concpto teorico
Páginas: 60 (14884 palabras)
Publicado: 26 de noviembre de 2014
1
Volumetrías ácido-base
VOLUMETRIAS ACIDO–BASE
Las volumetrías ácido–base se utilizan de manera sistemática en
prácticamente todos los campos de la Química para la determinación de
sustancias que participan en reacciones del tipo
Acido1 + Base2 Acido2 + Base1
En función de la fortaleza de los ácidos y las bases, pueden
considerarse los siguientes casos:
Acido fuerte + base fuerteCuando un ácido fuerte se mezcla con una base fuerte la reacción de
neutralización puede representarse por la reacción iónica neta
H+(ac) + OH–(ac) H2O
14
La constante de esta reacción es 10 , a temperatura ambiente, por lo
que la reacción es prácticamente cuantitativa.
Acido débil + base fuerte
En este caso la reacción puede formularse así:
HX + OH– X– + H2O
La constante de lareacción depende de la fortaleza del ácido, K=Ka/Kw,
y de esta expresión se deduce que, excepto para ácidos muy débiles, la
reacción también puede considerarse cuantitativa.
Acido fuerte + base débil
La reacción iónica puede representarse como,
+
+
H + BOH B + H2O
cuya constante vale K=Kb/Kw. Análogamente a lo que se indicó para los
ácidos débiles, la reacción será prácticamentecuantitativa, excepto
cuando se trate de bases muy débiles.
Acido débil + base débil
En este caso, la reacción
Claudio González Pérez
2
HX + BOH X– + B+ + H2O
estará desplazada hacia un lado u otro dependiendo de la fuerza del
ácido y de la base, y, en muchas ocasiones se obtiene un equilibrio sin
que se observe un desplazamiento neto hacia ninguno de los dos lados.
Por esto, lasreacciones de este tipo no son aplicables a la
determinación volumétrica de ácidos y bases, al no cumplir alguna de
las condiciones mencionadas en el capítulo anterior. De cualquier
forma, esto no representa gran dificultad práctica, pues cuando se
trate de determinar un ácido o una base débil, siempre se tiene la
facultad de que el reactivo antagonista elegido sea fuerte.
CURVAS DE VALORACIONEn el curso de una valoración ácido–base, el pH varía a medida que se va
añadiendo el reactivo valorante a la muestra. Cuando se representa el pH
frente al volumen de reactivo añadido, o, preferiblemente, frente al
porcentaje de ácido o base neutralizado, se tiene la curva de valoración, de
la que se pueden deducir interesantes conclusiones para juzgar la si una
determinada valoración esfactible, así como para seleccionar el indicador
adecuado.
El trazado de la curva de valoración comprende el cálculo del pH en
tres zonas o momentos de la valoración:
Antes del punto de equivalencia, donde existirá exceso de sustancia a
valorar.
En el punto de equivalencia.
Después del punto de equivalencia, donde habrá exceso del reactivo
valorante.
Acido fuerte y base fuerte
Semostrará la forma de obtener la curva de valoración numéricamente y a
partir de los diagramas log C–pH para la valoración de 100 ml de NaOH
0.100 M con HCl 0.100 M.
Reacción: HCl + NaOH —> NaCl + H2O
Las diferentes especies presentes, así como sus correspondientes
concentraciones y el pH en cada caso se indican en la Tabla 4.1.
3
Volumetrías ácido-base
Tabla 4.1.
Valoración de 100 mlde NaOH 0.1 M con HCl 0.1 M
ml HCl mm. HCl
mm., especies presentes, [M]
pOH
pH
0
0
10 NaOH [0.1]
1
13
10
1
9 NaOH [8.1 10 ] + 1 NaCl
1.1
12.9
50
5
5 NaOH [3.3 10 ] + 5 NaCl
1.5
12.5
90
9
1 NaOH [5 10 ] + 9 NaCl
2.3
11.7
–2
–2
–3
–4
99
9.9
0.1 NaOH [5 10 ] + 9.9 NaCl
3.3
10.7
99.9
9.99
0.01 NaOH[5 10 ] + 9.99 NaCl
4.3
9.7
100
10
10 NaCl
7
7
–5
–5
100.1
10.01
0.01 HCl [5 10 ] + 10 NaCl
4.3
101
10.1
0.1 HCl [5 10 ] + 10 NaCl
3.3
110
11
1 HCl (4.7 10 ] + 10 NaCl
2.3
150
15
5 HCl [0.02] + 10 NaCl
1.7
–4
–3
Los cálculos se han realizado de la siguiente forma:
Antes del punto de equivalencia, el exceso de...
Volumetrías ácido-base
VOLUMETRIAS ACIDO–BASE
Las volumetrías ácido–base se utilizan de manera sistemática en
prácticamente todos los campos de la Química para la determinación de
sustancias que participan en reacciones del tipo
Acido1 + Base2 Acido2 + Base1
En función de la fortaleza de los ácidos y las bases, pueden
considerarse los siguientes casos:
Acido fuerte + base fuerteCuando un ácido fuerte se mezcla con una base fuerte la reacción de
neutralización puede representarse por la reacción iónica neta
H+(ac) + OH–(ac) H2O
14
La constante de esta reacción es 10 , a temperatura ambiente, por lo
que la reacción es prácticamente cuantitativa.
Acido débil + base fuerte
En este caso la reacción puede formularse así:
HX + OH– X– + H2O
La constante de lareacción depende de la fortaleza del ácido, K=Ka/Kw,
y de esta expresión se deduce que, excepto para ácidos muy débiles, la
reacción también puede considerarse cuantitativa.
Acido fuerte + base débil
La reacción iónica puede representarse como,
+
+
H + BOH B + H2O
cuya constante vale K=Kb/Kw. Análogamente a lo que se indicó para los
ácidos débiles, la reacción será prácticamentecuantitativa, excepto
cuando se trate de bases muy débiles.
Acido débil + base débil
En este caso, la reacción
Claudio González Pérez
2
HX + BOH X– + B+ + H2O
estará desplazada hacia un lado u otro dependiendo de la fuerza del
ácido y de la base, y, en muchas ocasiones se obtiene un equilibrio sin
que se observe un desplazamiento neto hacia ninguno de los dos lados.
Por esto, lasreacciones de este tipo no son aplicables a la
determinación volumétrica de ácidos y bases, al no cumplir alguna de
las condiciones mencionadas en el capítulo anterior. De cualquier
forma, esto no representa gran dificultad práctica, pues cuando se
trate de determinar un ácido o una base débil, siempre se tiene la
facultad de que el reactivo antagonista elegido sea fuerte.
CURVAS DE VALORACIONEn el curso de una valoración ácido–base, el pH varía a medida que se va
añadiendo el reactivo valorante a la muestra. Cuando se representa el pH
frente al volumen de reactivo añadido, o, preferiblemente, frente al
porcentaje de ácido o base neutralizado, se tiene la curva de valoración, de
la que se pueden deducir interesantes conclusiones para juzgar la si una
determinada valoración esfactible, así como para seleccionar el indicador
adecuado.
El trazado de la curva de valoración comprende el cálculo del pH en
tres zonas o momentos de la valoración:
Antes del punto de equivalencia, donde existirá exceso de sustancia a
valorar.
En el punto de equivalencia.
Después del punto de equivalencia, donde habrá exceso del reactivo
valorante.
Acido fuerte y base fuerte
Semostrará la forma de obtener la curva de valoración numéricamente y a
partir de los diagramas log C–pH para la valoración de 100 ml de NaOH
0.100 M con HCl 0.100 M.
Reacción: HCl + NaOH —> NaCl + H2O
Las diferentes especies presentes, así como sus correspondientes
concentraciones y el pH en cada caso se indican en la Tabla 4.1.
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Volumetrías ácido-base
Tabla 4.1.
Valoración de 100 mlde NaOH 0.1 M con HCl 0.1 M
ml HCl mm. HCl
mm., especies presentes, [M]
pOH
pH
0
0
10 NaOH [0.1]
1
13
10
1
9 NaOH [8.1 10 ] + 1 NaCl
1.1
12.9
50
5
5 NaOH [3.3 10 ] + 5 NaCl
1.5
12.5
90
9
1 NaOH [5 10 ] + 9 NaCl
2.3
11.7
–2
–2
–3
–4
99
9.9
0.1 NaOH [5 10 ] + 9.9 NaCl
3.3
10.7
99.9
9.99
0.01 NaOH[5 10 ] + 9.99 NaCl
4.3
9.7
100
10
10 NaCl
7
7
–5
–5
100.1
10.01
0.01 HCl [5 10 ] + 10 NaCl
4.3
101
10.1
0.1 HCl [5 10 ] + 10 NaCl
3.3
110
11
1 HCl (4.7 10 ] + 10 NaCl
2.3
150
15
5 HCl [0.02] + 10 NaCl
1.7
–4
–3
Los cálculos se han realizado de la siguiente forma:
Antes del punto de equivalencia, el exceso de...
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