UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSFundada en 1551FACULTAD DE CIENCIAS BIOLGICASEAP CIENCIAS BIOLGICAS

Informe N8 Laboratorio de QumicaNEUTRALIZACION- VAPORACIONProfesora: Karina Lozada CastilloHorario: Martes, 1-5 pm

Integrantes: Eduardo Acha Araujo ____15100019_____________ Ral Prez Alarcn ________1510023___________ Michael Casas Javier _________15100________

Lima - Per 2015

Neutralizacin VaporacinObjetivos: Determinar el contenido de amoniaco por el mtodo de neutralizacin, por vaporizacin de sus soluciones.

Aplicar el mtodo de titulacin por retroceso o titulacin indirecta.

Determinar la composicin de un mezcla de lcalis en un solucin, por el mtodo de titulacin acido-base

Parte TericaNeutralizacinUnareaccin cido-baseo reaccin deneutralizacines unareaccin qumicaque ocurre entre uncidoy unabaseproduciendo una sal y agua. La palabra "sal" describe cualquier compuesto inico cuyo catin provenga de una base (Na+del NaOH) y cuyo anin provenga de un cido (Cl-del HCl). Las reacciones de neutralizacin son generalmenteexotrmicas, lo que significa que desprenden energa en forma decalor. Se les suele llamar de neutralizacin porque al reaccionar un cido con una base, estos neutralizan sus propiedades mutuamente.La palabra Neutralizacin se puede interpretar como aniquilacin o como eliminacin, lo cual no est muy lejano a la realidad. Cuando un cido se junta con una base, ambas especies se "aniquilan" mutuamente en diferente grados. Como en todas las cosas, los fuertes vencen a los dbiles y es as que cuando, por ejemplo, un cido fuerte se mezcla con una base dbil, esta ltima ser "eliminada" completamente, mientras que permanecer en disolucin el cido fuerte. Es as que se pueden generar cuatro situaciones cuando uno mezcla un cido con una base: 1.Se mezcla un cido Fuerte con una base Fuerte: Cuando esto sucede, la especie que quedar en disolucin ser la que est en mayor cantidad respecto de la otra. 2.Se mezcla un cido Fuerte con una base Dbil: La disolucin generada ser del tipo cido, ya que ser el cido el que quede en la mezcla. 3.Se mezcla un cido Dbil con una base Fuerte: La disolucin ser bsica, ya que ser la base la que permanezca en la mezcla. 4.Se mezcla un cido Dbil con una base Dbil: Si esto sucede, la acidez de una disolucin depender de la constante de acidez del cido dbil y de las concentraciones tanto de la base como del cido.

VaporizacinLa vaporizacin es el principal proceso mediante el cual el agua cambia de estado.Se denomina ebullicin cuando el cambio de estado ocurre por aumento de la temperatura en el interior del lquido; el punto de ebullicin es la temperatura a la cual un lquido determinado hierve (a una presin dada), y permanece constante mientras dure el proceso de cambio de estado. Se le denomina evaporacin cuando el estado lquido cambia lentamente a estado gaseoso, tras haber adquirido suficiente energa para vencer la tensin superficial. A diferencia de la ebullicin, la evaporacin se produce a cualquier temperatura, siendo ms rpida cuanto ms elevada esta.Vapor (estado)El agua se evapora en molculas invisibles, muchas veces acompaada de gotas de agua que vuelven a condensar.El estado de vapor es la fase gaseosa de una sustancia cuando sta se encuentra por debajo de su temperatura crtica 1 (el estado de vapor es un estado de agregacin de la materia en el que las molculas interaccionan slo dbilmente entre s, sin formar enlaces moleculares adoptando la forma y el volumen del recipiente que las contiene y tendiendo a separarse, esto es, expandirse, todo lo posible).No hay que confundirlo con el concepto de gas, aunque se suela utilizar ambos indistintamente. El trmino vapor se refiere estrictamente a aquel gas que se puede condensar por presurizacin a temperatura constante o por enfriamiento a presin constante, mientras que un gas perfecto requiere el proceso de licuefaccin, para pasar al estado lquido.Normalmente la palabra vapor suele referirse al vapor de agua, gas que se produce por ebullicin cuando el agua se calienta a 100 C y una atmsfera de presin, o fuera de esa temperatura de cambio de estado, cuando el agua se encuentra, a cualquier temperatura por debajo de la crtica, a una presin por debajo de su presin de vapor a esa temperatura (ese es el fenmeno de la evaporacin).Teora de cidos y Bases de Svante August Arrhenius: Svante August Arrhenius (1859-1927) fue un qumico suizo que estudiaba en la escuela para graduados.. l 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:

Reaccionan con los compuestos llamados bases (contienen iones hidrxido, OH-) formando agua y compuestos llamados sales. La sal que se forma est compuesta por el ion metlico de la base y el ion no metlico del cido. Casi todas las sales son slidos cristalinos de alto punto de fusin y de ebullicin.La reaccin de un cido con una base se llama neutralizacin. Si se mezclan las cantidades correctas de cidos y bases, se pierden sus propiedades originales. El producto de reaccin tiene un sabor que no es agrio ni amargo, sino salado. Se produce una sal y agua cuando un cido neutraliza una base.Arrhenius propuso que las propiedades caractersticas de los cidos con en realidad propiedades del ion hidrgeno, H+, y que los cidos son compuestos que liberan iones hidrgeno en las soluciones acuosas.Arrhenius y otros cientficos reconocan en trminos generales que las bases (tambin llamadas lcalis) son sustancias que, en solucin acuosa, tienen un sabor amargo, se sienten resbalosas o jabonosas al tacto. Reaccionan con los cidos formando agua y sales.Arrhenius explic que estas propiedades de las bases (lcalis) eran en realidad propiedades del ion hidrxido, OH-. Propuso que las bases con compuestos que liberan iones hidrxido en solucin acuosa. Las definiciones de Arrhenius son tiles en la actualidad, siempre y cuando se trate de soluciones acuosas.Teora de cidos y Bases de Bronsted LowryJohannes Niclaus Bronsted (1879-1947), qumico dans, nacido en Varde. Sus trabajos ms importantes fueron en el campo de la termodinmica. Thomas M. Lowry (1847-1936) fue un qumico britnico que, junto a Johannes Bronsted, anunci una teora revolucionaria como resultado de los experimentos con cidos y bases en solucin, que desafiaba la definicin clsica de cidos y bases no relacionados al crear un nuevo concepto el de pares cido-base conjugados.Las definiciones de Bronsted - Lorwy son:Un cido de Bronsted - Lowry es un donador de protones, pues dona un ion hidrgeno, H+Una base Bronsted - Lorwy es un receptor de protones, pues acepta un ion hidrgeno, H-El concepto de cido y base de Brnsted y Lowry ayuda a entender por qu un cido fuerte desplaza a otro dbil de sus compuestos (al igual que sucede entre una base fuerte y otra dbil). Las reacciones cido-base se contemplan como una competicin por los protones. En forma de ecuacin qumica, la siguiente reaccin de Acido (1) con Base (2)cido (1) + Base (2) cido (2) + Base (1)Se produce al transferir un protn el cido (1) a la Base (2). Al perder el protn, el cido (1) se convierte en su base conjugada, Base (1). Al ganar el protn, la Base (2) se convierte en su cido conjugado, cido (2). La ecuacin descrita constituye un equilibrio que puede desplazarse a derecha o izquierda. La reaccin efectiva tendr lugar en la direccin en la que se produzca el par cido-base ms dbil. Teora de cidos y Bases de Gilbert Newton Lewis Gilbert Newton Lewis (1875- 1946) fue un qumico estadounidense que invent la teora del enlace covalente. La historia del desarrollo de la teora de los cidos y bases no estara completa sin al menos un breve vistazo al modelo de Lewis de los cidos y bases. En el ao de 1923 Lewis propuso el concepto ms general de cidos y bases y tambin introdujo el uso de las frmulas del electrn - punto. De hecho, el empleo de pares electrnicos en la escritura de frmulas qumicas es tambin la base del modelo cido - base de Lewis. Segn Lewis, las definiciones para cidos y bases son:Un cido de Lewis es una sustancia capaz de aceptar (y compartir) un par electrnico.Una base 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.

lcaliUna base o lcali (del rabe: Al-Qaly 'ceniza') es cualquier sustancia que presente propiedades alcalinas. En primera aproximacin (segn Arrhenius) es cualquier sustancia que en disolucin acuosa aporta iones OH al medio. Un ejemplo claro es el hidrxido potsico, de frmula KOH:en disolucin acuosa)Los conceptos de base y cido son contrapuestos. Para medir la basicidad (o alcalinidad) de un medio acuoso se utiliza el concepto de pOH, que se complementa con el de pH, de forma tal que pH + pOH = pKw, (Kw en CNPT es igual a 1014). Por este motivo, est generalizado el uso de pH tanto para cidos como para bases.

3.-Materiales y Reactivos:

Materiales: 2 matraces Erlenmeyer de 250ml Bureta de 50,0ml y soporte universal Pisceta, luna de reloj Baqueta Pipeta de 10,0ml Vaso de precipitacin de 150ml Mechero bunsen Papel tornasol

Reactivos: Cloruro de amonio solido Hidrxido de sodio 0,500N(solucin valorada) cido clorhdrico 0,500N.(solucin valorada) Indicador de Anaranjado de Metilo y fenolftalena Agua Destilada Muestra liquida y slida de mescla de lcalis: ( )

4.-Procedimiento experimentalObtencin de Amoniaco En una luna de reloj pesar exactamente 0,300g de , colocar en un matraz Erlenmeyer de 250ml y disolver con 100ml de agua. A la solucin anterior aadir 20ml de 0,500M remuvalo suavemente para efectuar una buena mezcla teniendo en cuenta de no perder muestra.

Llevar el matraz al mechero y calentar la solucin hasta la ebullicin para la eliminacin completa de amoniaco. La misma que se identifica colocando un papel de tornasol rojo y humedeciendo en la boca de la matriz. En un vaso se prepara un solucin acida para introducir el papel tornasol y que este vire a color rojo.

El calentamiento termina cuando el color del papel que se acerca a la boca del matraz ya no cambia de rojo a azul. Luego se deja enfriar la solucin.

Titular con HCl 0,50N empleando anaranjado de metilo como indicador ( 2 a 3 gotas), el exceso de contenido en el matraz; anotar el volumen de cido gastado en la neutralizacin

Mescla de lcalis: Recibir una muestra solida o liquida de una mezcla de y cuyo porcentaje se requiere determinar. A la mezcla agregar 2 gotas de fenolftalena, proceder a la titulacin con HCl 0.5M. hasta que cambie de color, registrar el volumen de cido utilizado. Agregar a continuacin al mismo matraz 2 gotas de anaranjado de metilo y seguir titulando hasta que cambie de color anotar el volumen del cido gastado Con los volmenes encontramos realizar los clculos

5.-Clculos y ResultadosFormacin de amoniaco:

a)=N.VNH4Cl tendremos 0.3 g con PFNH4Cl =53.5 = b) = N.VNaOH Tendremos 20 ml de 0,500 M = 20ml0.5 = 0.01eq

Al calentar

0.0056eq (reacciona) 0.0044eq (sobra) 0.0056eq 0.0044eq (sobra)

Calculo del peso terico de =0.0952g

Al titular

=+ Despus de realizado el proceso determinamos el gasto de la titulacin = VaNa del HClgastado en la titulacin VbNb =9.3ml 0.5N= 0.00465= =- = 0.01 -0.00465 = 0.00535eq

Calculo del peso experimental de = 0.09095g

Determinamos el porcentaje de error:

Determinamos el rendimiento:

= = 95.53%

Mescla de lcalis:

X g 0.5N

0.3g-Xg 0.5Na)

V1= 20ml V2=23.3mlW NaHCO3= V3=30.1mlb)

WNa2CO3=

Relacin de masa en mescla= masa de Na2CO3/masa de NaHCO3

6.-Conclusiones: El color alcalino rosado de la fenolftalena aparece a pH igual o superior a 9 y su color cido incoloro a pH inferior a 9 Mediante el mtodo de titulacin cido-Baseesposible determinarlasproporcionesenqueseencuentra cadaunodeloscomponentesdeuna mezcla, ya sea en fase liquida o slida. Elmargendeerrorsedebidoaquelatitulacinrequierede gran precisin y una gota puede hacer variar mucho la concentracin. Losclculosrealizadosenladeterminacindelpesoterico simplemente fueron obtenidos conocimientos bsicos de estequiometria.

En la reaccin de produccin de amoniaco, este tiene que sereliminado completamente por evaporacin para que la solucin sea totalmente bsica, y mediante la titulacin poder determinarla cantidad de amoniaco en la mezcla.

7.-Sugerencias:-Al producir una solucin debemos tener cuidado de perder muestra debido a que esto cambiaria los resultados del experimento.-A la hora de titular debemos tener paciencia y mirar muy bien cuando ocurre el viraje de cido base o viceversa sino nuestro margen de error ser muy grande.-Una buena limpieza en los instrumentos de medidanos ayuda a descartar errores y evitar problemas en la titulacin.

8.-Bibliografa:-Qumica 11 edicin Raymond Chang (cap15-pag668-670)- http://www.quimicayalgomas.com/quimica-general/neutralizacion-acido-base-Harris, Daniel c.(Anlisis Qumico cuantitativo). Revert.Barcelona, 2001

9.- Cuestionario:

1. De acuerdo con los clculos y resultados Cul es el % de rendimiento en la obtencin de amoniaco? Es posible determinar el contenido de nitrgeno en el amoniaco obtenido?El % de rendimiento en nuestros clculos fue: 95.53%Al calentar se liber el NH3 por lo cual no se pudo determinar pero con un sistema distinto unido a la boca de la matraz se podra obtener el contenido de hidrogeno.

2. Explique por qu es necesario eliminar por vaporizacin todo el amonaco producido?Se tiene que eliminar todo el amoniaco de la solucin para que cuando se titule con el fin de hallar los equivalentes-gramo del NaOHque reaccion, el amonaco no afecte durante la titulacin.

3. Mencione tres posibles fuentes que puedan determinar un alto % de error en la experiencia. A la hora de titular cuando se aade un exceso de cierto indicador como la fenolftalena, anaranjado de metilo, etc. dando una variacin en el volumen de gasto del cido o base usado. Al momento de pesar el , la balanza no tiene suficiente precisin porque solo cuenta con dos decimales. Al trasladar de probeta en vasos precipitados o fiolas y luego a la hora de titular se quedan residuos en estos haciendo que el peso experimental vari errneamente.

4. Una muestra impura de 0,200 g de NaOH requiere 18,25 mL de HCl 0,241M para neutralizarse. Qu porcentaje de NaOH contiene la muestra?Primero debemos saber que es una reaccin de neutralizacin o titulacin este problema. Esta reaccin entre un cido y una base para formar sal y agua, que lo hacen con igual nmero de equivalentes gramos. Ahora calcularemos el porcentaje de NaOH puro que hay en la muestra impura

5. Si, se agregan 4,0 g de NaOH a 500 mL de HCl 0,1M. La solucin resultante Sera acida o bsica? Demuestre su respuesta

Por condicin para que ocurra la neutralizacin se debe saber que los equivalentes gramos son iguales para ambos compuestos:

Luego concluimos que el reactivo limitante es el HCl y luego el en exceso es 0,1 0,05 = 0,05 eq concluyendo que es la cantidad necesaria para que haya neutralizacin completa. Por lo tanto la solucin resultante es bsica.