Determinacin de la acidez total en jugos de fruta

1. Objetivos Determinar el porcentaje de acidez en jugos Determinar el grado de acidez titulado. Determinar el tipo de cido que predomina en estas frutas

MATERIALES

Erlenmeyer de 100mL Cilindro de 10mL Soporte Universal Pinzas Bureta

REACTIVOS Agua destilada Naranja Mandarina Jugo comercial (cifrut) Fenolftalena, 0,01 % m/v Hidrxido de Sodio (NaOH), 0,1 M Biftalato de potasio, (C8H5O4K)

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

Preparacin y estandarizacin de una solucin 0,25 N de NaOH por pesada directa del patrn primario biftalato de potasio

1. Calcular los gramos necesarios de hidrxido de sodio para preparar 250 mL de solucin de NaOH 0,1 M. Pesar la cantidad calculada, transferirlos a un vaso de precipitados de 50 mL, disolver con un poco de agua destilada y luego transferir el contenido a un matraz aforado de 250 mL. Recuerde llenar parcialmente el matraz con agua destilada antes de agregar los gramos de NaOH. Enrasar con agua destilada hasta el aforo (no se debe completar a volumen hasta que la solucin est fra). Trasvasar a un frasco plstico limpio y rotular.

2. Titulacin o estandarizacin de la solucin de NaOH anteriormente preparada por pesada directa del patrn primario biftalato de potasio:

a) Secar por 3 horas el biftalato de potasio. Luego pesar con una muestra aproximada de 0,5 g y pasarlos cuantitativamente a un vaso de precipitados de 50 mL, disolver con un poco de agua destilada y luego transferir el contenido a un matraz erlenmeyer, disolverlos en 50 mL de agua destilada y agregar 2 gotas de solucin indicadora fenolftalena (solucin al 0,1% p/v en etanol).

b) Desde una bureta agregar gota a gota la solucin de NaOH 0,1 M preparada, agitando durante la adicin, hasta la aparicin de un color rosa permanente. Anotar el volumen gastado. Calcular la molaridad de la solucin de NaOH que se prepar. Informar el resultado con su desviacin estndar y expresar la concentracin con el nmero correcto de cifras significativas.

1. Exprimir las frutas en estudio2. Filtrar para eliminar residuos slidos de la fruta.3. Medir 1 mL del jugo por triplicado y trasvasar a erlenmeyers de 250 mL4. Adicionar 9 mL de agua destilada a cada muestra y mezclar5. Adicionar 3 gotas del indicador fenolftalena a cada muestra6. Titular con la solucin de NaOH hasta el cambio de color del indicador7. Anotar volumen gastado.

Anlisis de mezclas de carbonatos

Reactivos:- Solucin estndar de HCl 0,100 M.- Carbonato de sodio, Na2CO3, deshidratado (secado a 150 C por una hora).- Solucin de una mezcla de Na2CO3/NaHCO3.- Solucin de una mezcla de Na2CO3/NaOH.- Solucin de indicador de fenolftalena al 0,01 % m/v.- Solucin de indicador de verde de bromocresol al 0,01 % m/v.- Muestras:

- Puras: soluciones de mezclas de Na2CO3/NaHCO3 y Na2CO3/NaOH.- Reales: pastillas o polvos efervescentes como medicamentos anticidos.

Procedimiento:

Estandarizacin de la solucin de HCl(1) Pesar tres porciones de aproximadamente 0,1 g de Na2CO3 en beacker de 50 mL o papel para pesar. Trasferir a matraces volumtricos de 125 mL disolviendo con agua hasta un volumen de 25 mL.(2) Adicionar a cada una cinco (5) gotas del indicador fenolftalena.(3) Titular las muestras con la solucin de HCl hasta el cambio de color de azul a amarillo.(4) Medir el volumen de titulante gastado y determinar la concentracin molar promedio de la solucin de HCl ( 0,100 M).

Titulacin de las mezclas de carbonatos(1) Transferir tres (3) alcuotas de 25 mL de cada una de las mezclas problema, a fiolas de 125 mL.(2) Adicionar cinco (5) gotas del indicador fenolftalena.(3) Titular las muestras con la solucin estndar de HCl hasta el cambio de color de rosado a incoloro. Anotar el volumen gastado.(4) Adicionar cinco (5) gotas del indicador verde de bromocresol y continuar la titulacin con HCl hasta la aparicin del primer tono verde.(5) Calentar la solucin en una plancha de calentamiento, agitando continuamente durante 3 minutos para eliminar el CO2 producido.(6) Enfriar la solucin haciendo correr agua del grifo por la parte externa del matraz.(7) Continuar la titulacin con la solucin de HCl hasta el cambio de color a amarillo. Anotar el volumen gastado.(8) Determinar el tipo de mezcla a partir de la relacin de volmenes del HCl gastado y calcular la concentracin (%) de los componentes.

Titulacin de la muestras efervescentes(1) Si las muestras efervescentes son pastillas, triturar antes de la disolucin.(2) Disolver la muestra en polvo en aproximadamente 50 mL de agua.(3) Transferir esta solucin a un baln de 100 mL, disolviendo con agua la muestra restante.(4) Medir tres (3) alcuotas de 10 mL y transferir a matraces de 125 mL.(5) Adicionar cinco (5) gotas del indicador fenolftalena.(6) Si se observa un color rosado tenue, titular las muestras con la solucin estndar de HCl hasta la desaparicin del color. Anotar el volumen gastado.(7) Adicionar cinco (5) gotas del indicador verde de bromocresol y continuar la titulacin con HCl hasta la aparicin del primer tono verde.(8) Calentar la solucin en una plancha de calentamiento, agitando continuamente durante 3 minutos para eliminar el CO2 producido.(9) Enfriar la solucin haciendo correr agua del grifo por la parte externa del matraz.(10) Continuar la titulacin con la solucin de HCl hasta el cambio de color a amarillo. Anotar el volumen gastado.(11) Determinar la composicin de la muestra.

Fundamentos

Las valoraciones de neutralizacin se utilizan para la determinacin de un gran nmero de especies inorgnicas, orgnicas y bioqumicas que posean propiedades cidas o bsicas. Son igualmente importantes aquelas aplicaciones en que se d un paso intermedio por el cual el analito se transforma en un cido o una base para ser posteriormente valorada con una base o un cido patrn.Existen dos formas principales de detectar el punto final en las valoraciones de neutralizacin. La primera, basada en el cambio de color de un indicador. La segunda, implica el desarrollo experimental de la curva de valoracin por medio de medidas del pH en funcin del volmen de titulante.Numerosas especies inorgnicas se pueden determinar titulndolas con cidos o bases fuertes. Entre ellas destacan el in amonio, nitratos y nitritos, y derivados del cido carbnico.Un ejemplo de la aplicacin de las titulaciones de neutralizacin constituye la determinacin cualitativa y cuantitativa de los componentes de una solucin que contenga carbonato de sodio, bicarbonato de sodio e hidrxido de sodio, solo o combinados.Desde luego, slo pueden existir en cantidades apreciables dos de los tres componentes, ya que el tercero se eliminar por reacin entre ellos. Por lo tanto, al mezclar soluciones que contengan hidrxido de sodio y bicarbonato de sodio se formar carbonato de sodio hasta que uno u otro queden agotados. Si el hidrxido est en defecto, queda una mezcla de bicarbonato y carbonato; si est en exceso, la solucin final contendr slo carbonato e hidrxido en concentraciones apreciables. Finalmente, si se mezclan cantidades equivalentes de los dos componentes el soluto principal ser el carbonato de sodio.Estas mezclas requieren para su anlisis dos titulaciones: una utilizando un indicador de intrvalo de viraje alcalino (como la fenolftalena) y la otra uno de intrvalo cido (como el anaranjado de metilo o verde de bromocresol). La composicin de la solucin se calcular a partir de los volmenes relativos de cido patrn necesarios para titular volmenes iguales de muestras.La siguiente Tabla 1 se muestra la relacin de volmenes en el anlisis de mezclas que contienen hidrxido, carbonato y bicarbonato, utilizando el mtodo de titulacin sucesiva. El volumen V1 es la cantidad de cido necesario para el viraje del indicador fenolftalena, y V2 es el volmen de cido gastado a partir de ste punto final hasta el viraje del indicador verde de bromocresol o anaranjado de metilo.Tabla 1. Relacin de volmenes de cido para la determinacin de NaOH, Na2CO3 y NaHCO3 utilizando el mtodo de titulacin sucesiva.

SustanciaRelacin de volmenes

NaOHV1 > 0 ; V2 = 0

Na2CO3V1 = V2

NaHCO3V1 = 0 ; V2 > 0

NaOH/ Na2CO3V1 > V2

NaHCO3/ Na2CO3V1 < V2

El primer pKa del cido carbnico es de 6,34 y el segundo es 10,36, por lo que existe una diferencia de 4,02 unidades. En este caso se podra esperar una clara inflexin en la curva de titulacin, pero Ka es tan pequea que la inflexin en elprimer punto de equivalencia es muy leve. Lo que se acostumbre entonces es titular el ion carbonato como una base, con un cido fuerte como titulante y este caso se obtienen dios inflexiones claras. En el primer punto final el pH de la solucin de NaHCO3 es (pKa1 + pKa2) e igual a 8,35 y la fenolftalena, cuyo rango de pH es de 8,0 a 9,6, es un indicador adecuado. El verde de bromocresol y el anaranjado de metilo tienen un rango de pH de 3,0 a 4,5 y son los indicadores apropiados para el segundo punto final. Una solucin saturada de CO2 tiene un pH cercano a 3,9. Ninguno de los puntod finales est bien delineado, pero el segundo se puede mejorar removiendo el CO2 hirviendo la solucin y retitulando.Las mezclas de carbonato y bicarbonato, o de carbonato e hidrxido, se pueden titular con HCl estndar has los dos puntos finales que se mencionaron. En el punto final de la fenolftalena el NaOH est completamente neutralizado, la mitad del Na2CO3 est neutralizado y el NaHCO3 no ha reaccionado. El bicarbonato se neutraliza en el punto final del segundo indicador. El NaOH requiere slo unas gotas de itulante para cambiar de un pH 8 hasta un pH 4 y esto se puede corregir corriendo una prueba en blanco del indicador.En los siguientes esquemas se presenta las etapas por las cuales ocurre la neutralizacin de los componentes de las mezclas titulando con HCl.

En el caso del mtodo de titulacin sucesivo, cuando la mezcla es NaOH/Na2CO3, el primer punto final se obtiene cuando se a gastado un volumen V1 de HCl hasta el cambio de color de la fenolftalena. Este volumen consiste de el volumen Va1 necesario para neutralizar el NaOH y el volumen Va2 necesario para neutralizar la mitad de los equivalentes del carbonato. El bicarbonato producido de esta reaccin se titula seguidamente con HCl en presencia del segundo indicador, hasta gastar un volumen V2 para la neutralizacin de esta especie. La reaccin global requiere en su totalidad de un volumen VT de HCl para el proceso completo.Siguiendo el mismo mtodo, cuando la mezcla es NaHCO3/Na2CO3, el primer punto final se obtiene cuando se a gastado un volumen V1 de HCl hasta el cambio de color de la fenolftalena, para neutralizar la mitad de los equivalentes del carbonato. El bicarbonato producido de esta reaccin y el bicarbonato presente inicialmente en la mezcla se titula seguidamente con HCl en presencia del segundo indicador, hasta gastar un volumen V2 para la neutralizacin de estas especies. Este volumen consiste de el volumen Vb1 necesario para neutralizar el NaHCO3 procedente del primer punto de equivalencia y el volumen Vb2 necesario para neutralizar el NaHCO3 presente en la muestra. La reaccin global requiere en su totalidad de un volumen VT de HCl para el proceso completo.En el caso de utilizar el mtodo de las dos muestras, donde se titulan muestras de igual volumen y se aade la fenolftalena a una muestra y el segundo indicador (verde de bromocresol o anaranjado de metilo) a la segunda muestra, los volmenes de HCl se pueden relacionar como se muestra en la Tabla 2.Tabla 2. Relacin de volmenes de cido para la determinacin de NaOH, Na2CO3 y NaHCO3 utilizando el mtodo de titulacin de dos muestras iguales.

SustanciaRelacin de volmenes

NaOHV1 = VT

Na2CO3V1 = VT

NaHCO3V1 = 0 ; VT > 0

NaOH/ Na2CO3V1 > VT

NaHCO3/ Na2CO3V1 < VT

Siguiendo los esquemas de las titulaciones, el volumen V1 es la cantidad de HCl necesario para el viraje del indicador fenolftalena adicionado a la primera muestra, y VT es el volmen de HCl gastado hasta el viraje del indicador verde de bromocresol o anaranjado de metilo adicionado a la segunda muestra. Como se puede apreciar en los esquemas, en el caso del mtodo de las dos muestras, luego del primer punto final con fenolftalena, no se adiciona el segundo indicador y se anota entonces el volumne V1. A la segunda muestra se le aade solamente el verde de bromocresol o anaranjado de metilo, y el volumen VT se anota cuando se obtiene el punto final de ese indicador. Para cualquiera de los casos que la mezcla corresponda a NaOH/Na2CO3 o NaHCO3/Na2CO3, la reaccin global requiere en su totalidad de un volumen VT de HCl para el proceso completo.

Cuestionario:

1. Qu factores afectan el tener un punto final bien definido en una titulacin cido-base?.2. Por qu los indicadores cido-base comunes exhiben un cambio de color en un intervalo aproximado de 2 unidades de pH?.3. Qu variables pueden ocasionar que cambie el intervalo de pH de un indicador?.4. Por qu los reactivos patrn primario empleados en las titulaciones de neutralizacin comnmente son cidos o bases fuertes y no cidos o bases dbiles?.5. Qu es una solucin amortiguadora y cules son sus propiedades?.6. La especie NaHA es una sal cida porque tiene un protn que puede donar a una base. Dar una breve explicacin de por qu un clculo de pH de una solucin de NaHA es distinto del que se aplica para un cido dbil tipo HA.7. Por qu no es posible apreciar definidamente los dos puntos finales del cido carbnico, pero s para el ion carbonato?.8. Representar la curva de titulacin de las mezclas NaOH/Na2CO3 y NaHCO3/Na2CO3 cuando es titulado con HCl estndar. Sealar los puntos de equivalencia la reaccin correspondiente en cada caso.9. Los puntos de ebullicin del HCl y CO2 son casi iguales (-85 y -78 C). Explicar por qu el hervir brevemente una solucin acuosa se puede eliminar el CO2 pero no el HCl, aun cuando la solucin se calienta durante ms de una hora.10. Por qu no se emplea HNO3 para preparar soluciones cidas patrn?.11. Porqu no se utiliza el H2SO4 como solucin estndar para la titulacin de las mezclas de carbonatos?.12. Mencione dos patrones primarios que pueden utilizarse para la estandarizacin de HCl y NaOH.13. Cules son las propiedades que debe cumplir un patrn primario para ser utilizado en una titulacin cido-base?.14. En qu consiste la estandarizacin?. Menciones varios formas de realizar este procedimiento.15. Explique, a travs de las estructuras qumicas, el cambio de color de los indicadores fenolftalena, verde de bromocresol y anaranjado de metilo con el pH.16. Qu es un indicador cido-base?. Qu propiedades debe cumplir?.17. Cul es la diferencia entre punto final y punto de equivalencia?.18. Cul es la relacin entre el punto de equivalencia y la relacin estequiomtrica de la reaccin?.19. Defina los siguientes trminos: ttulo, titulacin, agente titulantee, solucin estndar, patrn primario.20. Cul es la desventaja analtica de los mtodos volumtricos?.21. Explique qu relacin debe existir entre el Ka de la especie titulada y del indicador en la volumetra cido base?.22. Cules son las causas que pueden originar un error por exceso o defecto en los mtodo volumtricos cido-base?.23. Haciendo uso de los esquemas de las reacciones de titulacin de las mezclas de carbonatos, obtenga una expresin matemtica para determinar los moles de los componentes para el mtodo de titulacin sucesiva y de las dos muestras, a travs de la relacin de los volmenes de HCl necesarios para alcanzar el punto final de los dos indicadores.

Determinacin de la dureza del agua

Reactivos:

- Solucin estndar de Ca+2 0,01 M.- Solucin de EDTA 0,01 M.- Solucin tampn amoniacal de pH 10,0: se mezclan 570 mL de amonaco concentrado y 70 g de cloruro de amonio y se diluyen a 1L con agua desionizada- Solucin de indicador negro de eriocromo T (NET) y murexida (MUR) al 0,1 % m/v preparada en una mezcla tampn amoniacal/agua 50:50.- Solucin de sulfato de magnesio MgSO40,03 M.

Muestras:

- Agua del grifo, domstica o mineral.

Procedimiento:

Estandarizacin de la solucin de EDTA(1) Transferir seis (6) alcuotas de 10 mL de solucin de Ca+2 0,010 M en fiolas de 100 mL.(2) Adicionar a cada una: 5 mL de solucin tampn amoniacal y 5 gotas de solucin de MgSO40,03 M.(3) Adicionar a tres (3) de stas soluciones, 1 mL de solucin del indicador NET. Titular con la solucin de EDTA hasta el cambio de color de violeta a azul.(4) Adicionar a las tres (3) soluciones restantes, 1 mL de solucin del indicador MUR. Titular con la solucin de EDTA hasta el cambio de color de rojo a violeta.(5) Medir el volumen de titulante gastado y determinar la concentracin molar promedio de la solucin de EDTA ( 0,010 M).

Titulacin de la muestra problema(1) Si las muestras de agua son embotelladas, transferir seis (6) alcuotas de 25 mL en fiolas de 125 mL.(2) En el caso de utilizar el agua domstica como muestra problema, abrir la llave del grifo y deje correr el agua por 5 minutos. Luego tome 500 mL de agua en un vaso de precipitado. Transferir seis (6) alcuotas de 25 mL en fiolas de 125 mL.(3) Para la titulacin de la muestra seguir los pasos 2, 3 y 4 del procedimiento anterior.(5) Medir el volumen de EDTA gastado y determinar la dureza total, magnsica y clcica. Comparar los resultados con los lmites permisibles o estndar para este tipo de muestras.

Determinacin del blancoTransferir dos (2) alcuotas de 10 mL de agua destilada a fiolas de 125 mL. Adicionar a cada una 5 mL de solucin tampn amoniacal y 5 gotas de solucin de MgSO40,03 M. Aadir a una solucin 1 mL del indicador NET y a la otra 1 mL de solucin del indicador MUR. Aadir, a cada una, de 1 a 3 gotas de la solucin de EDTA hasta el cambio de color respectivo.

Fundamentos:La dureza del agua se debe a la presencia de iones metlicos polivalentes disueltos, aunque dado que el calcio y el magnesio (ste en menor proporcin) son los cationes mayoritarios, se entiende como dureza la concentracin de estos dos iones y se expresa en mg l-1 de CaCO3. Se consideran aguas blandas las que tienen una dureza inferior a 60 mg 1-1 de carbonato de calcio, duras las que contienen del orden de 100 mg l-1 y muy duras las que superan los 200 mg l-1. Este parmetro se determina mediante una complexometra (o volumetra de complejacin) con EDTA a pH 10. En ocasiones interesa distinguir entre la dureza debida al calcio y la debida al magnesio; en estos casos se lleva a cabo una segunda determinacin, a pH 12-12,5 y con calcn o murexida como indicador, que permite obtener la concentracin de calcio.Las reacciones de formacin de complejos se han utilizado con finalidades analticas cuantitativas desde hace mucho tiempo. Slo recientemente han tenido lugar un crecimiento verdaderamente notable en aplicaciones analticas, debido a la introduccin de una clase especial de compuestos de coordinacin conocidos como quelatos. Estos compuestos se obtienen por la reaccin de un in metlico con un ligando orgnico que posea dos o ms grupos dadores. Las propiedades de los quelatos frecuentemente difieren de modo considerable de las del catin de quien derivan.En las valoraciones complejomtricas se emplean frecuentemente como indicadores un gran nmero de reactivos que forman complejos coloreados con ciertos iones metlicos, designados con el nombre de indicadores metalocrmicos.Los indicadores metalocrmicos pueden actuar de dos modos diferentes. Si el catin que se valora produce una coloracin con el indicador, el punto final se caracterizar por la desaparicin de la misma. Si este catin no d ningn complejo coloreado, se introduce un segundo catin que lo d; el primer exceso del titulante decolora entonces a este complejo. Evidentemente, el complejo formado en la reaccin analtica tiene que ser suficientemente estable para impedir que el titulante descomponga el complejo indicador-metal antes de que se haya alcanzado el punto de equivalencia.Uno de los grandes usos de las valoraciones complejomtricas es la determinacin de la dureza del agua. La dureza se define como la concentracin de carbonato de calcio que es qumicamente equivalente a la concentracin de cationes multivalentes (principalmente calcio y magnesio) en la muestra. Su determinacin es til como una medida analtica de la calidad del agua con fines domsticos o industriales.La dureza se determina calculando la cantidad de iones Ca+2 y Mg+2 que se encuentran en un volumen medido de agua. Estos iones se valoran con una solucin de EDTA y el punto final lo determina el color del complejo que el EDTA forma con el C+2 o el Mg+2.La soluciones de EDTA contienen sus cuatro iones, representados como Y-4, HY-3, H2Y-2 y H4Y. Es evidente que las concentraciones relativas de estas cinco especies dependen acusadamente del pH. Sin embargo, generalmente las titulaciones con EDTA se llevan a cabo en soluciones bien reguladas de pH, porque el control del mismo permite una titulacin selectiva de ciertos cationes en presencia de otros.Muchas titulaciones con EDTA presentan dificultades por la tendencia del in que se ha de valorar, a precipitar como xido bsico o hidrxido al pH necesario para una titulacin satisfactoria. Con el fin de mantener el in metlico en disolucin, especialmente en las primeras etapas de la titulacin, se aade un agente acomplejante auxiliar. Estas especies amortiguan la disolucin al pH aceptado.La reaccin general de formacin de complejos metal-EDTA puede escribirse en la siguiente forma:M+n + Y-4 MYn-4donde M+n representa un catin metlico de carga +n solvatada o hidratada.La mayora de las titulaciones metal-EDTA se efectan en soluciones neutras o alcalinas. La razn de ello es que los complejos metal-EDTA, aunque en general son muy estables, pueden experimentar disociacin en presencia de un cido a causa de la protonacin del in de EDTA.MYn-4 + 2H+ M+n + H2Y-2 Por lo mismo, las especies de EDTA predominantes en medios neutros alcalinos son los iones H2Y-2 y HY-3. Podemos imaginar ms apropiadamente la reaccin de titulacin como:M+n + H2Y-2 MYn-4 + 2H+M+n + HY-3 MYn-4 + H+La formacin de ines hidrnio como producto de reaccin causara disminucin del pH de la solucin y la reaccin de valoracin deseada cesara o se invertira, a menos que se amortige la solucin contra el cambio de pH. Por consiguiente, se emplea un sistema tampn inocuo (NH4OH/NH4Cl) para mantener el pH en el valor deseado para la aplicacin que se trate. En varios casos, este tampn funciona como agente auxiliar de formacin de complejos.Algunos metales forman hidrxidos insolubles en la proximidad de pH 7 a 8. Sin embargo, estos iones metlicos forman tambin complejos estables con las especies del tampn, evitando la precipitacin indeseable de estos hidrxidos, el igual que mantener el pH deseado.La titulacin de calcio se realiza en medio bsico a pH 10. A este pH, la especie de EDTA predominante es HY-3 y la reaccin neta de la titulacin puede escribirse como sigue:Ca+2 + HY-3 CaY-2 + H+El complejo calcio-EDTA es inestable. La fraccin de EDTA en la forma Y-4 y por ende el pH de la solucin han de ser lo suficientemente altos para garantizar la completitud de la reaccin de formacin del complejo. Esto se logra a un pH 10. Con un pH mucho ms alto se incurrir en la posibilidad de precipitacin de hidrxido clcico. En este sistema particular, el amonaco no forma ningn complejo estable con el calcio.El indicador para la reaccin, cuando se titula calcio y magnesio en agua, debe revelar la presencia de un ligero exceso del Na2Y-2. Dicho indicador es el negro de eriocromo T, un cido triequivalente, H3In. El funcionamiento del indicador dpende de diversas reacciones y condiciones:a). El pH de la solucin:H2In- (rojo) HIn-2 (azul) In-3 (naranja)pH 6,3 pH 11,5

b). Para que el indicador funcione, el Mg+2 debe estar presente durante la titulacin. Su presencia es necesaria porque el indicador no presenta un viraje satisfactorio cuando en la solucin a valorar existe slo in Ca+2. Dado que el quelato de Ca+2 es ms estable que el de Mg+2, tiene lugar la reaccin:Ca+2 + MgY-2 CaY-2 + Mg+2Al adicionar el agente titulante se forma de preferencia el quelato de calcio por la misma razn. Despus con el complejo de color rojo del indicador a base de magnesio, MgIn-:MgIn- + H2Y-2 MgY-2 + HIn-2 + H+Rojo Azul

La desaparicin de parte del color rojo, identifica el punto de vire. Dicha desaparicin es provocada por el ligero exceso de EDTA, el cual separa Mg+2 del MgIn- de color rojo, dejando al HIn-2 de color azul (estable en pH 10 a 11). Otro indicador tambin aplicado para este anlisis es el murexida, el cual funciona bajo iguales condiciones.Independientemente de que representa una aplicacin de la formacin de ion complejo o quelato, este mtodo es bastante prctico. Las ventajas del mtodo son: la determinacin es rpida, la precisin es suficientemente buena, los iones que interfieren pueden ser fcilmente controlados, nicamente interfieren los metales pesados y el Al+3.Entre las desventajas del mtodo se tiene: el punto de vire no es tan claramente definido, el punto de vire se identifica mediante el cambio de un color a otro y es el punto donde el primer color desaparece; los cambios de color son muy difciles de observar en ciertas clases de iluminacin.

Observaciones La sal disdica del EDTA puede ser considerada patrn primario despus de un tratamiento trmico a 80 C durante un perodo prolongado de tiempo. Las disoluciones de EDTA son estables. Los virajes de los indicadores utilizados en las valoraciones con EDTA son graduales, por lo que es necesario aadir el reactivo lentamente y con buena agitacin hasta que se observe el color esperado. En el caso concreto del NET, el punto final corresponde a un color azul puro, no al violeta que se observa cuando existe una mezcla de las formas libre y acomplejada del indicador. La cantidad de indicador aadida (habitualmente en slido) debe ser muy pequea, ya que de ser excesiva dificulta la observacin del punto final.

Cuestionario:

1. Definir: ligando, quelato, constante de formacin (Kf), nmero de coordinacin.2. Mencione las propiedades del EDTA como agente titulante.3. Explique la especificidad del EDTA con el pH. Cules son las estructuras qumicas involucradas?.4. Investigue la estructura qumica de los complejos con EDTA y menciones sus caractersticas.5. Qu es un indicador metalocrmico?. Investigue los valores de la Kf de los complejos formados en esta prctica. Explique qu relacin debe existir entre los valores de Kf de estos complejos.6. En qu consiste un agente acomplejante auxiliar y qu utilidad tiene. D varios ejemplos.7. En qu consiste un agente enmascarante y qu utilidad tiene. D ejemplos.8. Explique los cuatro tipos de titulaciones complejomtricas que pueden realizarse9. Qu es la dureza del agua?. Cmo se expresa este parmetro?. Qu utilidad industrial tiene?.10. En base a los valores de Kf, cmo debe ser la estabilidad del complejo MgY-2 respecto a la del CaY-2.11. Escriba las estructuras qumicas de los indicadores Negro de eriocromo T y Murexida, y los respectivos complejos con calcio y magnesio.12. Porqu la mayora de las valoraciones con EDTA se realizan en soluciones neutras o alcalinas?.13. Mencione algunas aplicaciones cuantitativas de la volumetra complejomtrica14. Describir tres mtodos generales para titulaciones con EDTA. Cules son las ventajas de cada uno?.15. Porqu los ligandos multidentados son preferibles a los monodentados en las titulaciones complejomtricas?.16. Por qu suele aadirse una pequea cantidad de MgY-2 a una muestra de agua que va a titularse para determinar su dureza?.17. Por qu en las titulaciones con EDTA es menos favorable la utilizacin de pH mayores a 10?.18. El complejo entre el indicador y el metal es inestable o dbil. Qu ocurrira con la determinacin de la dureza si no fuese cierta esta afirmacin?.19. Porqu es necesario emplear una solucin amortiguadora en la titulacin con EDTA?.20. Qu es una solucin amortiguadora y cules son sus propiedades?.

Seguridad: Los cidos y bases concentrados son corrosivos y las sales de los metales pesados pueden ser txicas. Es aconsejable manipularlos con precaucin.

Determinacin de cloruros por el mtodo de Mohr

Reactivos:

- Bicarbonato de sodio, NaHCO3.- Solucin de cromato de potasio 0,25 M, K2CrO4.- Solucin de nitrato de plata 0,100 M, AgNO3.- Cloruro de sodio deshidratado, NaCl.

Muestras:

- Puras: sales de cloruro de Na+, K+, NH4+, Ni+2, Ba+2, Cu+2 o Mg+2.- Reales: material slido (pulverizado) de uso farmacutico (mezcla salina para suero) o cualquier tipo de sal comercial que se conozca la presencia del in cloruro (Cl).

Procedimiento:

Estandarizacin de la solucin de AgNO3(1) Pesar aproximadamente tres (3) porciones de 0,05 g de NaCl (secado previamente a 110 C por 1 hora) en vasos de precipitado (beacker) de 50 mL.(2) Disolver la sal con una pequea porcin de agua (desde una pizeta) y transferir a fiolas (matraz erlenmeyers) de 250 mL, asegurando la completa disolucin de la muestra hasta un volumen aproximado de 50 mL.(3) Adicionar una pizca de NaHCO3 y cinco (5) gotas de solucin de K2CrO4 0,25 M a cada muestra.(4) Titular cada muestra con la solucin de AgNO3 hasta la aparicin de un color tenue naranja-rojizo.(5) Medir el volumen de titulante gastado y determinar la concentracin molar promedio de la solucin de AgNO3 ( 0,100 M).

Titulacin de la muestra problema con la solucin estndar de AgNO3(1) Pesar aproximadamente tres (3) porciones de 0,1 g de la muestra problema en vasos de precipitado (beacker) de 50 mL.(2) Seguir los pasos N 2 al 4 del procedimiento anterior.(3) Determinar la concentracin promedio de Cl (% m/m) en la muestra problema.

Determinacin del blancoUsando un cilindro graduado, transferir una alcuota de 50 mL de agua destilada a una fiola de 250 mL. Adicionar una pizca de NaHCO3 y cinco (5) gotas de solucin de K2CrO4 0,25 M y titular con una a tres gotas de la solucin de AgNO3 hasta la aparicin de un color tenue naranja-rojizo.

Determinacin de cloruro en Galletas de Soda por mtodo de Mohr

La galleta de soda es el producto obtenido de la mezcla de harina de trigo y/o de otros cereales, con los otros ingredientes y aditivos establecidos, cuyo sabor tiene una connotacin salada, sea rellena o no, cubierto o no y sometido a un proceso de horneo y empacado. La reaccin que est dada para determinar el cloruro en la muestra es la siguiente:Ag+ + Cl- AgCl(s) BLANCO2Ag+ + CrO4-2Ag2CrO4(s) ROJO LADRILLO

Reactivos: Materiales:

MorteroBeacker de 100mlBeacker de 250mlFiola de 125ml

AgNO3: 0,093MKCrO4: 0,25MHNO3: 1MAgua destilada: 100ml

Parte experimental

Estandarizacin de la solucin de AgNO3

(1) Pesar 3 porciones de 0.05 g de NaCl (secado previamente 110C por 1 hora) en vasos de precipitados de 50 mL.(2) Disolver la sal con una pequea porcin de agua (desde una pizeta) y trasferir a fiola de 250mL, asegurando la completa disolucin de la muestra hasta un volumen aproximado de 50mL(3) Adicionar una pizca de NaHCO3 y 5 gotas KCrO4 0.25M a cada muestra(4) Titular cada muestra con la disolucin de AgNO3 hasta la aparicin de un color tenue naranja-rojizo.(5) Medir el volumen gastado del titulante y determinar la concentracin molar promedio de la solucin de AgNO3 (0,100M)

Titulacin de la muestra de galletas de soda con la solucin estndar de AgNO3

(1) Se pesan las 3 galletas contenidas en el paquete (2) Triturar en un mortero (3) Pesar 4,33g de galleta en un beacker de 250ml(4) Agregar 90ml de agua destilada (hervida previamente) agitando constantemente(5) Filtrar en caliente agregando 10ml de agua hervida en el beacker para que no quede restos de galleta(6) Trasvasar a una fiola de 125ml (7) Se mide el pH (5,5) se le agrega una cantidad de HNO3 1M en cado de que sea necesario(8) Agrega 5gotas de KCrO4 0,25M y se valora con AgNO3 0,1M(9) Calcular el % Cl promedio en la muestra.

Determinacin del blanco

Usando un cilindro graduado, trasferir una alcuota de 50 de agua destilada a una fiola de 250. Adicionar una pizca de Nahco3 y cinco gotas de KCrO4 0.25M titular con una a tres gotas de solucin de AgNO3 hasta la aparicin de un color tenue naranja-rojizo.

Fundamentos:

En las valoraciones de precipitacin se determina la cantidad de precipitante que es estequiomtricamente equivalente a la sustancia que se precipita para determinar, a travs de la estequiometra de la reaccin, la cantidad de analito presente en la solucin de la muestra original.Para que sea til la reaccin qumica en la cual se forma un precipitado ligeramente soluble, es necesario que se cumpla con los tres requisitos siguientes:1. Debe ser rpida la velocidad de reaccin entre el agente precipitante y la sustancia que ha de precipitar.2. La reaccin ha de ser cuantitativa y debe transcurrir conforme a una relacin estequiomtrica definida.3. Se debe disponer de un medio simple y cmodo para realizar o identificar el punto en el cual la cantidad de precipitante agregado es estequiomtricamente equivalente a la sustancia que se precipita.Existen muchos mtodos de valoraciones para determinar iones en sustancias solubles. Un mtodo muy utilizado para la determinacin de iones halogenuros es el mtodo de Mohr. Este mtodo consiste en la precipitacin de iones Cl- o Br- en forma de halogenuro de plata, por titulacin con una solucin estndar o patrn de nitrato de plata (AgNO3) en presencia del in cromato (CrO4-2) a baja concentracin, como in que determina el punto final.Por ejemplo, para el in Cl-, los equilibrios que figuran es este mtodo son los siguientes:Ag+ + Cl- AgCl(s)2Ag+ + CrO4-2Ag2CrO4(s)Las constantes de producto de solubilidad del cloruro de plata y del cromato de plata son 1,82 x 10-10 y 1,10 x 10-12, respectivamente. El Ag2CrO4 tiene un Kps menor, por lo tanto es ms soluble. As, con una baja concentracin de in cromato en presencia de una cantidad relativamente alta de cloruro, precipita preferiblemente el cloruro de plata al agregar el nitrato de plata y la concentracin de in plata libre nunca se vuelve lo suficientemente alta para que sea excedido el producto de solubilidad del cromato de plata, hasta que el in cloruro ha sido precipitado casi completamente. El punto final se seala por la aparicin perceptible y permanente de un precipitado de Ag2CrO4 de color rojo ladrillo por toda la solucin. Se utiliza una concentracin baja de cromato con el fin de evitar un enmascaramiento del color rojo del indicador por el amarillo intenso del in cromato. Esta precipitacin debe hacerse en medio neutro o dbilmente alcalino (pH 7.5 10) ya que, en medio cido disminuye la solubilidad del indicador, y en medio excesivamente alcalino, precipita el hidrxido de plata antes que el cromato de plata.La valoracin de Mohr debe efectuarse en una solucin que no sea demasiado cida ni demasiado bsica. Si la solucin es bsica, se formar un precipitado insoluble de hidrxido u xido de plata:Ag+ + -OH AgOH(s)2AgOH Ag2O(s) + H2OPara que la formacin de hidrxido de plata no interfiera en la valoracin, la concentracin de -OH no puede ser mayor que la de Ag+ en solucin. Por lo tanto, el pH de la solucin debe ser prefereiblemente menor de 10.Si la solucin es cida, se solubilizar el cromato de plata ya que ste es soluble en medio cido:Ag2CrO4(s) + H+ 2Ag+ + HCrO4- 2HCrO4- H2O + Cr2O7-2Por debajo de un pH 7 la concentracin de in cromato disminuye muy rpidamente y el error de valoracin aumenta de manera correspondiente porque ha de agregarse cada vez ms AgNO3 por encima del punto de equivalencia, para sobrepasar el producto de solubilidad del Ag2CrO4. Por ello la determinacin de halogenuros mediante del mtodo de Mohr debe llevarse a cabo en un medio neutro o cercano a la neutralidad (pH 6 a 8). La introduccin de bicarbonato de sodio (NaHCO3) o brax (Na2HBO3) mantiene la concentracin de in hidrgeno de la valoracin entre lmites aceptables.An cuando el mtodo de Mohr es muy preciso, en el anlisis de precipitacin pueden presentarse errores debido a la solubilidad, coprecipitacin y sobresaturacin. La solucin puede mantenerse ligeramente cida (pH 6) para eliminar las posibles interferencias de los aniones de cidos dbiles (como el CO3-3, SO4-2 y PO4-3) que forman sales de plata poco solubles en solucin neutra.En este anlisis la solubilidad de los precipitados producen un error relativamente alto. Se necesita de un exceso moderado del in plata para disminuir la solubilidad del cloruro de plata, pero un gran exceso producira una coprecipitacin. Efectuando la determinacin de un blanco pueden reducirse los errores causados por este factor. La solubilidad del cromato de plata aumenta debido al incremento de la temperatura de la solucin, por lo tanto se requiere que estas titulaciones se efecten a temperatura ambiente.Es posible que se d un falso punto de vire debido a la adsorcin, sobre el precipitado, del in que se est titulando, originando una separacin de una pequea cantidad del in que est en solucin. Una agitacin eficiente durante 30 a 60 segundos despus del cambio del indicador, da tiempo a los iones adsorbidos a difundirse nuevamente en la solucin, en donde reaccionarn con los ligeros excesos del agente titulante. Por ello, los iones I- y SCN- no pueden determinarse por este mtodo.Si con el cloruro se mezclan iones de una sal ligeramente soluble, puede haber precipitacin de iones diferentes al cloruro. En tal caso, antes de la titulacin, el cloruro tendra que ser separado del posible contaminante. Los iones bromuros, ioduros, sulfocianuros, cianuros y otros iones que forman sales insolubles de plata, pueden causar errores al precipitar en forma simultnea con el cloruro. La sobresaturacin de los precipitados de plata rara vez constituye un problema. Generalmente los precipitados de plata son coloidales cuando inicialmente se forman, pero coagulan con facilidad cuando se acerca el punto de viraje.

1.5 Clculos0,0585 x N (V1 - V0) x 100% de NaCI = mEn donde:N = Normalidad de la solucin de nitrato de plataV1= ml gastados de nitrato de plata en la titulacinVO= ml gastados de nitrato de plata en el ensayo en blancom = Masa en gramos de la muestra empleada0.0585 = miliequivalente del cloruro de sodio

Cuestionario:

1. En qu consiste una volumetra de precipitacin?.2. En qu consiste el mtodo de Mohr?. Qu iones pueden determinarse por este mtodo?.3. Qu condiciones debe cumplir una reaccin qumica para ser utilizada en la volumetra de precipitacin?.4. Qu condiciones debe cumplir un agente precipitante para ser utilizado en una volumetra de precipitacin?.5. Cul es la diferencia entre punto de equivalencia y punto final de la titulacin?.6. Qu relacin existe entre el punto de equivalencia y la estequiometra de la reaccin?.7. Explique quin es el reactivo limitante en una reaccin de un mtodo volumtrico?.8. Defina los siguientes trminos: ttulo, titulacin, agente precipitante, precipitado, coloide, suspensin coloidal, precipitados coloidales, coagulacin, coprecipitacin, precipitacin simultnea, solucin estndar, patrn primario.9. Qu caractersticas debe cumplir un patrn primario?.10. Qu caractersticas debe poseer el precipitado formado en una valoracin por precipitacin?.11. Cul es la desventaja analtica de los mtodos volumtricos?.12. Explique qu relacin debe existir entre el Kps del precipitado y del indicador en el mtodo de Mohr?.13. Cules son las causas que pueden originar un error por exceso o defecto en el mtodo de Mohr?.14. Porqu la carga superficial de una partcula de precipitado cambia de signo en el punto de equivalencia?.15. Qu diferencia existe entre una titulacin directa y una titulacin indirecta (por retroceso)?.16. Porqu se recomienda la titulacin de un blanco en el mtodo de Mohr?.17. Porqu es importante el control del pH en el mtodo de Mohr?.18. Si una muestra real que se desea determinar la concentracin de cloruro por el mtodo de Mohr, posee un pH bsico qu cido inorgnico podra utilizarse para llevar la solucin a pH neutro?. Explique con las reacciones involucradas.19. Porqu es recomendable la utilizacin de una baja concentracin de K2CrO4 durante la titulacin por el mtodo de Mohr?. Cmo podra afectar en los resultados finales?.20. Porqu no es posible emplear un mtodo de titulacin cuando las soluciones del analito son muy diluidas?.21. En el anlisis gravimtrico se debe adicionar lentamente el agente precipitante para la formacin de los cristales del precipitado, sin embargo, en volumetra de precipitacin la adicin debe ser rpida. Explique.22. Porqu el mtodo de Mohr no puede utilizarse para la determinacin del in ioduro y tiocianato?.23. Porqu no es posible titular el ion Ag+ directamente con el in Cl- usando el cromato como indicador?.24. Cul es la base qumica para la deteccin del punto final en el mtodo de Mohr?.

Determinacin de cloruros por el mtodo de volhard

Reactivos:

- Solucin de tiocianato de potasio 0,100 M, KSCN.- Solucin estandarizada de AgNO3 aproximadamente 0,100 M.- Solucin de HNO3 6,0 M.- Solucin de HNO3 1,0 M.- Solucin saturada de alumbre frrico, Fe(NH4)(SO4)12H2O.

Muestras:

- Puras: sales de cloruro de Na+, K+, NH4+, Ni+2, Ba+2, Cu+2 o Mg+2.- Reales: material slido (pulverizado) de uso farmacutico (mezcla salina para suero) o cualquier tipo de sal comercial que se conozca la presencia del in cloruro (Cl).

Procedimiento:

Estandarizacin de la solucin de KSCN(1) Transferir tres (3) alcuotas de 10 mL de solucin estndar de AgNO3 ( 0,100 M) en fiolas de 250 mL.(2) Adicionar a cada una: 25 mL de agua destilada, 2 mL de HNO3 6,0 M y 1 mL de solucin de alumbre frrico (indicador).(4) Titular cada muestra con la solucin de KSCN, agitando vigorosamente, hasta la aparicin de un color tenue pardo-rojizo.(5) Medir el volumen de titulante gastado y determinar la concentracin molar promedio de la solucin de KSCN ( 0,100 M).

Titulacin por retroceso de la muestra problema(1) Pesar aproximadamente tres (3) porciones de 0,1 g de la muestra problema en vasos de precipitado (beacker) de 50 mL.(2) Disolver la muestra con una pequea porcin de agua (desde una pizeta) y transferir a fiolas (matraz erlenmeyers) de 250 mL, asegurando la completa disolucin de la muestra hasta un volumen aproximado de 25 mL.(3) Adicionar a cada una: 5 mL de HNO3 6,0 M y 25 mL de solucin estndar de AgNO3 ( 0,100 M) con agitacin constante.(4) Filtrar por gravedad la solucin resultante (usando papel de filtro de porosidad media) y decantar el precipitado sin dejar pasar slido hacia el papel de filtro. Realizar este procedimiento con cuidado para no tener prdidas del filtrado. Recoger el filtrado en fiolas de 250 mL.(5) Lavar el precipitado de la fiola con tres (3) porciones de 5 mL de HNO3 1,0 M. Descartar este slido.(6) Adicionar a cada filtrado de las muestras, 1 mL del indicador y titular con la solucin de KSCN, agitando vigorosamente, hasta la aparicin de un color tenue pardo-rojizo.(7) Medir el volumen gastado de la solucin de KSCN y determinar la concentracin de cloruro (% m/m) en la muestra problema.

Determinacin del blancoUsando un cilindro graduado, transferir una alcuota de 25 mL de agua destilada a una fiola de 250 mL. Adicionar 2 mL de HNO3 6,0 M y 1 mL de solucin de alumbre frrico (indicador). Titular con una a tres gotas de la solucin de KSCN hasta la aparicin de un color tenue pardo-rojizo.

Fundamentos:

La valoracin de Volhard es un mtodo de anlisis volumtrico por precipitacin que se usa para la determinacin directa de in plata, o para la determinacin indirecta de iones que forman sales de plata insolubles.Este mtodo se basa en la valoracin por retroceso, que consiste en hacer reaccionar la sustancia a analizar con una cantidad exactamente medida de un reactivo dado y valorar a continuacin el reactivo en exceso. La cantidad del in en la asustancia analizada se determina sustrayendo los moles de reactivo equivalentes al titulante, al nmero total de moles de reactivo aadidos inicialmente a la solucin de la sustancia.El mtodo de Volhard ha sido muy utilizado para la determinacin indirecta de in cloruro. Para esta valoracin, se agrega a la solucin de la muestra de cloruro un exceso cuidadosamente medido de una solucin estndar de AgNO3. Una cantidad de Ag+ estequiomtrica equivalente a la cantidad de cloruro reacciona con ste y precipita como AgCl, entonces se retrovalora el exceso de AgNO3 con una solucin estndar de tiocianato potsico utilizando como indicador una solucin de alumbre frrico, Fe(NH4)(SO4)2H2O. El in Fe+3 reaccionar con el in SCN- despus que todo el in Ag+ ha sido precipitado:Ag+ + SCN- AgSCN(s)SCN- + Fe+3 FeSCN+2El punto final corresponde a la aparicin de un color rojo debido al complejo soluble FeSCN+2.El requisito importante para este mtodo es efectuar la valoracin en medio cido. Primero, para evitar la precipitacin del in Fe+3 como xido hidratado y, segundo, para evitar el enmascaramiento del color del indicador. El enmascaramiento es producido por las especies Fe(H2O)5(OH)+2 y Fe(H2O)4(OH)2+ que tienen color intenso anaranjado y pardo, respectivamente.El Fe+3 en solucin acuosa existe en forma de un complejo hexacuo, Fe(H2O)6+3, que es un in completamente incoloro. Esta especie es un cido fuerte y experimenta ionizaciones cidas como:Fe(H2O)6+3 Fe(H2O)5(OH)+2 + H+Fe(H2O)5(OH)+2 Fe(H2O)4(OH)2+ + H+Para evitar estas disociaciones o hidrlisis cidas, la solucin debe estar lo suficientemente acdica para mantener formada la especie hexacuo, y en este caso, el HNO3 es el cido ms adecuado.Si la concentracin del indicador es alta, a pesar de la alta acidez de la solucin que se titula, la ionizacin del in Fe(H2O)6+3 se dar lo suficiente como para dar el color pardo-anaranjado en la solucin. Por ello debe utilizar una concentracin baja ( 0,015 M) del in frrico para la determinacin de Ag+.La necesidad de un medio cido es una ventaja para el mtodo de Volhard ya que evita que aniones como carbonato, oxalato, fosfato y arseniato, precipiten como sales de plata y por lo tanto, interfieran en el anlisis.La valoracin del ion plata con tiocianato no se debe realizar en presencia del precipitado de AgCl, ya que el precipitado es ms soluble que el tiocianato de plata y como consecuencia, cerca del punto final, parte de la plata del AgCl reaccionar con el tiocianato:AgCl(s) + SCN- AgSCN(s) + Cl-La disminucin resultante en la concentracin del in tiocianato, origina un desplazamiento del equilibrio del indicador hacia la izquierda y el punto final se decolora. Debe entonces aadirse ms tiocianato para conseguir un punto final permanente, lo que origina resultados altos y que, por lo tanto, la concentracin resultante de cloruro sea bajo.Para evitar este problema, pueden realizarse dos mtodos diferentes:1. El ms usado implica el aislamiento del precipitado de AgCl antes de la titulacin por retroceso con tiocianato. Despus de aadir la cantidad medida de AgNO3, se separa el precipitado por filtracin y se lava muy bien el slido hasta que est excento de iones plata en exceso. Despus de separado el precipitado, se puede titular el filtrado.2. Por disminucin de la velocidad de reaccin entre el AgCl y el in SCN-. Este puede conseguirse por disminucin del rea superficial efectiva del precipitado de cloruro de plata. Las dos posibilidades de hacerlo son por: ebullicin de la solucin para coagular el AgCl, seguida de enfriamiento de la solucin y su valoracin con tiocianato; y revestimiento de las partculas de AgCl con una sustancia inmiscible con el agua, como el nitrobenceno. El recubrimiento se logra agitando la mezcla que se valora con unos pocos mililitros del lquido orgnico antes de la titulacin por retroceso.El AgCl forma primeramente un coloide, que luego se coagula por el calor. El cido ntrico y el pequeo exceso de nitrato de plata ayudan al proceso proporcionando una concentracin de electrolitos relativamente alta. El cido ntrico se aade al lquido de lavado para mantener una concentracin elevada de electrolitos y as disminuir la posibilidad de peptizacin durante la filtracin y el lavado. Por otro lado, la filtracin del AgCl debe realizarse en el menor tiempor posible debido a que este precipitado puede sufrir una fotodescomposicin:AgCl(s) Ag(s) + Cl2(g)Esta reaccin se conoce por la presencia de un color violeta claro en la superficie del AgCl descompuesto. Si el Ag slido vuelve a su estado inico por reaccin con el exceso de HNO3 utilizado en el lavado, ocurre la siguiente reaccin:3Ag(s) + 4H+ + NO3- 3Ag+ + NO + H2OEntonces la concentracin de iones Ag+ en el filtrado aumentar y por ende la cantidad de SCN- necesario para la titulacin por retroceso, originndose un error en la titulacin.

Cuestionario:

1. En qu consiste una volumetra por retroceso o indirecta?.2. En qu consiste el mtodo de Volhard?. Qu iones pueden determinarse por este mtodo?.3. Qu condiciones debe cumplir una reaccin qumica para ser utilizada en la volumetra de precipitacin?.4. Qu condiciones debe cumplir un agente precipitante para ser utilizado en una volumetra de precipitacin?.5. Cul es la diferencia entre el punto final de la titulacin del mtodo de Mohr y Volhard?.7. Explique cul es la variable que limita el error del clculo del % Cl- en el mtodo de Volhard?.8. Defina los siguientes trminos: ttulo, titulacin, coagulacin, peptizacin, solucin estndar.9. Qu caractersticas debe cumplir un solucin estndar?.11. Cul es la desventaja analtica de los mtodos volumtricos?.13. Cules son las causas que pueden originar un error por exceso o defecto en el mtodo de Volhard?.14. Porqu el uso de HNO3 es necesario durante la filtracin y lavado del AgCl?.16. Porqu se recomienda la titulacin de un blanco en el mtodo de Volhard?.17. Porqu es importante el control de un pH cido en el mtodo de Volhard?.18. Si una muestra real que se desea determinar la concentracin de cloruro por el mtodo de Volhard posee un pH bsico qu cido inorgnico podra utilizarse para llevar la solucin a pH cido?. Explique.19. Porqu es recomendable la utilizacin de una baja concentracin del indicador de alumbre frrico durante la titulacin por el mtodo de Volhard?. Cmo podra afectar en los resultados finales?.20. Porqu no es posible emplear el mtodo de titulacin con SCN- en presencia del AgCl?.22. Porqu el mtodo de Mohr no puede utilizarse para la determinacin del in ioduro y tiocianato, mientras que con el mtodo de Volhard si es posible?.23. Porqu en la determinacin de AsO4-3, Br-, I-, CON- y SCN- no es necesario separar la sal de plata del exceso de Ag+ cuando se titula con SCN-, mientras que con las sales de plata de CO3-2, CrO4-2, CN-, Cl-, C2O4-2, PO4-3 y S-2 si es necesario aislar el precipitado?.

Determinacin iodomtrica de vitamina C

Reactivos:- Solucin de H2SO4 0,5 M.- Solucin de iodato de potasio, KIO3 0,010 M.- Solucin de ioduro de potasio KI 1,2 M.- Solucin estndar de tiosulfato de sodio, Na2S2O3 0,070 M.- Solucin saturada de almidn soluble (preparada en agua caliente).

Muestras:

cido ascrbico puro, y tabletas comerciales de vitamina C de 1000 mg (efervescentes).

Procedimiento:

Estandarizacin de la solucin de Na2S2O3(1) Transferir con una pipeta aforada tres (3) alcuotas de 10 mL de solucin de KIO3 0,010 M en fiolas de 125 mL.(2) Aadir con cilindro graduado 25 mL de la solucin H2SO4 0,5 M y 10 mL de KI 1,2 M.(3) Titular inmediatamente con Na2S2O3 hasta que la solucin haya perdido gran parte del color pardo rojizo, hasta amarillo plido.(4) Aadir 2 mL del indicador de almidn y continuar la titulacin hasta la desaparicin del color azul intenso.(5) Calcular la concentracin molar promedio ( 0,070 M) del Na2S2O3.

Determinacin de la pureza de cido ascrbico(1) Pesar tres (3) porciones de 0,2 g de cido ascrbico en beackers de 50 mL o papel para pesar.(2) Trasferir a matraces volumtricos de 125 mL disolviendo poco a poco con agua hasta un volumen de 15 mL.(3) Adicionar a cada una, con una pipeta aforada, un volumen de 50 mL de solucin de KIO3 0,010 M.(4) Aadir a cada una, desde un cilindro graduado, un volumen de 25 mL de H2SO4 0,5 M y 10 mL de KI 1,2 M.(5) Titular inmediatamente con Na2S2O3 hasta una coloracin amarillo plido.(6) Aadir 2 mL del indicador de almidn y continuar la titulacin hasta la desaparicin del color azul intenso. Medir el volumen total de titulante y calcular la pureza (% m/m) del cido ascrbico.

Determinacin de vitamina C en tabletas comerciales(1) Pesar una tableta de vitamina C en papel para pesar. Triturar la tableta en un mortero y trasvasar el slido, disolviendo con agua y con cuidado, a un baln aforado de 100 mL. Transferir tres (3) alcuotas de 25 mL a fiolas de 125 mL.(4) Seguir los pasos N (3) al (6) del procedimiento anterior. Calcular la masa de vitamina C en la tableta comercial y el % m/m de la misma.

Fundamentos

El yodo es soluble en agua en la proporcin de 0,001 moles por litro a la temperatura ambiente. Sin embargo, en presencia de yoduros solubles, como el de potasio, aumenta su solubilidad por formacin del complejo triyoduroI2 + I- I3-

El ion triyoduro constituye la especie principal que existe en las disoluciones de yodo, tanto en las utilizadas como reactivo valorante en mtodos directos, como en las formadas por oxidacin del ion yoduro en mtodos indirectos. El potencial normal del sistema I3-/I- es E = + 0,536 V, lo hace muy utilizable en volumetra. Los oxidantes fuertes oxidan el I- a I3- y los reductores fuertes reducen el I3- a I-. Por esta razn, los mtodos se dividen en dos grupos:1. Mtodos directos (yodimetra), en que se utiliza una solucin patrn de yodo para titular reductores fuertes, normalmente en solucin neutra o dbilmente cida.2. Mtodos indirectos (yodometra), en que los oxidantes se determinan hacindolos reaccionar con un exceso de yoduro, y el yodo liberado se valora en solucin dbilmente cida con un reductor patrn, como tiosulfato o arsenito sdico.Relativamente pocas sustancias son agentes reductores lo bastante fuertes como para la titularlas con yodo directamente. Por ello, la cantidad de determinaciones yodimtricas es pequea. No obstante, muchos agentes oxidantes tienen la fuerza necesaria para reaccionar por completo con el ion yoduro y por esto hay muchas aplicaciones de los procesos yodomtricos, en los cuales se adiciona un exceso de yoduro al agente oxidante que se va a determinar, as, se libera yodo y ste se titula con solucin de tiosulfato de sodio.Los mtodos en que interviene el yodo no son aplicables en solucin fuertemente alcalina a causa de las siguientes reacciones de dismutacin (redox internas):I2 + 2OH- H2O + I- + IO-3IO- 2I- + IO3-

Adems, la valoracin del yodo con tiosulfato en solucin alcalina no transcurre segn una reaccin sencilla donde parte del tiosulfato se oxida a sulfato:S2O3- + 4I2 + 10OH- 2SO4-2 + 8I- + 5H2O

La cantidad de tiosulfato que se oxida a sulfato aumenta con la basicidad de la solucin.El tiosulfato no puede utilizarse en soluciones altamente cidas a menos que dichas soluciones estn sometidas a una agitacin intensa para que se oxide en seguida. El cido tiosulfrico sufre una dismutacin:H2S2O3 H2SO3 + S

Pero esta reaccin es muy lenta respecto a la oxidacin con yodo. El H2SO3 es tambin un reductor del yodo, pero su equivalencia es diferente de la del tiosulfato. De cualquier modo, esta reaccin es lenta y no sucede cuando el tiosulfato se titula en soluciones cidas de yodo con agitacin. La reaccin entre el yodo y el tiosulfato es ms rpida que la reaccin de descomposicin.La semirreaccin triyoduro-yoduro est muy poco influenciada por el pH. Por otra parte, los potenciales delas semirreacciones que implican un cambio en el contenido de oxgeno de molculas o iones estn marcadamente influenciadas por la concentracin de ion hidrgeno. La reaccin entre el ion yoduro y los oxidantes oxigenados, y tambin la reaccin inversa, est, pues, muy influenciada por las modificaciones de pH.Para aumentar la solubilidad del yodo y para disminuir su volatilidad se aade un exceso de yoduro de potasio. Por lo general, se adiciona del 3 al 4 % de KI a una solucin 0,1 N y despus se tapa muy bien la solucin. El yodo tiende a hidrolizarse en agua, formando los cidos hipoyodoso e yodhdrico:I2 + H2O HIO + HI

Deben evitarse las condiciones que incrementan el grado de hidrlisis. Las titulaciones no pueden realizarse en soluciones muy bsicas y las soluciones estndar de yodo se deben conservar en frascos mbar para prevenir la fotodescomposicin del HIO,HIO 2H+ + 2I- + O2(g)

El cido hipoyodoso en solucin bsica se puede convertir en yodato:3HIO + 3OH- 2I- + IO2 + 3H2O

En los mtodos yodomtricos existen dos fuentes principales de error:(1) El yodo es voltil, pudiendo la solucin perder parte de l. Esta fuente de error se minimiza aadiendo un exceso de yoduro potsico, para que se forme el triyoduro. Adems, la valoraciones con yodo, sean directas e indirectas, no se efectan nunca en caliente, ya que se incrementara la prdida de yodo por volatilizacin.(2) El ion yoduro se oxida con el oxgeno del aire:4I- + O2 + 4H+ 2H2O + 2I2Esta oxidacin no es perceptible en solucin neutra, pero se hace ms apreciable a medida que aumenta la concentracin de ion hidrgeno. La luz intensa acelera la oxidacin atmosfrica del ion yoduro y lo mismo actan algunos catalizadores, tales como cobre(II), nitrato y xidos de nitrgeno. El agua que se utiliza para la solucin de yoduro, debe ser hervida para eliminar el oxgeno disuelto. Otra forma es aadir cantidades pequeas de bicarbonato de sodio a la solucin cida de yoduro.El tiosulfato de sodio es la solucin estndar que se utiliza en la mayora de los procesos yodomtricos. Por lo general esta sal se adquiere como pentahidrato, Na2S2O35H2O. Las soluciones no se deben estandarizar por su masa directamente, deben estandarizarse con un patrn primario (KIO3 o K2CrO4). La calidad del agua donde se disuelve el tiosulfato debe estar recin hervida, ya que el dixido de carbono disuelto favorece la dismutacin del ion tiosulfato.La desventaja del iodato de potasio, KIO3, es su baja masa molar en relacin con el nmero de electrones que recibe, es decir, su bajo peso equivalente ( 35,67) lo cual es igual a un sexto de la masa molar. Esto conduce a un error de pesada mayor de lo deseable al preparar las soluciones. La masa de iodato se disuelve en agua y se trata con un exceso de yoduro potsico en medio fuertemente cido (pH 1):IO3- + 5I- + 6H+ 3H2O + 3I2

El yodo liberado se valora con la solucin de tiosulfato sdico para la estandarizacin. Como el KI puede contener trazas de yodato y, adems, el ion yoduro es fcilmente oxidable por el aire, debe efectuarse siempre una prueba en blanco en paralelo con la estandarizacin y aplicar la correccin que proceda. En soluciones neutras o cidas, el in triyoduro oxida al tiosulfato a tetrationato:2S2O3-2 + I3- 3I- + S4O6-2

La valoracin debe realizarse inmediatamente o de lo contrario ocurre la oxidacin del yoduro con el aire.El color de una solucin de yodo tiene suficiente color (amarillo mbar) para que acte como autoindicador. Sin embargo, es ms comn emplear una solucin (dispersin coloidal) de almidn ya que el color azul intenso del complejo I3--almidn funciona como una prueba muy sensible al yodo. Este color azul parece tener origen debido a la adsorcin del yodo en el interior de la cadena helicoidal de la -amilosa, componente macromolecular de muchos almidones. La -amilosa, que tambin esta ntimamente relacionada, forma un aducto rojo con el yodo. Esta interaccin no es fcilmente reversible y por tanto es indeseable. El llamado almidn soluble, que se puede encontrar fcilmente en el comercio, est constituido principalmente por -amilosa, y las soluciones se preparn fcilmente a partir de este producto. Sin embargo, las soluciones de almidn se descomponen con facilidad debido al crecimiento bacteriano pero este proceso se puede retardar esterilizando o adicionando un conservador, como el HgI2. La sensibilidad del indicador disminuye al aumentar la temperatura y con algunos reactivos orgnicos como los alcoholes metlico y etlico. En la titulacin del exceso de yodo con tiosulfato, la adicin del indicador debe posponerse hasta que se haya reducido la mayor parte del yodo (justo antes del punto de equivalencia), sino parte del yodo tiende a permanecer unido a las partculas de almidn despus de alcanzar el punto de equivalencia. El almidn parcialmente hidrolizado es una fuente de error en la titulacin redox, porque el producto de hidrlisis (la glucosa), es un agente reductor del I3-.Un ejemplo de las aplicaciones yodomtricas es la determinacin de la vitamina C, tambin conocida como cido ascrbico, cido cevitmico o vitamina antiescorbtica. Su falta en la dieta provoca anemia, prdida de peso, los huesos y dientes se vuelven frgiles, y tienen lugar fecuentes hemorragias. Se encuentra ampliamente difundido entre los vegetales. Los pimientos, frutos ctricos, tomates y coles son los ms ricos. La estrcutura del cido ascrbico corresponde a una lactona del cido 2,3-dienol-L-glucnico, el cual se designa como cido L-ascrbico por su relacin con la L-gulosa, pero es dextrgiro. La D-glucosa y la L-gulosa dan por reduccin del mismo alcohol, el sorbitol, y por oxidacin el mismo cido dibsico, el cido sacrico. Los dos grupos enolicos de la vitamina C determina su acidez, formando asi sales neutras solubles del cido ascrbico. Se oxida fcilmente por prdida de dos hidrgenos a una forma dicetnica, el cido deshidroascrbico. La vitamina C se obtiene industrialmente a partir de la D-glucosa y de la L-xilosa, que forman la misma osona.El cido ascrbico es la vitamina ms inestable, se destruye fcilmente por el calor y se oxida rpidamente en medios alcalinos, catalizando su oxidacin el cobre. Es un agente reductor suave que reacciona rpidamente con el ion triyoduro:

+ I3- + H2O + 3I- + 2H+

Por otro lado, el cido ascrbico tambin se oxida a cido dehidroascrbco por la accin del bromo, que se obtiene por reaccin de una cantidad conocida de brmalo de potasio con un exceso no conocido de bromuro de potasio; por regla general, se aade un exceso de oxidante. El bromo generado, equivalente al bromato de potasio inicial, debe ser suficiente para garantizar la oxidacin cuantitativa del cido ascrbico y para que el exceso consuma una cantidad adecuada de valorante. Sin embargo, dada la elevada volatilidad del bromo, en este punto se aade un exceso de yoduro de potasio, con lo que se obtiene la cantidad equivalente de yodo, que seguidamente se valora con tiosulifato. Las reacciones que liciten lugar son las siguientes:

Observaciones

El resultado se expresa habitual mente como gramos de cido ascrbico por comprimido o por sobre, lo que hace necesario conocer el peso medio del comprimido o el peso del contenido de un sobre del producto comercial, Cuando la muestra se encuentra en forma de polvo, se acta de forma anloga a la descrita anteriormente para los comprimidos. De hecho, el tratamiento en el mortero no sera imprescindible, ya que la muestra est pulverizada, pero si que es conveniente para homogeneizarla. Algunos preparados farmacuticos con vitamina C contienen tambin excipientes que confieren una coloracin amarilla o anaranjada a su disolucin. En estos casos resulta difcil observar la aparicin del color amarillo del bromo. Debido a la volatilidad del bromo y del yodo, es necesario realizar la valoracin lo ms rpidamente posible. La cantidad de muestra indicada y de brmato de potasio recomendada corresponde a un consumo de aproximadamente 20 ml de tiosulfato de sodio 0,1 eq/l. El mtodo no es aplicable a comprimidos masticables de vitamina C. En algunos comprimidos de vitamina C, el excipiente puede quedar en suspensin durante la valoracin. En ocasiones se trata de almidn, por lo que se observar el color azul caracterstico de dicho producto con el yodo cuando se aada el yoduro a la disolucin.

Cuestionario:

1. Consultar la tabla de potenciales estndar de la reaccin del yodo, tiosulfato, iodato, y cido ascrbico. Cul es el oxidante ms fuerte?, Quin es el reductor ms dbil?. Explique.2.Utilizando las concentraciones a utilizar en esta prctica, determinar el potencial qumico de las reacciones redox involucradas..3. Utilizando las concentraciones a utilizar en esta prctica, determinar la constante de equilibrio de las reacciones redox involucradas.4. Mencione las propiedades de las soluciones de triyoduro.5. Mencione tres desvantajas de las soluciones de triyoduro y tiosulfato.6. Qu cuidados debe tomarse en cuenta en el manejo de la solucin de yodo y tiosulfato?.7. A qu se debe la propiedad de autoindicador del yoduro?. Porqu no es muy aplicado como punto final.8. Porqu el cido ntrico no puede utilizarse para las reacciones yodomtricas?. Explique con la reaccin involucrada.9. Cul es la condicin primordial de una valoracin yodomtrica y yodimtrica?.10. Porqu son muy poco empleadas las titulaciones yodimtricas?.11. Qu errores se podran originar si se utiliza un medio bsico en la titulacin yodomtrica?.12. Menciones tres ventajas de utilizar un medio fuertemente cido en la titulacin yodomtrica.13. Por qu no puede utilizarse altas temperaturas en la yodometra y en la determinacin de vitamina C?.14. Mencione los errores que pueden originarse en los mtodos yodomtricos para la determinacin de la vitamina C.15. Por qu en la estandarizacin de las soluciones de tiosulfato se emplea con mayor frecuencia el iodato ms que el yodo?. Si se utilizara el cromato de potasio como patrn primario, cul es la estequiometra de la reaccin.16. Qu error puede cometerse en la visualizacin del punto final para la determinacin de la vitamina C en tabletas comerciales?.17. Por qu las soluciones de triyoduro y tiosulfato deben guardarse en recipientes oscuros?.18. Si una solucin de triyoduro o tiosulfato se deja a la interperie por mucho tiempo, qu podra ocurrir. Escriba una ecuacin balanceada que lo explique. 19. Cul es el fundamento de la reaccin del mtodo yodomtrico?. Porqu es indirecta?.20. Porqu es imprctico el uso de una solucin de triyoduro como agente titulante?.21. Es el almidn un indicador redox?.22. Cul es la desventaja ms importante del KIO3 como patrn primario?.23. Porqu el HCl y H2SO4 son los cidos minerales tiles para las reacciones yodomtricas?.24. Qu pasara en la titulacin yodomtrica si el almidn utilizado est parcialmente hidrolizado?.25. Dibuje una estructura que explique el color azul intenso del indicador en yodometra.26. Menciones otras aplicaciones importantes de la yodometra.

Seguridad

Los cidos concentrados, el yodo y, especialmente, el bromo son corrosivos. Es aconsejable manipularlos con precaucin.