Acidimetria

Se clasifican en:

Es la determinación de la acidez de un líquido, es decir, la medida de la cantidad de ácido libre que existe en una disolución. Es una operación inversa a la alcalimetría.

Métodos acidimétricos

Son métodos volumétricos que consisten en determinar el grado de Basicidad de una sustancia o solución, debido a la presencia de bases libres o formadas por hidrólisis de sales de ácidos débiles, con una solución valorada acida.

En las titulaciones acida – base se utilizan como agentes valorantes soluciones de ácidos fuertes tales como el HCI, HCIO4, H2S04 y muy rara vez el HN03, las actitudes ácido – Base, se utilizan mucho para los análisis químicos. En la mayoría de las aplicaciones, el solvente utilizando es el agua, formando soluciones acuosas.

Para la química de las soluciones acuosas, un ácido se define como una sustancia que incrementa la concentración de iones hidrógenos o ion hidronio cuando se agrega agua. Por el contrario, una base hace disminuir la concentración de iones hidronio. La fórmula H30+, que representa al ion hidronio, describe con mayor exactitud a la especie que se ha designado por H+ el ion hidronio es una combinación de H+ con H20

Para las determinaciones acidimétricas, puede procederse de tres modos:

1° Método general. – Se prepara una disolución valorada de carbonato sódico y se neutraliza con ella el líquido ácido; deduciéndose la acidez del líquido o cantidad de ácido libre por la cantidad de disolución alcalina gastada hasta llegar a la saturación completa. La manera de operar y de efectuar los cálculos es idéntica a la expuesta en la acetimetría.

2° Método de Buffer. – Este método es excelente para las aplicaciones técnicas, tanto por le facilidad con que puede prepararse el reactivo, cuanto porque la manipulación es muy sencilla. En este procedimiento la saturación del ácido no se hace por una sola base, como en el método general, sino por una combinación soluble de dos, de las cuales la una está disuelta a favor de la otra.

3° Método de Pettenkofer. – Este método fue ideado para aplicarlo solamente a la determinación del ácido carbónico, pero puede emplearse también en la determinación de todos los ácidos en general. Su fundamento es bien sencillo. Se neutraliza el líquido ácido que se trate de ensayar con un exceso de agua de barita cuyo volumen y fuerza se conozca, y se mide después por una disolución ácida graduada el exceso de barita que se haya empleado. Se reconoce el fin de la operación tocando con una varilla de vidrio en el líquido y después en papel teñido de amarillo con la tintura de cúrcuma; mientras haya la menor cantidad de barita por saturar, el papel amarillo toma color rojo, y cuando la neutralización es completa no hay cambio del color amarillo primitivo. Esta reacción es muy sensible. Restando de la disolución de barita gastada lo que corresponda a la disolución ácida graduada que se haya consumido después en la neutralización del exceso de barita libre, el resto obtenido represente la barita empleada en neutralizar los ácidos de la disolución que se ensaya. Conociendo esta cantidad de barita es fácil determinar entonces la acidez correspondiente por un cálculo semejante al empleado en el método general.

Reactivos ácidos

No todos los ácidos son adecuados para la preparación y uso de soluciones valoradas. Se deben considerar los siguientes factores al elegir un ácido para una solución Standard:

• El ácido debe ser fuerte, es decir altamente disociado.

• El ácido no debe ser volátil

• La solución del ácido debe ser estable.

• Las sales del ácido deben ser solubles.

• El ácido no debe ser oxidante fuerte.

ÁCIDO CLORHÍDRICO

Es el reactivo volumétrico más empleado, el reactivo de fábrica presenta una concentración de 10.5N a 12N. El cloruro de hidrógeno, es un gas, pero se volatiza en forma apreciable a partir de las soluciones que se preparan en el rango de concentraciones que normalmente se utilizan (0.1 N – 0.2N), es decir; son soluciones estables a bajas concentraciones, se pueden utilizar en presencia de la mayor parte de cationes sin que produzcan interferencias debido a la formación de precipitados, excepto con las sales de cloruro de plata, de plomo y de mercurio (I) que son insolubles. Se prefiere el ácido clorhídrico, porque la mayoría de los cloruros son solubles en agua,

ÁCIDO SULFÚRICO

Es otro reactivo que se utiliza para preparar soluciones valoradas. El producto de fábrica se presenta una concentración 36N y se emplea en ocasiones para valoraciones en forma alternativa al ácido clorhídrico, forma ciertas sustancias insolubles con determinados iones como los metales alcalinotérreos y plomo.

ÁCIDO NÍTRICO

El reactivo de fábrica tienen normalidad de 14N, es una solución inestable cuando se calienta o se expone a la luz; presenta un poder fuertemente oxidante. En cambio, las soluciones de ácido nítrico diluidas a un nivel de concentración de 0.1M o más bajo, son estables largo tiempo, pero presenta el inconveniente de afectar a numerosos indicadores debido al poder oxidante que presenta.

ÁCIDO PERCLÓRICO

Tienen una concentración 12N; es fuerte, estable y no es volátil; puede reaccionar en caliente con la materia orgánica formando mezcla explosiva, sus soluciones diluidas son preferidas para titulaciones en medios no acuosos y presentan el inconveniente de formar productos insolubles con los iones potasio y amonio.

ÁCIDO ACÉTICO

No es adecuado como valorante Standard a causa de que el cambio de pH que ocurre cerca del punto de equivalencia, es demasiado pequeño para dar un producto final neto.

CONCENTRACIONES COMERCIALES DE ALGUNOS ÁCIDOS

Las soluciones para valoración ácido bases, se pueden preparar de diversas maneras. El procedimiento usual consiste en diluir a un volumen prefijado una cantidad adecuada del reactivo concentrado a valorar la solución diluida frente a una base tipo primario.

Cálculos para preparar una solución N/10 de ácido clorhídrico

DATOS:

Densidad : 1.185 gr/ml

Concentración : 36.5% p/p

Peso fórmula : 36.465 gr.

El HCI concentrado tiene un átomo de hidrogeno reemplazable, por lo que su peso equivalente es:

Como deseamos preparar 1 litro de una solución N/10 de HCI se tiene:

N/1 36.465 gr. De HCI 1000 ml.

N/10 3.6465 gr. De HCI 1000 ml.

A continuación se calcula qué cantidad de HCI al 36.5% contiene la misma cantidad de HCI anhidro.

100 gr. De ácido 36.5% contiene 36.465 gr. De HCI

Xgr. De ácido 36.5% contiene 3.6465 gr. De CHl

X = 9.99 gr.

Pesemos ahora a la cantidad en peso encontrado de HCI al 36.5%, en base a la densidad de 1.185 gr/ml.

1 mi de HCI al 36.5% pesa 1.185 gr.

X de CHl al 36.5% pesa 9.99 gr.

X = 8.4 ml.

El cálculo del volumen que se desea medir de la solución concentrada para preparar la solución que se requiere, se puede calcular también por el método siguiente:

PREPARACIÓN DE UNA SOLUCIÓN N/10 DE ÁCIDO CLORHÍDRICO

Se mide con una pipeta o bureta 8.4 ml. De HCI concentrado (ácido original de fábrica) se vierte el ácido en una fióla de 1 litro que contiene unos 500 ml. De agua destilada. Se enrasa con agua y se homogeniza.

VALORACIÓN CON CARBONATO DE SODIO ANHIDRO (STANDARES PRIMARIOS BÁSICOS)

Para estandarizar soluciones de ácido se requiere una base sólida:

• CARBONATO DE SODIO ANHIDRO (Na2C03= 105.98gr)

Es la base estándar más común. Es estable y de gran pureza (99.9%); su desventaja es que puede absorber C02 del aire. Puesto que el C03 = es una base débil se emplea únicamente para estandarizar soluciones de ácidos fuertes, como H2S04 y HCI; empleado como indicador el anaranjado de metilo.

Las ecuaciones de valoración son:

• BÓRAX (Na2B4O7.10H20 =381.4 gr)

Las ventajas son: alto peso equivalente (190.72 gr). Purificación fácil y económica por recristalización, no es higroscópico, da un producto final nítido con rojo de metilo; pues el indicador no vira por el ácido bórico, que es un ácido muy débil.

Las ecuaciones de valoración son:

El indicador a utilizar puede ser anaranjado de medio, verde de bromo crisol, o rojo de metilo. La desventaja es la purificación por la recristalización:

También se puede utilizar el oxalato de sodio (Na2C2O4 = 1 34 gr.), forma carbonato por calentamiento hasta calcinación incipiente.

El carbonato de valora después con el ácido a normalizar. El bicarbonato de sodio por calcinación a 270° – 300°C se transforma en carbonato.

Autor:

Arminda Arcana Choquehuanca

Edgar Lopez Mamani

Katyan Noelia Mamani Aroquipa

Judith Elisa Tito Chambi

German Jhonatan Vargas Tipula

UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES VELASQUEZ

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD

CAP: FARMACIA Y BIOQUIMICA

TRABAJO DE QUIMICA ANALITICA

TEMA ACIDIMETRIA