El vinagre es un artículo doméstico común que contiene ácido acético y algunos otros químicos. Este experimento está diseñado para determinar la concentración molar de ácido acético en una muestra de vinagre titulándola con una solución estándar de NaOH.
CH3COOH(ac) + NaOH(ac) -> CH3COONa(ac) + H2O(l)
Al agregar hidróxido de sodio, que es una solución básica, al ácido acético, que es una solución ácida, se produce una reacción de neutralización. También se añade al vinagre un indicador conocido como fenolftaleína. Este indicador convierte la solución en un color rosa oscuro cuando se agrega un exceso de NaOH para hacer la solución más básica. Así, cuando la solución adquiere un color rosa claro, indica que se ha neutralizado con éxito.
La cantidad de NaOH utilizada para estandarizar el vinagre se puede usar para determinar la cantidad de ácido acético en el vinagre, ya que ambos están en una proporción de 1:1, como se ve en la ecuación anterior. Por lo tanto, los moles de NaOH utilizados para neutralizar el ácido deben ser iguales al número de moles de ácido acético presentes en el vinagre.
Objetivo
El propósito de esta investigación es determinar experimentalmente la concentración molar de ácido acético en vinagre.
Hipótesis
La concentración molar de ácido acético en una muestra de 100 ml de vinagre es 0,883 mol/L. (cálculos a continuación)
Aparato
Bomba Aspiradora Vaso Erlenmeyer 250ml
Soporte de retorta Matraz aforado de 100 ml Balanza electrónica
Bureta Embudo Pipeta Volumétrica 10ml
Abrazadera de bureta
Materiales
Indicador de ácido oxálico de hidróxido de sodio de vinagre
Procedimiento
- Determine la concentración molar aproximada de vinagre a partir de la información proporcionada en la botella. La densidad del ácido acético es 1,06 g/ml.
- Según sus cálculos, prepare 100 ml de una solución estándar de hidróxido de sodio de una concentración molar adecuada (cálculos en la página 3).
- Estandarizar el hidróxido de sodio valorando tres muestras de 10 ml de una solución de ácido oxálico 0,50 M.
Imagen 1: Configuración del aparato durante la titulación..
- Una vez estandarizado, use la solución de hidróxido de sodio para valorar tres muestras de 10 ml de vinagre.
- Limpia tu solución de laboratorio.
Observaciones
Titulación con hidróxido de sodio y ácido oxálico.
Ensayo #Cantidad de NaOH utilizada para estandarizar el CH3COOHPrueba 110,40 ml (±0,05 ml) Prueba 210,20 ml (±0,05 ml) Prueba 310,25 ml (±0,05 m)
Constantes
- Se utilizan 10 ml (±0,01 ml) de ácido oxálico para cada prueba.
- Se utilizaron 3 gotas de indicador para cada ensayo.
- Presión de aire = 103,28 (±0,005 kPa)
- Temperatura = 22,5oC (±0,05oC)
- Las tres pruebas tuvieron éxito ya que las soluciones adquirieron un color rosa claro.
Titulación con hidróxido de sodio y vinagre.
Ensayo #Cantidad de NaOH utilizada para estandarizar el vinagre.Prueba 18,80 ml (±0,05 ml) Prueba 28,60 ml (±0,05 ml) Prueba 38,70 ml (±0,05 ml)
Constantes
- Se utilizan 10 ml (±0,01 ml) de vinagre para cada prueba.
- Se utilizaron 3 gotas de indicador para cada ensayo.
- Presión de aire = 103,28 (±0,005 kPa)
- Temperatura = 22,5oC (±0,05oC)
- Las tres pruebas tuvieron éxito ya que las soluciones adquirieron un color rosa claro.
Cálculos y procesamiento de datos
Análisis
El propósito de esta investigación fue determinar la concentración molar de ácido acético en vinagre. Este experimento mostró que la concentración de ácido acético es 0,44 mol/L (±3,87%). Sin embargo, el valor exacto de la cantidad de ácido acético presente en una muestra de 100 ml de vinagre es 0,883 mol/L. El error del 50% en esta práctica de laboratorio puede deberse a fallas en el procedimiento del experimento.
Las reacciones que ocurrieron durante el experimento fueron reacciones de neutralización, lo que significa que los moles de ácido igualaron a los moles de base al final del experimento. Este factor se utilizó para calcular la concentración molar del ácido acético aplicándolo a la fórmula ‘moles = concentraciones x volumen’. Esta serie de cálculos también contribuyó a la incertidumbre asociada con la respuesta final, ya que cada paso aproximadamente duplica el porcentaje de incertidumbre.
Errores
En cuanto a los errores que afectaron los resultados de este experimento, hay muchos que han contribuido al error total del 50%. Un factor importante que afectó el resultado de este experimento fue la fuerza del sodio y el hidróxido de sodio. Si alguna de estas sustancias queda abierta en la atmósfera, empiezan a perder su fuerza.
Durante el experimento, el sodio y el hidróxido de sodio se dejaron abiertos para interactuar con el medio ambiente durante algún tiempo. Por lo tanto, la respuesta final no coincidió con precisión con el valor teórico porque la fuerza se debilitó, lo que significa que los números utilizados para calcular la concentración molar no fueron tan precisos.
Para evitar que este error afecte los resultados del experimento, se debe intentar mantener el sodio y el hidróxido de sodio en un ambiente cerrado en todo momento, limitando así el tiempo que tiene para interactuar con la atmósfera.
Además, el equipo utilizado también podría haber contribuido al error, ya que todos los aparatos tienen una incertidumbre asociada. Luego, estas incertidumbres se aplican a los cálculos para mantener la cantidad de incertidumbre asociada con la cantidad de material utilizado. Se encontró que esta incertidumbre era ±3,87% para todos los experimentos.
Este valor incluye ambas incertidumbres con respecto a las que se aplicaron cuando se prepararon las soluciones (por ejemplo, la incertidumbre del balance de masa que se usó para medir la cantidad de sodio que se necesitaba para preparar el hidróxido de sodio) y la transferencia de la solución desde un instrumento. a otro.
Estas incertidumbres pueden reducirse utilizando equipos más precisos, por ejemplo un balance de masa más preciso. Además, limitar la transferencia de solución de un recipiente a otro también reducirá la cantidad de errores.
El juicio humano también explica parte del error en este experimento, ya que la persona que lo realizaba debía leer muchas mediciones de la pipeta y la bureta. Este error se puede reducir asegurándose siempre de que las lecturas se realicen siempre al nivel de los ojos y que la misma persona que toma las lecturas sea constante, ya que el juicio varía con cada persona.
Conclusión
En conclusión, este experimento encontró que la concentración molar de ácido acético en vinagre era 0,44 mol/L. Sin embargo, este valor era 50% inexacto debido a errores que ocurrieron durante la realización de las investigaciones.