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Trabajo Práctico N°2
Laboratorio Remoto: Valoración Ácido - Base
Integrantes: Amanda Medeiros de Lima y María de los Ángeles Ayala
Comisión: 330502
Objetivo
Determinar la concentración de tres muestras de ácido clorhídrico (HCl) y tres muestras de ácido
acético (CH₃COOH) mediante titulaciones ácido-base, utilizando como titulante una solución de
hidróxido de sodio (NaOH) de concentración conocida. Además, evaluar si las concentraciones
obtenidas se ajustan a lo solicitado para cada muestra.
Fundamentación
La titulación ácido-base es una técnica volumétrica utilizada para cuantificar la concentración de
una disolución ácida o básica mediante una reacción de neutralización con otra disolución de
concentración conocida. Se distinguen dos tipos principales: acidimetría, que consiste en valorar
un ácido con una base conocida, y alcalimetría, donde una base es valorada con un ácido patrón.
En este procedimiento se emplea NaOH (hidróxido de sodio) como base fuerte para valorar un
ácido de concentración desconocida, por lo que se enmarca en una acidimetría.
Durante la valoración se produce una reacción ácido-base del tipo doble sustitución, caracterizada
por la transferencia de protones (protolítica) entre el ácido y la base. En condiciones ideales,
dicha reacción es rápida, estequiométrica y completa. La especie ácida y la base deben reaccionar
en proporción molar definida, lo cual permite el cálculo preciso de la concentración incógnita.
El punto de equivalencia corresponde al momento en que la cantidad de moles del ácido y de la
base reaccionan en proporción estequiométrica. Dado que no es observable directamente, se
utiliza un indicador ácido-base, en este caso fenolftaleína, cuya función es señalar el punto final
de la titulación mediante un cambio colorimétrico. Este punto final debe coincidir lo más
estrechamente posible con el punto de equivalencia para minimizar errores sistemáticos. La
fenolftaleína, incolora en medio ácido y rosada en medio básico, es frecuentemente utilizada en
titulaciones.
Materiales
● Laboratorio remoto de valoración ácido-base.
● Soporte universal con una bureta automatizada sujeta mediante una pinza, contiene la
disolución del titulante hidróxido de sodio (NaOH).
● Disolución titulante de NaOH: en concentración 0,10 M para las muestras de ácido
clorhídrico y en dos concentraciones para las muestras ácido acético, 0,151 M y 0,244 M.
● Vaso de precipitados (beaker) que contiene la muestra del analito (ácido clorhídrico o
ácido acético) con el indicador fenolftaleína.
● Agitador magnético para mantener homogénea la solución durante la titulación.
● Sensor de pH.
Método
1. Ingresar al Laboratorio Remoto de Valoración Ácido-Base.
2. Seleccionar NaOH 0,10 M como titulante.
3. Elegir ácido clorhídrico #1 como analito (alícuota de 3 ml).
4. Abrir el robinete y dejar gotear el titulante lentamente.
5. Determinar el volumen del punto de equivalencia (Vpe) en cada caso, observando el
cambio de la fenolftaleína de incolora a rosa.
6. Repetir el procedimiento con HCl #2 (alícuota de 6 ml) y HCl #3 (alícuota de 9 ml).
7. Realizar la titulación de la misma manera con ácido acético #1, #2 y #3 (alícuota de 10
ml), utilizando primero NaOH 0,151 M y luego 0,244 M.
8. Calcular la concentración del ácido (Ca) aplicando la fórmula.
Resultados
Tabla N°1: Concentración de muestras de ácido clorhídrico (HCL) en función del titulante 0,1 M
de hidróxido de sodio (NaOH).
Muestras
Alícuota de
muestra (ml)
Concentración
de titulante (M)
Volumen de
titulante (ml)
Concentración
de muestra (M)
Ácido clorhídrico #1
3,0 ml
0,10 M
3,0 ml
0,10 M
Ácido clorhídrico #2
6,0 ml
0,10 M
6,2 ml
0,10 M
Ácido clorhídrico #3
9,0 ml
0,10 M
8,4 ml
0,09 M
Tabla N°2: Concentración de muestras de ácido acético en función de los dos titulantes 0,151 M y
0,244 M de hidróxido de sodio (NaOH).
Muestras
Alícuota de
muestra (ml)
Concentración
de titulante (M)
Volumen de
titulante (ml)
Concentración
de muestra
(% m/v)
Ácido
acético #1
10 ml
0,151 M
2,2 ml
0,20% m/v
Ácido
acético #2
10 ml
0,151 M
3,0 ml
0,27% m/v
Ácido
acético #3
10 ml
0,151 M
4,0 ml
0,36% m/v
Ácido
acético #1
10 ml
0,244 M
1,0 ml
0,15% m/v
Ácido
acético #2
10 ml
0,244 M
1,7 ml
0,25% m/v
Ácido
acético #3
10 ml
0,244 M
2,8 ml
0,41% m/v
Discusión
Durante la titulación, la agitación constante de la solución en el vaso de precipitados es esencial
para asegurar la homogeneidad del sistema y favorecer una neutralización completa y uniforme
entre ácido y base. Para ello, se utilizó un agitador magnético.
La fenolftaleína actuó como indicador ácido-base, cambiando de incolora a rosada en torno a un
pH 8,2–9,8, lejos del pH = 7 que indica el punto exacto de equivalencia. Este viraje señala el
punto final de la titulación, momento en el que se visualiza la presencia de exceso de base en el
medio, indicando que se ha superado el punto de equivalencia.
Al cambiar el titulante, se observó una modificación en el volumen necesario para alcanzar dicho
punto. Esto se debe a la variación en la concentración del titulante. En la valoración del ácido
acético, el uso de un titulante más concentrado requirió un menor volumen para alcanzar la
equivalencia. Esta relación es inversamente proporcional: a mayor concentración del titulante,
menor volumen requerido.
Respecto a la concentración final, los resultados mostraron que el HCl se mantuvo dentro del
rango solicitado (0,09–0,11 mol/L), mientras que las muestras de ácido acético no cumplieron
con el intervalo de 3–6 % m/V. Las diferencias porcentuales entre muestras, atribuibles al uso de
distintos titulantes, oscilaron entre 3 % y 7 %. Esto confirma que la concentración del titulante
influye directamente en los volúmenes utilizados y, por ende, en la estimación final de la
concentración del analito.
Conclusión
A través del procedimiento de titulación ácido-base se logró determinar la concentración de las
muestras de ácido clorhídrico y ácido acético. En el caso del HCl, las concentraciones obtenidas
se ubicaron dentro del rango solicitado por los docentes (0,09–0,11 mol/L), lo que indicó
resultados satisfactorios. Sin embargo, las muestras de ácido acético presentaron valores
considerablemente menores al intervalo requerido (3–6 % m/V), lo que sugirió posibles errores
experimentales, como una dilución excesiva o la elección inadecuada del titulante.
Además, se comprobó que el punto final, indicado por el viraje del color del indicador, no
siempre coincidió con el punto de equivalencia, lo cual pudo haber afectado la exactitud de los
datos obtenidos. Esta diferencia resaltó la importancia de una correcta selección del indicador,
ajustado al pH de equivalencia del sistema.
Anexo
Una vez obtenidos los datos de cada muestra de ácido, se realizaron los cálculos para determinar
la concentración molar de cada uno. La fórmula utilizada fue:
𝐶𝑎 =
𝑉𝑝𝑒 . 𝐶𝑏
𝑉𝑎
Donde:
Ca: concentración del ácido (M)
Vpe: volumen del titulante en el punto de equivalencia (cambio de color).
Cb: concentración del titulante (M).
Va: volumen del ácido utilizado en la titulación (alícuota).
Ácido clorhídrico #1 (alícuota de 3,0 ml y NaOH 0,10 M)
𝐶𝑎 =
3,0 𝑚𝑙 . 0,10 𝑀
3,0 𝑚𝑙
= 0, 10 𝑀
Ácido clorhídrico #2 (alícuota de 6,0 ml y NaOH 0,10 M)
𝐶𝑎 =
6,2 𝑚𝑙 . 0,10 𝑀
6,0 𝑚𝑙
= 0, 10 𝑀
Ácido clorhídrico #3 (alícuota de 9,0 ml y NaOH 0,10 M)
𝐶𝑎 =
8,4 𝑚𝑙 . 0,10 𝑀
9 𝑚𝑙
= 0, 09 𝑀
Para calcular la concentración %m/v de las muestras de ácido acético, utilizamos los moles de
soluto cada 1000 ml de solución (M) y calculamos los moles de soluto en 100 ml de solución.
Luego, convertimos los moles obtenidos a gramos multiplicando con la masa molar del ácido
acético (60 g/mol).
Ácido acético #1 (alícuota de 10 ml y NaOH 0,151 M)
𝐶𝑎 =
2,2 𝑚𝑙 . 0,151 𝑀
10 𝑚𝑙
= 0, 0332 𝑀
1000 ml sc — 0,0332 mol st
100 ml sc — = 0,00332 mol st x 60 g/mol = 0,20% m/v.
Ácido acético #2 (alícuota de 10 ml y NaOH 0,151 M)
𝐶𝑎 =
3 𝑚𝑙 . 0,151 𝑀
10 𝑚𝑙
= 0, 0453 𝑀
1000 ml sc — 0,0453 mol st
100 ml sc — = 0,00453 mol st x 60 g/mol = 0,27% m/v.
Ácido acético #3 (alícuota de 10 ml y NaOH 0,151 M)
𝐶𝑎 =
4 𝑚𝑙 . 0,151 𝑀
10 𝑚𝑙
= 0, 0604 𝑀
1000 ml sc — 0,0604 mol st
100 ml sc — = 0,00604 mol st x 60 g/mol = 0,36% m/v.
Ácido acético #1 (alícuota de 10 ml y NaOH 0,244 M)
𝐶𝑎 =
1 𝑚𝑙 . 0,244 𝑀
10 𝑚𝑙
= 0, 0244 𝑀
1000 ml sc — 0,0244 mol st
100 ml sc — = 0,00244 mol st x 60 g/mol = 0,15% m/v.
Ácido acético #2 (alícuota de 10 ml y NaOH 0,244 M)
𝐶𝑎 =
1,7 𝑚𝑙 . 0,244 𝑀
10 𝑚𝑙
= 0, 0415 𝑀
1000 ml sc — 0,0415 mol st
100 ml sc — = 0,00415 mol st x 60 g/mol = 0,25% m/v.
Ácido acético #3 (alícuota de 10 ml y NaOH 0,244 M)
𝐶𝑎 =
2,8 𝑚𝑙 . 0,244 𝑀
10 𝑚𝑙
= 0, 0683 𝑀
1000 ml sc — 0,0683 mol st
100 ml sc — = 0,00683 mol st x 60 g/mol = 0,41% m/v.
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