(DETERMINACIÓN DEL CO2 PRESENTE EN UNA MUESTRA DE AGUA POR EL MÉTODO DE TITULACIÓN VOLUMÉTRICA ) Química Analítica (Laboratorio N° 4)

UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DEAPURÍMAC FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS TEMA: DETERMINACIÓN DEL CO2 PRESENTE EN UNA MUESTRA DE AGUA POR EL MÉTODO DE TITULACIÓN VOLUMÉTRICA ASIGNATURA: QUÍMICA ANALÍTICA (Laboratorio N°5) DOCENTE DE PRÁCTICA: ALEXANDRO JIMENEZ HUASHUAYO ALUMNOS:     MORENO BASILIO JUAN CARLOS VALENZUELA BARRETO BERNABÉ CALLALLI ALATA ALBERTH CASTILLO FÉLIX EFRAÍN 121121 121136 111105 122113 FECHA DE REALIZACIÓN: 08 de Ene del 2014 FECHA DE ENTREGA: 22 de Ene del 2014 UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIA “ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS” ABANCAY –11APURÍMAC 2015 I. Los métodos volumétricos se basan. el momento en que hemos decidido que el proceso ha finalizado. Los métodos volumétricos requieren de tres medidas exactas: en primer lugar de la cantidad de muestra que contiene la sustancia que se quiere determinar. una sustancia auxiliar que descubra el mínimo exceso de disolución de agente valorante gracias a un cambio de coloración manifiesto.OBJETIVOS En la práctica del laboratorio de Química Analítica el tema de determinación del CO2 presente en una muestra de agua por el método de titulación volumétrica es muy importa para poder saber cuánto de CO2 puede existir en una muestra de agua. finalmente. que es como se denomina al momento en que se ha consumido precisamente la cantidad de reactivo equivalente a la sustancia buscada. es decir. en el empleo de la balanza. También es preciso que sea posible preparar una disolución de agente valorante adecuada. del volumen de la disolución de agente valorante necesaria para que la reacción química que permite la determinación tenga lugar en su totalidad. o bien. cantidad que viene establecida por la estequiometría de la propia reacción de valoración. de la concentración del agente valorante en disolución y. Finalmente. en segundo lugar. de forma general.MARCO TEORICO | . de concentración exactamente conocida. integra y estrictamente conforme a las proporciones estequiométricos dadas por la ecuación química. también es preciso que el punto final de la valoración. En general el punto final es puesto en evidencia añadiendo un indicador. en añadir a la disolución que contiene la sustancia que se quiere determinar la cantidad de mililitros de disolución de reactivo (agente valorante) estrictamente necesaria para la reacción cuantitativa. coincida con el punto de equivalencia. Para que un método volumétrico sea factible debe cumplirse que la reacción química que constituye su base se realice muy rápida. es decir. poder averiguar con gran exactitud su concentración. en último término.INTRODUCCION Todos los análisis químicos cuantitativos están basados. II. III. 0. Con respecto a su origen | . y las posibles vías de atenuación. y las emociones que la minería produce.95% de oxígeno. o la actividad urbana. sobre todo de los denominados nobles. la relación existente entre calidad de la atmósfera y salud. 20.93% de argón. pero no la salida del calor emitido por el terreno como consecuencia de esta irradiación.30% de vapor d agua.09% de nitrógeno. es una mezcla de diferentes gases: 78. sus condicionantes. en forma de emanaciones que pueden llegar a ser letales. ANHÍDRIDO CARBÓNICO Es un gas común en la atmósfera pero su excesiva abundancia puede ser letal. Por ello. la minería puede generar problemas de consideración. COMPOSICIÓN DE LA ATMÓSFERA La atmósfera en sentido estricto.035%) de CO2 y trazas de otros gases. Estos efectos no son tan importantes en términos volumétricos como los que producen otros procesos industriales. en forma de emanaciones que pueden llegar a ser letales. debido a su acumulación en la atmósfera a gran escala. sobre todo si hay algún foco local: combustión. por bloquear las funciones respiratorias. También la actividad volcánica suele producir la emisión de enormes volúmenes de este gas. produciendo un “oscurecimiento” de la capa atmosférica que permite la entrada de la radiación solar. 350 ppm (0. induciendo la muerte por asfixia. vamos a estudiar la estructura y composición de la atmósfera. que es generado tanto por la actividad industrial como por las erupciones volcánicas. Este último puede producirse localmente por acumulación de CO 2 en lugares cerrados. pero indudablemente.UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIA “ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS” MINERÍA Y ATMÓSFERA 11 La minería produce efectos en distintos aspectos del medio ambiente. o incluso el tráfico. tales como el SO2. 0. Otro efecto importante de este gas. es decir. entre ellos los concernientes a la atmosfera. y otros procedentes de la contaminación del hombre y la actividad geológica. la capa de aire retenida por la fuerza de atracción de la tierra y que toma parte en su rotación. Otro efecto importante de este gas es el término “efecto invernadero”.  Es un producto de desecho en la respiración de los seres vivos. afecta tanto a las explotaciones de carbón. enfriado y licuado. como explosivos en minería y como estimulante de la respiración cuando se mezcla con oxígeno. y en los vehículos de transporte.03%). pero es la principal causa del efecto invernadero. En el ámbito minero. Se usan grandes cantidades de anhídrido carbónico para protección contra fuegos. Es un componente normal de la atmósfera (0. se emite como que implican combustión: a gran escala. REACTIVOS Y EQUIPOS MATERIALES           Soporte universal Pinzas para bureta Pro pipeta Pipeta Buera Erlenmeyer Gotero Embudo Probeta Vaso de precipitación REACTIVOS  Fenolftaleína.  Las plantas lo aprovechan para realizar la fotosíntesis. CARACTERÍSTICAS  Gas incoloro e incombustible.PROCEDIMIENTO 1. en la obtención de energía eléctrica a partir de combustibles fósiles. principalmente diésel en este caso. como a la utilización de maquinaria pesada con gran consumo de combustibles derivados del petróleo. IV.  Agua | .UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIA “ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS” 11 consecuencia todos los procesos antropogénico.  El gas puro de anhídrido carbónico puede ser comprimido. MATERIALES.  El CO2 no tiene olor ni es tóxico. UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIA “ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS”  Hidróxido de sodio(NaOH) 11 EQUIPOS  Balanza | . es posible detectar el punto en el que el indicador cambia de color.  Adicionar 3 gotas de fenolftaleína. Determinación del CO2 en el agua:  Tomar 50 ml de agua en un vaso de 100 ml. V.727 ×10 g H 2 C O3 Hallando la masa del : H 2 C O3 +2 NaOH ⇌ Na 2 C O 3 +2 H 2 O 62 g W H CO 2 3 80 g 2. dividiendo el número de equivalentes de reactivo por su volumen. Finalmente.UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIA “ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS” 2.  Titular con solución NaOH 1/44 M hasta coloración rosado. se puede calcular el número de equivalentes de la sustancia a analizar presentes en la muestra. a partir de la ecuación química que representa el proceso que tiene lugar.727 x 10 -4 g | . Controlando cuidadosamente la cantidad añadida. RESULTADO NaOH : Hallando la masa del W NaOH =(3× 10−4 )(1/44)( mol/ L)( 40 g/mol) −4 W NaOH =2. se puede calcular el número de moles de esa sustancia (ya que Molaridad = moles/volumen). colocado debajo de una bureta que contiene la disolución estándar. Como la concentración de la disolución estándar y el volumen añadido son conocidos. Si el indicador ha sido elegido correctamente. MÉTODO EXPERIMENTAL 11 La valoración comienza con un matraz Erlenmeyer conteniendo un volumen preciso del reactivo a analizar y una pequeña cantidad de indicador. este debe ser también el punto de neutralización de los dos reactivos. Luego. Leyendo en la escala de la bureta se sabrá con precisión el volumen de disolución estándar añadida. se conocerá la concentración buscada. 11 ×10−4 g 2 3 Hallando la masa del C O2 : C O2 + H 2 O ⇌ H 2 C O 3 1 mol C O 2 → 1mol H 2 C O3 44 g → 62 g W C O →2.224 ×10−4 g 2 msol =ρ ×V | .497 × 10−4 g 2 Ahora para hallar ppmC O = 2 ppmC O 2 : msto ×10 6 ppm msol Dónde: msto =W NaOH + W C O =4.11 ×10 )( 44) WCO = 62 2 W C O =1.UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIA “ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS” 11 62 ×2.11 × 10−4 g 2 Por regla de tres simple obtenemos: −4 ( 2.727 × 10−4 W H CO = 80 2 3 W H C O =2. DISCUSIÓN En una titulación. pueden usarse otros disolventes como ácido acético o etanol con igual finalidad. Para ello. como el analito deben estar en fase líquida (o en disolución).3 g 2 ppmC O =8.39 ppm 2 VI.224 ×10−4 g ppmC O = × 106 ppm 50. Si el analito está muy concentrado en la muestra a analizar.3 g Reemplazando en la formula tenemos: 4. En otros casos se debe enmascarar un cierto ión: esto es necesario cuando hay dos reactivos en la muestra que pueden reaccionar con la sustancia patrón y solo | .UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIA “ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS” 11 ρ=1 g/ml V =agua+ fenoftaleina V =( 50 ml )+ ( 0. tanto la sustancia patrón.3 ml )=50. Si la muestra no es un líquido o una disolución. debe disolverse. la cantidad de disolvente utilizado para esto debe conocerse (un coeficiente entero) para poder considerarlo en el resultado matemático de la valoración de la muestra original. para determinados análisis. se usan disoluciones amortiguadoras añadidas en el frasco de la disolución a analizar para mantener el pH de la solución. El resultado matemático de la valoración puede calcularse directamente mediante la cantidad de valorante medida. suele diluirse.3 ml ) =50. Cuando la muestra ha sido disuelta previamente a la valoración. Una cantidad medida de muestra se coloca en un frasco donde se disuelve y se diluye si es necesario. Aunque la mayoría de las titulaciones se llevan a cabo en disolución acuosa.3 ml Entonces la m sol es: msol =( 1 g /ml ) × ( 50. Muchas valoraciones requieren un cierto control de pH de la reacción. CONCLUSIONES En conclusión esta práctica nos ayudó a poder determinar cuánto de CO2 tiene una muestra de agua con ayuda de la fenolftaleína.01_14122012.UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIA “ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS” queremos valorar uno de ellos.edu/4110901/Titulacion_de_Disoluciones http://www. ANEXOS Equipos utilizados en el laboratorio.pdf Apuntes tomados en la práctica. BIBLIOGRAFÍA http://tux.usal. mediante la formación de un enlace débil con él o incluso formando una sustancia insoluble. VIII. o bien 11 cuando la reacción puede ser inhibida o alterada por la presencia de ese ión.academia.uis. Se procede añadiendo otra disolución a la muestra para enmascarar o secuestrar el ión no deseado. | . IX. VII. Esta práctica nos ayuda también a tomar conciencia de cuanto está contaminado nuestro planeta gracias a este gas invernadero.CONCEPTOS_TEORICOS.eumed.pdf http://ocw.edu.net/libros-gratis/2013a/1326/1326.pdf http://www.es/ciencias-experimentales/quimicaanalitica/contenidos/CONTENIDOS/3.co/quimica/sites/default/files/paginas/archivos/V0 0Man04AnalQcoI-MFOQ-AQ. Reactivos utilizados en la práctica. Medida del agua en un volumen de 50 ml. Fuente: Elaboración propia.UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIA “ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS” 11 Fuente: Elaboración propia. | . | . Fuente: Elaboración propia.UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIA “ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS” 11 Fuente: Elaboración propia. Trasvasado de agua medido en el matraz al vaso de precipitacion. | . Fuente: Elaboración propia. Fuente: Elaboración propia.UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIA “ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS” Introducción de 3 gotas de fenolftaleína 11 al Agua. Introducción del NaOH gota a gota al matraz con Agua y fenolftaleína. Otra manera de medir el Hp con un equipo. Fuente: Elaboración propia. Fuente: Elaboración propia. | .UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIA “ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS” Medida del Hp tanto del Agua como 11 del compuesto final.