Potenciometría y acidez titulable

trabajo de analisis

1. Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación

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“ POTENCIOMETRÍA Y ACIDEZ TITULABLE”
I.OBJETIVOS
Aplicar la técnica de potenciometría a la medida del pH de soluciones.
Observar el comportamiento de varias soluciones amortiguadoras ante la
adición de ácidos o bases (electrólitos)
Determinar el pH y la acidez titulable de una muestra agroindustrial.
II. FUNDAMENTO TEÓRICO
LA POTENCIOMETRÍA
La POTENCIOMETRÍA es la técnica
que se basa en medir potenciales
eléctricos de materiales o disoluciones
para calcular la concentración del
analito. El dispositivo fundamental para
estas medidas potenciométricas es el
electrodo que consiste en una varilla
electro-conductora conectada a un
potenciómetro (medidor del voltaje
eléctrico). Los ele ctrodos son generalmente del tamaño de un lápiz, aunque
actualmente se han desarrollado microelectrodos tan pequeños que pueden ser
introducidos en la vena para medir algunos parámetros de la sangre.
El analito a determinar debe ser electro-activo, es decir que puede donar o
aceptar electrones. Al introducir un electrodo en una disolución con el analito se
crea inmediatamente una semi-celda con un potencial característico. Este
potencial depende de la concentración del analito (siguiendo la ley de Nernst).
Para poder medir este potencial es necesario crear otra semi-celda que

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completa la pila galvánica. Esto se consigue colocando otra varilla conductora en
una disolución de concentración constante donde se produzca el proceso redox
inverso y además se mantenga un contacto eléctrico con la disolución de medida.
El primer electrodo, cuyo potencial varía con la concentración del analito se
denomina electrodo indicador o de medida, y el segundo que mantiene un
potencial constante es el electrodo de referencia. El potencial de la pila será la
diferencia entre estos dos electrodos, se puede relacionar directamente con la
concentración del analito y se mide con gran exactitud con un potenciómetro
adecuado.
El valor de pH se puede definir como el logaritmo común del número de litros de
solución que contienen el equivalente de 1 gramo de ión hidrógeno.
El agua pura es neutra con un pH de 7,00. A medida que la acidez o la
concentración del ión hidrógeno aumenta, el valor de pH se acerca a cero; de
este modo, una solución de ácido clorhídrico 0,1 M tiene pH de 1,0, mientras que
el ácido acético 0,1 M tiene pH de 2,9. Las soluciones en que la concentración de
ión hidrógeno es menor que en agua pura, se llaman soluciones alcalinas y su pH
es mayor de 7,0. Una solución de hidróxido de sodio 0,1 M tiene pH de 13,0.
Prácticamente todos los alimentos tienen valores de pH menores de 7,0 y el
agua de llave en ocasiones es alcalina debido a las sales disueltas.
La acidez se mide por titulación con un álcali hasta un punto final que depende
del indicador seleccionado, y el resultado se expresa en términos de un ácido
dado. El valor de la titulación no indica si los ácidos presentes son fuertes o
débiles; sin embargo, si se efectúa una titulación potenciométrica, la gráfica de
la curva de titulación da información sobre la fuerza relativa de los ácidos
presentes. Durante el almacenamiento y deterioro de los alimentos, ocurren
cambios por acción enzimática y desarrollo de bacterias. Estos cambios
dependen de manera importante de la concentración del ión hidrógeno, más que
la acidez titulable presente. La estabilidad de las proteínas también depende de
la actividad del ión hidrógeno; de aquí que la medición del pH sea importante
para conocer la eficacia de los conservadores y vigilar las operaciones de
fabricación de un producto agroindustrial.
pH = - log [ H
+
]

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ACIDEZ TITULABLE
La acidez titulable es la cantidad
total de ácido en una solución
determinada por titulación usando
una solución estándar de hidróxido
de sodio (titulante). La reacción
está determinada por el indicaor
químico que cambia su color en
cierto punto. La acidez titulable (en
g/100 ml) es usada típicamente
para expresar acidez de vinos que
contienen varios ácidos orgánicos pero mayoritariamente ácido tartárico.
Como ejemplo, calcularemos la acidez titulable del ácido tartárico
(C4H6O6) en solución si su alicuota 15 ml fuera titulada con 12,6 ml de
una solución 0,1 molar de hidróxido de sodio (NaOH).

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III. MATERIALES Y METODOS
3.1 MATERIALES
Potenciómetro
debidamente
calibrado
8 Vasos de
precipitado de
250 mL.
 5 Pipetas de 5
y 10 mL.
 Varillas de
agitación
 Bureta con
soporte universal

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 4 Matraces
erlenmeyer de 250
mL
 Solución de
ácido clorhídrico 0,1
M
 Solución de
hidróxido de sodio 0,1
M
 Solución de
ácido acético 0,1 M
 Solución de
acetato de sodio 0,1
M
 Fenolftaleína
al 1%
 Agua destilad
Muestras: leche fresca y productos lácteos, frutas y hortalizas frescas

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3.2 METODOLOGIA
3.2.2 DETERMINACIÓN DEL pH DE UNA MUESTRA
AGROINDUSTRIAL
Para determinar el pH de una muestra se realiza el siguiente procedimiento:
· Se vierte la muestra en un vaso de precipitado.
· Retirar el electrodo del estuche y lavar con agua destilada,
luego introducirla en la muestra.
· Se toma la temperatura de la muestra. Conforme a su
temperatura se ajusta el aparato con el botón correspondiente. Cabe
indicar que los pH-Metros modernos viene incluido un sensor de
temperatura junto con el electrodo, en este caso ya no se tiene que
regular la temperatura porque la lectura que se indica en la pantalla
digital señala el valor de pH y temperatura
· Se enciende el aparato y se toma la lectura del valor de pH.
· Se toma la temperatura para ese valor de pH leído.
· Se apaga el pH-Metro.
· Se retira el electrodo de la muestra. Se lava con agua
destilada y se guarda en su estuche el cual contiene una solución saturada
de cloruro de potasio.
Si los movimientos de la lectura del pH – Metro son más lentos de lo normal y
no se estabiliza, el electrodo podría estar sucio o desgastado. Si después de
lavarlo con alcohol al 15% no se normaliza su funcionamiento, el electrodo
está inservible y deberá cambiarse.

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3.2.4 DETERMINACIÓN DE ACIDEZ TITULABLE
A)Preparación de las muestras
La preparación de las muestras para la titulación de la acidez se efectúa
como sigue:
·Vinagre: Se toman 10 gramos de vinagre natural o disuelto en 10 ml de
agua destilada.
·Leche: se toman 10 ml o 10 gramos de leche fresca natural.
·Yogurt: se toman 10 gramos diluidos en 50 ml de agua destilada.
·Crema: se toman 10 gramos diluidos en 50 ml de agua destilada.
·Queso: se toman 10 gramos de queso finamente molidos, se colocan en
un frasco volumétrico de 100 ml, se añade agua destilada a 40ºC hasta
alcanzar 100 ml. La mezcla se agita vigorosamente, se filtra la solución,
con una pipeta se toman 25 ml del filtrado. Esta cantidad corresponde
a 2,5 gramos de la muestra.
·Mantequilla.: se toman 5 gramos de ésta, fundida a 50ºC, se vacía en un
frasco erlenmeyer, se añaden 25 ml de alcohol etílico y 25 ml de
hexano para disolver la mantequilla.
·Frutas y hortalizas: se pesan 25 gramos de la muestra molida en un
vaso de precipitado, se añaden 200 ml de agua destilada, se hierve el
conjunto durante 15 minutos, agitando periódicamente. Con agua
destilada se completa el volumen hasta 250 ml. La mezcla se filtra a
través de papel filtro. Del filtrado se toman 50 ml, o sea, la quinta
parte. Se le agrega 50 ml de agua destilada. Esta solución corresponde
a 5 gramos de la muestra original.

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B)Titulación
Para determinar la acidez titulable de la muestra se sigue el siguiente
procedimiento:
· Se llena una bureta con una solución de hidróxido de sodio
0,1 N o 0,1 M.
· Se toma la lectura de la cantidad de solución del álcali de la
bureta.
· Se introduce la muestra acondicionada en un matraz
erlenmeyer.
· Se adicionan 3 a 4 gotas de fenolftaleína al 1% como
indicador.
· Se adiciona gota a gota la solución de hidróxido de sodio, al
mismo tiempo se gira el erlenmeyer con la muestra lentamente.
· Cuando aparece el color rosa, se detiene la titulación y se
sigue girando el erlenmeyer durante 15 segundos para ver si el color
permanece. Si el color desaparece se adiciona cada vez una gota extra
del álcali.
· Si el color permanece se termina la titulación.
· Se toma la lectura en la bureta del gasto del álcali usado
para neutralizar la acidez de la muestra.

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IV. RESULTADOS Y DISCUSION
4.1. Para el pH
La lectura leída directamente del pH – Metro es el valor del pH, no se
necesita realizar ningún cálculo.
sustancia pH T°c
naranja 4.1222.6
plátano 5.11921.6
Graficar la variación de pH en función de la adición de ácido o
base
Graficar temperatura vs pH

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4.2.Cálculo de la acidez titulable
La acidez del producto se expresa como el porcentaje de peso del ácido
predominante que se encuentra en la muestra. El cálculo de la acidez titulable
se efectúa mediante la siguiente fórmula:


Donde:
A: cantidad en mililitros del álcali o soda usada.
N: normalidad del álcali.
C: peso equivalente expresado en gramos del
ácido predominante en el producto (Ver
Cuadro 1 y Cuadro 2).
D: peso de la muestra, en miligramos.
Para el cálculo de la acidez titulable se debe conocer cuál de los ácidos
se encuentra en forma predominante en el producto.
En el siguiente cuadro se indica los ácidos predominantes en algunas frutas.
% de Acidez = (A x N x C / M) x 100
CUADRO 1: ACIDOS PREDOMINANTES EN ALGUNAS FRUTAS

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Es necesario conocer también el peso de estos ácidos que equivale a un
mol de iones.
ACIDO
PESO
MOLECULA
PESO
DE
UN
NUMERO
DE IONES
DE
PESO
EQUIVALENT
FRUTA ACIDO FRUTA ACIDO
Albaricoque MálicoMango Málico
Cereza MálicoManzana Málico
Ciruela MálicoMembrillo Málico
Durazno MálicoNaranja Cítrico
Frambuesa CítricoPera Cítrico
Fresa CítricoPiña Cítrico
Guayaba MálicoUva Tartárico
Higo TartáricoZarzamora Cítrico
CUADRO 2: PESO EQUIVALENTE DE ALGUNOS ACIDOS ORGÁNICOS

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R MOL
DE
ACID
O
HIDRÓGEN
O
E
ACETICO 60 60 g 1 60 g
CITRICO 192 192 g 3 64 g
LACTICO 90 90 g 1 90 g
MALICO 134 134 g 2 67 g
TARTARIC
O
150 150 g 2 75 g

1.Determinación del % de acidez de la naranja (ácido cítrico)
2.Determinación del % de acidez del plátano (ácido málico)
% de Acidez = (A x N x C / M) x 100
% de Acidez = (A x N x C / M) x 100

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V. CONCLUSIONES
1. Se obtuvo como resultado los siguientes valores
sustancia pHAcidez Titulable%Error
naranja (Ácido Cítrico)4.12 0.20% 150%
plátano(Ácido Málico)5.119 0.08% 88.16%
2. No se puedo realizar la práctica de potenciómetro
por que no hubo fluido eléctrico
VI. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
1. www.ehowenespanol.com › Cultura y ciencia
2. es.slideshare.net/Lizcyt1/practica10- acidez - titulable -
22876441
3. https://law.resource.org/pub/ec/ibr/ec.nte.0013.1984.pdf
4. www.aprocal.com.ar/wp-content/uploads/pH-y- acidez -en-
leche2.pdf
VII.CUESTIONARIO
1. ¿Qué es pH y que son indicadores?

15. Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación
pH
Tal como el "metro" es una unidad de medida de la longitud, y un "litro" es
una unidad de medida de volumen de un líquido, el pH es una medida de la
acidez o de la alcalinidad de una sustancia>.
Cuando, por ejemplo, decimos que el agua está a 91° Celsius expresamos
exactamente lo caliente que está. No es lo mismo decir “el agua está
caliente” a decir “el agua está a 91 grados Celsius”.
De igual modo, no es lo mismo decir que el jugo del limón es ácido, a saber
que su pH es 2,3, lo cual nos indica el grado exacto de acidez. Necesitamos
ser específicos.
Por lo tanto, la medición de la acidez y la alcalinidad es importante, pero
¿cómo está relacionado el pH con estas medidas?
Indicadores
Un indicador de pH es una sustancia que permite medir el pH de un medio.
Habitualmente, se utilizan como indicador de las sustancias químicas que
cambian su color al cambiar el pH de la disolución. El cambio de color se
debe a un cambio estructural inducido por laprotonación o desprotonación
de la especie. Los indicadores Ácido-base tienen un intervalo de viraje de
una unidad arriba y otra abajo de pH, en la que cambian la disolución en la
que se encuentran de un color a otro, o de una disolución incolora, a una
coloreada
2. ¿Qué es Buffer o solución amortiguadora?
Un tampón, buffer, solución amortiguadora o solución reguladora es la
mezcla en concentraciones relativamente elevadas de un ácido débil y
su base conjugada, es decir, sales hidrolíticamente activas. Tienen la
propiedad de mantener estable el pH de una disolución frente a la adición
de cantidades relativamente pequeñas de ácidos o bases fuertes. Este
hecho es de vital importancia, ya que meramente con un leve cambio en la
concentración de hidrogeniones en la célula se puede producir un paro en la
actividad de las enzimas.
Se puede entender esta propiedad como consecuencia del efecto ion
común y las diferentes constantes de acidez o basicidad: una pequeña

16. Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación
cantidad de ácido o base desplaza levemente el equilibrio ácido-base débil,
lo cual tiene una consecuencia menor sobre el pH.
1
Cada sistema buffer tiene su propio rango efectivo de pH, el cual
dependerá de la constante de equilibrio del ácido o base empleado. Son
importantes en el laboratorio y en la industria, y también en la química de
la vida. Tampones típicos son el par amoníaco-catión amonio, ácido acético-
anión acetato, anión carbonato-anión bicarbonato, ácido cítrico-anión
citrato o alguno de los pares en la disociación del ácido fosfórico.
3. Como determinaría el pH de una muestra de
queso duro.
El ph o acidez va disminuyendo desde la leche a 6,8 al queso alrededor de
5,3Es muy importante hacer un seguimiento de los cambios en el ph o
acidez durante todo el proceso de elaboración de queso, en industria se
suele medir con la reacción de la fenoftaleína , pero es mucho más fácil y
cómodo usar tiras de especiales para quesería medición de ph . Estas tiras
de papel se impregnan con la humedad de la cuajada o el suero y tiene un
rango muy estrecho de medición solamente desde 4 a 7 que son los que nos
interesa controlar en quesería.
Debemos tratar de introducir el control de esta variable lo mismo que
hacemos con la temperatura para poder regular nuestra elaboración casera
y tratar de corregir errores que a veces desconocemos su origen.
Algunos datos importantes de conocer sobre los valores de la acidez en la
leche y el queso
El valor del ph o acidez va a ser determinante a la hora de obtener un tipo
de queso u otro producto, el valor se toma directamente en la cuajada
húmeda o incluso el suero, veamos los valores:
Leche limpia: entre 6,6 y 6,8 de ph
Leche contaminada: en torno a 5 de ph por eso se dice que cuando se
calienta “se corta” está muy cerca del ph de coagulación
4. Describa un pH – Metro digital.

17. Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación
El pH-metro es un sensor utilizado en el método electroquímico para medir
el pHde una disolución.
La determinación de pH consiste en medir el potencial que se desarrolla a
través de una fina membrana de vidrio que separa dos soluciones con
diferente concentración de protones. En consecuencia se conoce muy bien
la sensibilidad y la selectividad de las membranas de vidrio durante el pH.
Una celda para la medida de pH consiste en un par de electrodos, uno de
calomel (mercurio, cloruro de mercurio) y otro de vidrio, sumergidos en la
disolución de la que queremos medir el pH.
La varita de soporte del electrodo es de vidrio común y no es conductor,
mientras que el bulbo sensible, que es el extremo sensible del electrodo,
está formado por un vidrio polarizable (vidrio sensible de pH).
Se llena el bulbo con la solución de ácido
clorhídrico 0.1M saturado con cloruro de plata. El voltaje en el interior del
bulbo es constante, porque se mantiene su pH constante (pH 7) de manera
que la diferencia de potencial solo depende del pH del medio externo.
El alambre que se sumerge al interior (normalmente Ag/AgCl) permite
conducir este potencial hasta un amplificador