Práctica No 4
Determinación de ácido cítrico en jugos de
frutas comerciales
Centro de Bachillerato Tecnológico industrial y
de servicios No. 102
Sandra Janeth Salgado Serrano
5 B Laboratorista Químico
Módulo IV. Realiza análisis físico-químicos a muestras de
agua, alimentos y bebidas alcohólicas con base a normas.
Submódulo 2. Analiza muestras de alimentos y bebidas
alcohólicas con base a normas.
Ing. Mónica Hernández Rosiles
Objetivo
Aplicar técnicas de análisis
cuantitativo, en este caso, acidimetría, para determinar el porcentaje de ácido
cítrico presente en bebidas comerciales.
Fundamento
En química, los procesos de alcalimetría y acidimetría son
ambos, métodos de análisis cuantitativos y volumétricos, pero son métodos
inversos entre ellos.
La acidimetría, es el método que se encarga de determinar la
cantidad de ácido que se encuentra de manera libre en una disolución. En ambos
métodos, se utilizan los mismos procesos.
En los laboratorios, para llevar a cabo los métodos de la
acidimetría y la alcalimetría, siempre se parte de soluciones ácidas o
alcalinas, que nos sirven de patrón para así poder determinar la concentración.
Generalmente el HCl se utiliza como ácido, pues es útil en la
preparación de soluciones con exacta concentración. El segundo ácido más
utilizado es el ácido sulfúrico. Se procura usar concentraciones diluidas, para
tener un mejor control en la titulación, por lo que generalmente se usan
concentraciones 0.1 N o menores.
En el caso de las solucione alcalinas, suelen usarse más
variedad de sustancias, pero quizás la más utilizada sea el hidróxido de sodio,
seguida de otras como el hidróxido potásico, o el hidróxido de amonio.
En nuestra práctica, utilizaremos fenolftaleína como
indicador, ya que es el más apropiado para determinar el punto final de la
reacción, indicado con un cambio en el color, pasando de incoloro a rosa.
3 matraces
Erlenmeyer de 250 ml
Matraz
aforado de 100 ml
Pipeta
aforada de 10 ml
9 vasos de
precipitado
Soporte
universal
Pinzas para
bureta
Bureta de 25
ml
Pipeta
graduada de 5 ml
Balanza
granataria
Charola de
aluminio para pesar
Material de
limpieza
Cuchara de
plástico desechable
Reactivos
Agua
destilada
NaOH grado
reactivo
Bebida con
jugo de naranja
Bebida con
jugo de guayaba
Bebida con
jugo de limón
Solución de
fenolftaleína
1.
Prepara
100 ml de NaOH 0.1 N
2.
Toma
una muestra de 10 ml de bebida de jugo de naranja y dilúyela con agua destilada
en proporción 1:10.
3.
De
la muestra diluida de bebida, toma 10 ml y colócala vaso de precipitado
4.
Repite
el paso anterior con otros dos vasos. Numera con etiquetas cada matraz, con
los números 1,2 y 3 para tener un control de tu técnica analítica.
5.
Agrega
a cada matraz Erlenmeyer 4 o 5 gotas de indicador de fenolftaleína.
6.
Coloca
en tu bureta el hidróxido de sodio 0.1 N y procede a titular cada una de las
muestras.
7.
No
olvides registrar el volumen inicial y final de cada determinación, pues
necesitaras el dato para efectuar el cálculo del porcentaje de ácido cítrico.
8.
Determina
el porcentaje de ácido presente en la bebida comercial expresado como ácido
cítrico con la siguiente formula:
Gramos de muestra
9.
Procede
de igual forma para las bebidas de guayaba y limón, evitando obviamente el paso
1, puesto que el hidróxido de sodio te alcanza para todas las terminaciones.
Observaciones
Lo que nosotros realizamos fueron titulaciones a los
diferentes jugos de frutas, con ayuda de un indicador, en este caso utilizamos
fenolftaleína, ya que era el que más nos servía para llevar a cabo la
acidimetría.
Teníamos 3 jugos, uno de guayaba, limón y naranja, es decir,
contábamos con nueve muestras para titular. Cada jugo contaba con un color
característico dependiendo de qué sabor era, pero al comenzar a titular con el
hidróxido de sodio (con el fin de neutralizar) comenzaron a tomar un cambio de
color (en este caso rosa, por el indicador que utilizamos) y esto quería decir
que ya habíamos llegado al punto final de la reacción o al punto de
equivalencia, y eso es a lo que simple vista se podía observar.
Cálculos
Densidad
de cada jugo
Guayaba
Peso del vaso
|
Peso de vaso y muestra
|
Peso de muestra
|
Densidad
|
92.3
|
102.4
|
10.1
|
m/v = 10.1 gr/ 10 ml
= 1.01 gr/ml
|
Naranja
Peso del vaso
|
Peso de vaso y muestra
|
Peso de muestra
|
Densidad
|
91.3
|
101.0
|
9.7
|
m/v = 9.7 gr/ 10 ml
= 0.97
|
Limón
Peso del vaso
|
Peso de vaso y muestra
|
Peso de muestra
|
Densidad
|
91.8
|
101.4
|
9.6
|
m/v = 9.6 gr/ 10 ml
= 0.96
|
Titulaciones
Volumen gastado
de las muestras (ml)
|
|||
Muestra 1
|
Muestra 2
|
Muestra 3
|
|
Naranja
|
0.6
|
0.6
|
0.7
|
Guayaba
|
0.5
|
0.6
|
0.5
|
Limón
|
0.7
|
0.7
|
0.6
|
Gramos de muestra
Jugo
de naranja
*Promediando
los ml gastados
0.6 + 0.6 +
0.7 = 1.9
1.9/3= 0.63
0.97
= 0.4156 %
Jugo de guayaba
0.5 + 0.6 +
0.5 = 1.6
1.6/3 = 0.53
1.01
= 0.3358 %
Jugo de limón
0.7 + 0.7 +
0.6 = 2.0
2/3= 0.66
0.96
= 0.44 %
Conclusión
Determinar el porcentaje de acidez es saber qué cantidad de
acido tiene alguna bebida, en este caso ácido cítrico. Consistió mas que nada en una reacción de ácido base asi que lo que ocurrió fue el intercambio de H+ para formar una sal orgánica y agua. Como titulante utilizamos hidróxido de sodio 0.1 N, es
decir, una base para neutralizar el jugo (ácido).
El ácido cítrico es un ácido orgánico y por lo tanto es una
ácido débil y esto quiere decir que no está totalmente disociado en una
disolución acuosa, así que para esto realizamos la práctica, al diluir el jugo
con agua destilada y neutralizarla con una base comenzó a ocurrir una reacción,
hasta llegar a un punto de equivalencia, pero como lo decía anteriormente el
ácido es débil y una cantidad permanece sin disociarse, y el resto que alcanza
a disociarse forma la neutralización o el equilibrio en la titulación.
Realizar este tipo de pruebas es parte de control de calidad
en un alimento o en una bebida. El porcentaje de ácido cítrico en un jugo varía
entre 0.3 y 0.7 y en las pruebas que nosotros realizamos obtuvimos resultados
muy parecidos.
1.- ¿Cómo se prepara la
solución indicadora de fenolftaleína?
Se debe disolver ½ gramo de fenolftaleína en 50 ml de alcohol
y 50 ml de agua destilada.
2.- ¿A qué pH vira la
fenolftaleína?
Vira en un pH desde 8 hasta pH 10
3.- Escribe la reacción
química que ocurre en la neutralización que efectuaste
4.- Con base en tu
reacción establecida y su estequiometria, considerando el promedio de los
mililitros gastados de NaOH de las tres determinaciones, calcula la cantidad de
acido cítrico que participo en la reacción.
*Promediando ml
0.63 + 0.53 + 0.66 = 1.82
1.82/3 = 0.606
*Promediando los gramos
0.97 + 0.96 + 1.01 = 2.94
2.94/3 = 0.98
0.98
= 0.395 %
5.- ¿Corresponde tu
valor teórico con el valor promedio que obtuviste?
Si, ya que en el caso de los jugos va desde 0.3 %
6.- Observa las etiquetas de las bebidas comerciales que utilizaste, y
compara (si manifiesta contenido de ácido cítrico) el contenido indicado en la
etiqueta contra l valor encontrado en tu determinación.
En algunos casos sólo tenía
indicado que contenía ácido cítrico pero no qué porcentaje. Pero en el caso de
la bebida de guayaba indicaba un 0.2 % lo cual coincide casi por completo con
nuestras determinaciones.
7.- Explica, la importancia de las determinaciones cuantitativas en la
práctica mencionando por lo menos dos ejemplos cotidianos.
Saber qué cantidad se
encuentra en algo, es muy importante y más hablando de alimentos, ya que por
ejemplo si una persona sufre de diabetes, su objetivo será saber que alimentos
contienen poca, mucha o nada de azúcar, entonces es ahí en donde realizar este
tipo de determinaciones es de vital importancia. Y bueno también es siempre muy
importante verificar que la información nutrimental de un alimento o bebida es
verdadero.
8.- Escribe las fórmulas que utilizarías para expresar los porcentajes
de ácido láctico, ácido acético y ácido ascórbico en una muestra. Indica,
además, cómo se obtienen los mili equivalentes del ácido cítrico, láctico,
acético y ascórbico.
Las calcularía de forma
parecida al porcentaje de ácido cítrico.
Gramos de muestra
Gramos de muestra
Gramos de muestra
Los mili equivalentes del
ácido cítrico, láctico, ascórbico y acético:
En el caso del ácido cítrico la reacción que ocurre al neutralizarlo es
Es decir se necesitan 3 de NaOH (de la base) para que ocurra la reacción entonces el peso molecular del ácido citrico se divide entre 3 y posteriormente entre mil.
Para el ácido acético:
La reacción que ocurre es
NaOH + CH3COOH ------- CH3COONa + H2O
Y como podemos observar en la reacción solo se disocia un Hidrógeno del ácido y por lo tanto solo se necesita un OH para que ocurra la neutralización. Y entonces el peso molecular del ácido acético se divide entre 1 y luego entre mil.
Para el ácido láctico la reacción es:
C2H5OCOOH + NaOH ------ C2H5OCOONa + H2O
Y con base a la reacción procedemos de la misma forma para obtener el
mili equivalente.
Para el ácido ascórbico:
C6H8O6 + 2NaOH ----------- C6H6O4Na2 + 2H2O
Por lo tanto se divide entre 2 el peso molecular (como podemos observar)
y después entre mil.
Fuentes consultadas
indicadores.pdf
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