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Universidad Nacional Autónoma de México FEZ Zaragoza. Pág. 1/5 Anteproyecto para la determinación del % de pureza de una muestra de materia prima de Bicarbonato de Sodio por medio de una titulación Acido-Base en medio acuoso. Laboratorio No: L402 Fecha de emisión: OBJETIVO Determinar el % de pureza en una muestra de materia prima de Bicarbonato de sodio (NaHCO 3 ) como base débil por medio de una titulación ácido base (ácido fuerte) en medio acuoso. HIPOTESIS Contiene no menos del 99.0 por ciento y no más del 100.5 por ciento de bicarbonato de sodio, calculado con referencia a la sustancia seca. ANTECEDENTES TEORICOS Teoría Acido – Base: Teoría de Ácidos y Bases de Svante August Arrhenius Él definió los ácidos como sustancias químicas que contenían hidrógeno, y que disueltas en agua producían una concentración de iones hidrógeno o protones, mayor que la existente en el agua pura. Del mismo modo, Arrhenius definió una base como una sustancia que disuelta en agua producía un exceso de iones hidroxilo, OH-. La reacción de neutralización sería: H+ + OH- H2O Realizó Revisó Aprobó 1

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Universidad Nacional Autnoma de MxicoFEZ Zaragoza.

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Anteproyecto para la determinacin del % de pureza de una muestra de materia prima de Bicarbonato de Sodio por medio de una titulacin Acido-Base en medio acuoso.

Laboratorio No: L402 Fecha de emisin:

OBJETIVO Determinar el % de pureza en una muestra de materia prima de Bicarbonato de sodio (NaHCO3) como base dbil por medio de una titulacin cido base (cido fuerte) en medio acuoso.HIPOTESIS Contiene no menos del 99.0 por ciento y no ms del 100.5 por ciento de bicarbonato de sodio, calculado con referencia a la sustancia seca. ANTECEDENTES TEORICOS Teora Acido Base: Teora de cidos y Bases de Svante August Arrheniusl defini los cidos como sustancias qumicas que contenan hidrgeno, y que disueltas en agua producan una concentracin de iones hidrgeno o protones, mayor que la existente en el agua pura. Del mismo modo, Arrhenius defini una base como una sustancia que disuelta en agua produca un exceso de iones hidroxilo, OH-. La reaccin de neutralizacin sera:H+ + OH- H2OTeora de cidos y Bases de Bronsted LowryLas definiciones de Arrhenius de los cidos y bases son muy tiles en el caso de las soluciones acuosas, pero ya para la dcada de 1920 los qumicos Bronsted y Lowry estaban trabajando con disolventes distintos del agua. Se encontraron compuestos que actuaban como bases pero no haba OH en sus frmulas. Se necesitaba una nueva teora.Las definiciones de Bronsted - Lorwy son,1. Un cido de Bronsted - Lowry es un donador de protones, pues dona un ion hidrgeno, H+1. Una base Bronsted - Lorwy es un receptor de protones, pues acepta un ion hidrgeno, H-Teora de cidos y Bases de Gilbert Newton LewisSegn Lewis, las definiciones para cidos y bases son:1. Un cido de Lewis es una sustancia capaz de aceptar (y compartir) un par electrnico.1. Un cido de Lewis es una sustancia capaz de donar (y compartir) un par electrnico.Todas las sustancias qumicas que son cidos segn las teoras de Arrhenius y de Bronsted Lowry tambin lo son de acuerdo con la teora de Lewis. Todas las sustancias que son bases segn las teoras de Arrhenius y de Bronsted - Lowry lo son tambin de acuerdo con la teora de Lewis. Segn esta teora, un in hidrgeno, H+, no deja de ser un cido, y un in hidrxido, OH-, es todava una base, pero las definiciones de Lewis expanden el modelo cido - base ms all de los modelos de Bronsted y Arrhenius.Las definiciones de Lewis de los cidos y bases tienen una importancia especial en la qumica orgnica, pero las definiciones de Arrhenius o de Bronsted - Lowry son por lo general adecuadas para explicar las reacciones en solucin acuosa.Titulacin: Operacin analtica que permite conocer la cantidad de una especie qumica en disolucin llamada reactivo por titular A. Consiste en agregar gradualmente al reactivo por titular por medio de una bureta, una cantidad qumicamente equivalente de un reactivo de concentracin conocida llamado reactivo titulante B.

Clasificacin de las titulacionesa) Titulaciones cido baseb) Titulaciones por formacin de complejosc) Titulaciones por precipitacind) Titulaciones por xido reduccin

1) Por el tipo de reaccin qumica

a) Macro (1000-100 mg de muestra)b) Semimicro (100-10 mg de muestra)c) Micro (10-1 mg de muestra)

2) Por la cantidad de reactivo por titulara) Titulacin directab) Titulacin por retrocesoc) Titulacin indirecta

3) Por la forma de realizar una reaccin

Titulacin directa: el reactivo titulante se adiciona directamente con una bureta a la disolucin que contiene el reactivo por titular.Aa+BbProductosCon la concentracin y el volumen de la disolucin del reactivo titulante gastado para alcanzar el punto de equivalencia se determina la cantidad de reactivo A presente en la muestra.Titulacin por retroceso: se aade al reactivo por titular A, con una pipeta volumtrica o una bureta, una cantidad conocida y en exceso de una disolucin estandarizada del reactivo B. El exceso de B que no reacciona con A se titula con el reactivo titulante D. Restando la cantidad de B que no reaccion (el exceso) a la cantidad de B inicial aadida, se puede determinar la cantidad de reactivo presente en la muestra.

Aa+BbProductos + B exceso Reactivo por titularCantidad conocida en excesobB+dDProductosEl excesoReactivo titulanteTitulacin indirecta: Se hace reaccionar el reactivo por titular A con un reactivo especfico B, como resultado de esta reaccin se obtiene una cantidad qumicamente equivalente de un reactivo C, el cual se titula con un reactivo D.Aa+BbCc + eEReactivo por determinarEn excesocC+dDProductosReactivo por titularReactivo titulanteDeterminando por medio de la titulacin la cantidad de C presente en el sistema se puede conocer la cantidad del reactivo por determinar A que la genera.Estandarizacin: Es el proceso mediante el cual se determina con exactitud la concentracin de una solucin, algunas veces se puede preparar una solucin estndar disolviendo una nuestra pesado con exactitud en un volumen de soluto medido con exactitud. Por lo general este mtodo no se utiliza ya que muy pocos reactivos qumicos se pueden obtener en una forma lo suficientemente pura como para satisfacer la exactitud requerida por el analista. Las pocas sustancias que son adecuadas a este respecto son conocidas como estndares primarios.Patrn primario: Reactivo que sirve para preparar al reactivo titulante para su estandarizacin. Debe tener las siguientes caractersticas: a) alta pureza (100 0.02%), b) su composicin debe corresponder exactamente a su frmula, c) peso molecular elevado, d) debe ser estable a temperatura ambiente, e) no debe absorber agua ni dixido de carbono de la atmsfera, f) debe reaccionar estequiomtrica, cuantitativa y rpidamente con el reactivo por titular, g) soluble en los disolventes empleados, h) de fcil adquisicin y mdico precio. Ejemplos: carbonato de sodio anhidro, biftalato de potasio, cido benzoico, carbonato de calcio, cloruro de sodio, trixido de arsnico, oxalato de sodio, dicromato de potasio, etc.Patrn secundario: Son pocos los reactivos que tienen los requisitos de un patrn primario. Por lo tanto se utilizan los patrones secundarios que se prepararan para tener una concentracin aproximada a la deseada y la concentracin exacta se determina por una estandarizacin. Ejemplos: cido clorhdrico, hidrxido de sodio, cido perclrico, iodo, tiosulfato de sodio, etc.Punto de equivalencia: Es el punto en una titulacin en que reaccionan cantidades qumicamente equivalentes del reactivo por titular y el reactivo titulante.Caractersticas de la reaccin de titulacin: a) Debe ser de estequiometria conocida, b) debe ser rpida, c) debe ser cuantitativa (P% 99%), d) se debe saber cundo ha finalizado. Experimentalmente, el punto de equivalencia se determina por un cambio de color en la disolucin, esto debido a la presencia de un indicador.Punto final: Punto donde ocurre el cambio de color o el cambio en la propiedad de la disolucin y se detiene la titulacin.Cuantitatividad de la reaccin de titulacin: Una reaccin se considera 100% cuantitativa cuando el reactivo por titular reacciona totalmente con una cantidad qumicamente equivalente del reactivo titulante.Cuantitatividad en el punto de equivalencia: Porcentaje de la cantidad inicial de la sustancia por titular que ha reaccionado hasta el punto de equivalencia.Solucin indicador: Sustancia que se emplea para sealar el punto de equivalencia de una titulacin mediante un cambio en alguna propiedad fsica, como el color.Indicador cido base: Sustancia con propiedades cido bsicas que adems tiene las caractersticas de que la forma cida tiene un color diferente al de la forma bsica, la mayor parte de los indicadores cido base son colorantes orgnicos.ESTUDIO TERICO Estudio Terico Tabla de concentraciones NaHCO3+ HCl NaCl +H2O+CO2(gas)

INICIALC0

AGREGADOxC0

A.P.EC0(1-x)~0xC0

P.EC0C0C0

D.P.E~0C0(x-1)C0

Cuantitavidad de la reaccinK=

k= = = = =P%=(1-)*100P%=(1-)*100P%= 99.9%Determinacin del pH antes y despus del punto de equivalenciaAntes del punto de equivalenciaX0=0.1pH= pka - log (Co)pH= (6) - log (0.1)pH= 3.5 SI X=0.5pH= 6 +log 6.2En el punto de equivalenciax=1pH= 7+ pka log C0pH=7+ (6) log (0.1)pH= 10.5Despus del P.EX=1.5pH= 14+log C0(x-1)pH= 14+log 0.1(1.5-1)pH= 12.6X=2pH= 14+log 0.1(2-1)pH= 13Seleccin del indicadorError de 1%Antes del P.EpH= pka log pH= 6+ log pH= 6.2Despus del P.EpH= 14 + log [OH-]pH= 14+ log pH=10

METODO OFICIAL DE LA FARMACOPEA METODO PROPUESTO HCI - (PM: 36,5)36,46 g en 1 litro.Diluir 85 ml de cido clorhdrico con agua a 1 litro. Estandarizar la solucin del siguiente modo.Pesar exactamente alrededor de 5,0 g de trometamina, previamente secada a 105 C durante 3 horas. Disolver en 50 ml de agua y agregar 2 gotas de verde de bromocresol (SR ). Titular con cido clorhdrico 1N hasta punto final amarillo plido. Calcular la normalidad. Cada 121,14 mg de trometamina equivale a 1 ml de cido clorhdrico 1 N.

PROPIEDADES DE REACTIVOS HClPROPIEDADES FISICAS: Presin de vapor ( A 17.8 C): 4 atm Densidad del vapor: 1.27 Densidad del gas (a 0 C): 1.639 g/l Densidad de disoluciones acuosas peso/peso (15 C): 1.05 (10.17 %); 1.1 (20 %); 1.15 (29.57%); 1.2 ( 39.11%). Puntos de ebullicin de disoluciones acuosas: 48.72 C (50.25 mm de Hg y 23.42 % en peso); 81.21 C (247.5 mm de Hg y 21.88 % en peso); 97.58 C (495 mm de Hg y 20.92 % en peso); 106,42 C (697.5 mm de Hg y 20.36 % en peso) y 108.58 C (757.5 mm de Hg y 20.22 % en peso) pH de disoluciones acuosas: 0.1 (1.0 N); 1.1 (0.1 N); 2.02 (0.01N); 3.02 (0.001N); 4.01 (0.0001 N). PROPIEDADES QUIMICAS: Productos de descomposicin de este compuesto: cloruro de hidrgeno. Reacciona con la mayora de metales desprendiendo hidrgeno. Con agentes oxidantes como perxido de hidrgeno, cido selnico y pentxido de vanadio, genera cloro, el cual es muy peligroso. Se ha informado de reacciones violentas entre este cido y los siguientes compuestos: -permanganato de potasio o sodio y en contacto con tetranitruro de tetraselenio. -1,1-difluoroetileno. -Aleaciones de aluminio-titanio. -cido sulfricoDAOS A LA SALUD:Inhalacin: En el caso de exposiciones agudas, los mayores efectos se limitan al tracto respiratorio superior. El gas causa dificultad para respirar, tos e inflamacin y ulceracin de nariz, trquea y laringe. Exposiciones severas causan espasmo de la laringe y edema en los pulmones y cuerdas vocales. Una exposicin prolongada y repetida puede causar decoloracin y corrosin dental. Contacto con ojos: Este cido es un irritante severo de los ojos y su contacto con ellos puede causar quemaduras, reducir la visin o, incluso, la prdida total de sta. Contacto con la piel: En forma de vapor o disoluciones concentradas causa quemaduras serias, dermatitis y fotosensibilizacin. Las quemaduras pueden dejar cicatrices, que incluso puedendesfigurar las regiones que han sido daadas. Ingestin: Produce corrosin de las membranas mucosas de la boca, esfago y estmago. Los sntomas que se presentan son: disfagia, nuseas, vmito, sed intensa y diarrea. Puede presentarse, incluso, colapso respiratorio y muerte por necrosis del esfago y estmago.

CARBONATO DE SODIO:Grnulos o polvo blanco, inodoro, No se quema. Puede desarrollar presin si se expone al agua. Puede causar irritacin a los ojos. PROPIEDADES:Peso Molecular: 84,01 Punto de Fusin Comienza a perder dixido de carbono a 50C; 270C. Punto de Ebullicin No hierve, se descompone. Solubilidad en Agua Moderada (8,7g/100 g solucin; 9,6 g/100 g agua a 20C) Solubilidad en otros Lquidos Ligeramente soluble en etanol pH 8,3 (solucin 0,1 M a 25C)DAOS A LA SALUD:Inhalacin: La Inhalacin del polvo o niebla puede causar daos al sistema respiratorio y al tejido pulmonar lo cual puede producir desde una irritacin a las vas respiratorias superiores hasta la neumona qumica. Ingestin: Es usado como teraputico y en las comidas. En grandes dosis (280 340 g) por mas de 5 das, puede causar diarrea, mareo, vmito, y dolor abdominal. Contacto con la Piel: El contacto prolongado causa irritacin a la piel con enrojecimiento y formacin de ampollas, lo cual puede agravarse en personas con lesiones previas a la piel. La severidad del ataque a la piel va en relacin directa y proporcional a la concentracin y tiempo del contacto. Contacto Ocular: Corrosivo, causa serias quemaduras que producen edemas, conjuntivitis, destruccin de cornea y ceguera. El riesgo aumenta si se trabaja en reas cerradas.

CALCULOSMATERIALDIAGRAMA DE FLLUJOBIBLIOGRAFIA

Realiz

Revis

Aprob

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