Determinación Experimental de Acidez y Curvas de Titulación Ácido-Base

Objetivos del Laboratorio

• Aplicar experimentalmente la teoría de la neutralización.
• Identificar un ácido fuerte y uno débil, así como una base fuerte y una débil.
• Preparar soluciones de concentración conocida usando el método de dilución.
• Determinar el punto de equivalencia entre una solución ácida y una solución básica previamente preparada, haciendo uso de la técnica de titulación.
• Observar experimentalmente los cambios físicos que ocurren en la muestra cuando se alcanza el punto de equivalencia o de neutralización.
• Determinar el porcentaje de acidez en el vinagre y en la mayonesa.
• Seleccionar el indicador adecuado para titular ácidos y bases de acuerdo a su fuerza.
• Trazar la curva de titulación práctica de ácidos y bases fuertes y débiles.

Reactivos

• NaOH de concentración conocida (0,1 M)
• Fenolftaleína
• Vinagre comercial
• Mayonesa comercial

Procedimiento Experimental

1. Preparación y Acondicionamiento de la Bureta

1. Acondicionar la bureta con el hidróxido de sodio (NaOH) utilizando de 2 a 3 mL. Esto se realiza para eliminar los posibles residuos de agua, lo que podría causar un cambio en la concentración del NaOH estándar y alterar los cálculos y resultados del contenido de ácido acético.
2. Llenar la bureta con el NaOH, enrasando en cero. Se debe tener la precaución de que no se formen burbujas en el extremo inferior de la bureta. De ser así, abrir la llave dejando caer disolución hasta eliminar la burbuja y después completar hasta cero.

2. Preparación de las Muestras

2.1. Ácido Acético en Vinagre

En cada uno de tres matraces Erlenmeyer, agregar el volumen de vinagre medido con pipeta volumétrica que el profesor indique, y a continuación, las gotas de indicador (fenolftaleína).

2.2. Ácido Acético en Mayonesa

Pesar alrededor de 15 g de mayonesa en cada uno de dos matraces Erlenmeyer. Agregar 10 mL de etanol y 100 mL de agua destilada para disolver la muestra, y a continuación, las gotas de indicador (fenolftaleína).

3. Ejecución de la Titulación

1. Titulación Exploratoria: Comenzar la titulación exploratoria para estimar el volumen a gastar. Esto es dejando caer hidróxido desde la bureta en pequeñas porciones, deteniéndose para agitar el recipiente, agregar otra porción, y agitar. Continuar la adición de titulante hasta que el indicador cambie a una leve coloración rosada que persista más de 30 segundos. Leer el volumen gastado de NaOH en la bureta y anotarlo.
2. Titulación Definitiva: Repetir la titulación con otra alícuota, añadiendo rápidamente un volumen unos 2 a 3 mL inferior al consumido en la titulación exploratoria y luego gota a gota, hasta el viraje del indicador. Anotar el nuevo volumen gastado.
3. Criterio de Aceptación: Se repite la operación hasta obtener dos volúmenes de titulante consumido que no difieran entre sí en más de ±0,2 mL.

Conceptos Fundamentales de Titulación

ANALITO

Es la solución desconocida o la sustancia que está siendo analizada.

SOLUCIÓN PATRÓN

Es la solución de concentración conocida o estándar (el titulante).

PUNTO DE EQUIVALENCIA

Es el punto donde la concentración molar de ácido es estequiométricamente igual a la concentración molar de base. (El texto original indicaba: [Ac]*[B])

PUNTO VISUAL (Punto Final)

Se refiere a los cambios visuales que sufre el sistema (pH y coloración) cuando se alcanza el punto final de la titulación.

Tipos de Titulación

• TITULACIÓN VOLUMÉTRICA: Se desconoce el volumen de la solución patrón y se determina la concentración del analito.
• TITULACIÓN POTENCIOMÉTRICA: Se determina la concentración de ácido-base en función del potencial eléctrico.
• TITULACIÓN GRAVIMÉTRICA: Se cuantifica la masa del producto formado.
• TITULACIÓN POR RETROCESO: Se determina el excedente o la cantidad en exceso del analito.
• TITULACIÓN COMPLEJOMÉTRICA: Se determina el complejo metálico formado.

Fuerza de Ácidos y Bases

Ácido Fuerte

Son aquellos que se ionizan de manera irreversible.

Ejemplo: HCl + H₂O → H₃O⁺ + Cl⁻ (El texto original indicaba: HCl + H₂O à H₃ + O + CL)

Ácido Débil

Son aquellos que se ionizan de manera reversible.

Ejemplo: CH₃COOH + H₂O ⇌ CH₃COO⁻ + H₃O⁺ (El texto original terminaba abruptamente: CH₃COOH + H₂O àß CH)