado obtenido…
2.28 x 10−1 g
x %= x 100=4.56 %
5 ml
Entonces el porcentaje de error sería.
4.56 %−5 %
x 100=¿ - 8,8 % por defecto
5%
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9. BIBLIOGRAFÍA:
Vázquez Contreras, E., Rojas Pérez, T. (2016). pH teoría y 232 problemas. México: UAM.
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