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Introducción a la valoración

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Titulación es un método comúnmente aplicado de análisis químico cuantitativo para determinar la concentración desconocida de una solución. Una titulación típica se basa en una reacción entre un Titulador y un analito. El Titulador de concentración conocida se agrega gradualmente a un volumen exacto de un analito desconocida hasta que la reacción alcanza un punto final.

Al final, los topos de Titulador y analito son iguales. Mediante la manipulación de la ecuación de relación con el volumen y la concentración, se puede deducir la concentración de analito.

Este video ilustra los principios de titulación, presentar un protocolo para determinar la cantidad de ácido acético en vinagre comercial y finalmente explorar algunas aplicaciones comunes del método.

Valoraciones se clasifican según el tipo de reacción realizado. Por ejemplo, titulaciones redox hacen uso de un intercambio de oxidación-reducción entre reactivos que implica la transferencia de electrones de un reactivo a otro. Valoraciones complexométricas se basan en la formación de un complejo en gran medida undissociated. Sin embargo, ácido-base, que aprovechan la neutralización de un ácido con una base, es uno de los más ampliamente estudiados. Para determinar la concentración de ácido en un analito, se utiliza una base como hidróxido de sodio. Hidróxido de sodio es higroscópico, es decir, tiene la propiedad de absorber la humedad de la atmósfera. Antes de que puede ser utilizado como un Titulador, su concentración exacta en solución debe estandarizarse.

Para ello, primero se titula con el principal estándar, Potasio hidrogenoftalato. Un estándar primario debe ser puro, estable, no higroscópico y tienen un alto peso molecular. Porque la cantidad de iones hidronio por la norma primaria se sabe que un alto grado de precisión, se utiliza para determinar la concentración exacta de los iones del hidróxido en el Titulador. Durante una titulación ácido-base, el pH se puede trazar como una función del volumen del titrant agregado. El punto de inflexión en la curva, el punto en el cual hay una igual cantidad estequiométrica de ácido y base en una solución, se llama el punto de equivalencia.

Mayoría de los ácidos y bases son incoloras, con ninguna reacción visible en el punto de equivalencia. Para observar cuando se ha alcanzado el punto de equivalencia, se agrega un indicador de pH. Se trata de un colorante sensible de pH que cambia de color en ambientes de pH diferentes. Es importante tener en cuenta ese punto final no es igual al punto de equivalencia, pero indica cuando ha alcanzado un valor de pH determinado. Por ejemplo, la fenolftaleína cambia de color alrededor de un pH de 8 y es comúnmente usado como un indicador para titulaciones ácido-base con un punto de equivalencia alrededor de pH 7. Mientras que un indicador preciso de la valoración es la que cambia de color como cerca de la equivalencia como sea posible, la curva de titulación tiene una pendiente alrededor del punto de equivalencia, llevando a un nivel aceptable de error. En el punto de equivalencia los moles de base agregado son iguales a los moles del ácido inicialmente presente. Puede utilizar una ecuación que utiliza la molaridad y el volumen de cada componente. Con los otros tres valores conocidos, se puede calcular la concentración del ácido. Ahora que usted entiende los principios del procedimiento, permite echar un vistazo a un protocolo real para determinar el por ciento ácido acético en una muestra de vinagre comercial por reacción con una solución estandarizada de hidróxido de sodio.

Por lo general, una estimación aproximada de titulación se realiza para aproximado donde será el punto final. Para empezar, debe estandarizarse el titrant, hidróxido de sodio. En primer lugar, disolver aproximadamente 4 g de hidróxido de sodio en 100 mL de agua desionizada. Hacer un 1:10 dilución añadiendo 25 mL de esta solución stock hidróxido de sodio a un recipiente de vidrio. Llevar el volumen a 250 mL con agua desionizada y agitar para mezclar. Como hidróxido de sodio absorbe dióxido de carbono, es importante utilizar agua desionizada hervida y una botella de secado al horno y para colmo la botella rápidamente.

Calcular la concentración molar aproximada de hidróxido de sodio. Luego, pesar 5 g de un ácido estándar, potasio hidrógeno ftalato y colocar en un horno de secado. Una vez seco, permitir que el sólido se enfríe a temperatura ambiente en un desecador.

Pesar 4 g de la seca Potasio hidrogenoftalato a un alto grado de precisión y disolver en 250 mL de agua desionizada. Calcular la concentración molar de la solución de potasio hidrógeno ftalato.

Con una pipeta volumétrica, transferir 25 mL de la solución de potasio hidrógeno ftalato en un erlenmeyer limpio y seco. Añadir 2 gotas de indicador de pH fenolftaleína. Agitar suavemente el matraz para mezclar. Lavar una bureta de 50 mL limpio con agua y enjuague por lo menos tres veces con agua desionizada. Después de esto, enjuague nuevamente con la solución de hidróxido de sodio diluida tres veces, asegurándose de que el hidróxido de sodio moja toda la superficie interior. Monte la bureta lavada en una ringstand con una abrazadera y asegúrese de que está parado verticalmente.

Llene la bureta con la solución de hidróxido de sodio diluido. Burbujas de aire pueden afectar la precisión de las lecturas volumétricas. Suavemente toque la bureta para liberar cualquier burbuja de aire presente y abrir la llave de paso para permitir que unos pocos mL de Titulador fluya para liberar el aire atrapado. Leer el volumen de hidróxido de sodio, en la parte inferior del menisco.

Coloque el frasco que contenga potasio hidrógeno ftalato en la bureta. Añadir el Titulador de la bureta en incrementos de 1 – 2 mL usando una mano para controlar el flujo mediante el ajuste de la llave de paso y el otro girando el frasco.

Cuando cerca de la meta, comenzar agregando la titulación gota a gota. El punto final se alcanza cuando la solución adopta un color rosa tenue y persistente. Registrar el volumen en la bureta.

Repetir la valoración al menos dos veces más para datos coherentes y calcular la concentración molar de la solución diluida de hidróxido de sodio utilizada como se indica en el protocolo de texto.

La solución de hidróxido de sodio ahora está estandarizada y puede utilizarse como un Titulador para analizar vinagre. Para reducir el aroma acre, diluya 10 mL para un volumen total de 100 mL.

Pipetear 25 mL de vinagre diluido en un matraz Erlenmeyer y añadir 2 gotas de fenolftaleína. Llene la bureta con la solución estandarizada de hidróxido de sodio y registrar el volumen inicial. Similar a la anterior valoración, lentamente agregue el Titulador para el analito en el frasco mientras arremolinándose hasta que un color rosa claro y registrar el volumen final de hidróxido de sodio utilizado.

En este experimento, la valoración se realizó por triplicado y se calculó el volumen promedio de hidróxido de sodio suministrado para neutralizar el ácido acético en vinagre. La concentración y el volumen de base fue utilizado para aclarar los moles de ácido acético en el vinagre. El volumen y la masa molar entonces fueron utilizados para calcular la concentración. Se determinó que el vinagre tiene una molaridad de 0.7388. Conversión a porcentaje, era ácido acético de 4,23% en volumen.

Valoraciones son robustos y fácilmente personalizables métodos comúnmente se aplican en la investigación, la industria y la salud.

Los científicos utilizan a menudo la medida de oxígeno disuelto en cuerpos de agua dulce como un indicador de salud general ese ecosistema. Esto se hace por una titulación redox. A diferencia de neutralizaciones ácido base, estas valoraciones se basan en una reacción de oxidación reducción entre el analito y el Titulador. Se reduce el oxígeno disuelto en la muestra de agua con productos químicos en una reacción que resulta en la producción de yodo. La cantidad de yodo producido y por lo tanto el nivel de oxígeno disuelto pueden determinarse por titulación con un indicador de almidón. Glucosa en orina puede ser indicativa de una condición patológica como la diabetes. Una prueba para cuantificar el nivel de glucosa en orina, llamado método de Benedicto XVI, es otro ejemplo de la importancia de la valoración; en este caso, en el ámbito sanitario. En este procedimiento volumétrico, azúcares de orina son reaccionó primero con un álcali resultando en la formación de enediols con potentes propiedades reductoras. Estos reducen los iones de cobre dos en reactivo de Benedict al cobre, en una reacción colorimétrica que se correlaciona con la concentración inicial de glucosa presente en la muestra de orina.

Sólo ha visto introducción de Zeus a valoración. Ahora debe estar familiarizado con los principios detrás de este método, saber realizar una valoración ácido-base y apreciar algunas de las formas se está aplicando en la investigación y la industria.

¡Como siempre, gracias por ver!

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