licenciado

3.9 INDICADORES ACIDO BASE
Los indicadores son ácidos o base débiles. La forma no disociada del indicador tiene un color, y la disociada un color diferente.
Por ejemplo:
Para el anaranjado de metilo:

InH + H2O ==== In- + H3O+ ... (1)










ROJO AMARILLO

0 2.9 4.4 7 14Naranja

Rango de viraje


Para la fenolftaleína

InOH ==== In+ + OH- ... (1)










INCOLORO VIOLETA

0 7 8.0 9.6 14
Rosado
Rango de viraje



Un indicador no cambia su color abruptamente de la formaacida a la forma alcalina, sino gradualmente sobre cierto rango de (rango de viraje)
El color acido del indicador se ve cuando


< .01


El color básico del indicador se ve cuando


>10



Siendo 0.1 y 10 limites arbitrarios


Si asumimos los limites 0.1 y 10 tenemos respectivamente:



ó

óEn resumen
Si el indicador estará presente en forma acida.

Si el indicador estará presente en forma alcalina.

Por lo tanto el indicador cambiara de color cuando:

y
Color acido color alcalino


Donde pKa= -logKa


Para indicadores básicos, la relación entre el color y el pH derivarse de forma análoga.
Losindicadores son compuestos orgánicos de amplia utilidad en los análisis volumétricos y determinaciones colorimétricas.



3.10 TITUALCIONES ACIDO BASE Y SELECCIÓN DE INDICADORES

Una titulación acido-base se fundamenta en la reacción química entre un acido y una base, en la cual ocurre una neutralización.
Existe una serie de indicadores como se muestra en la tabla Nº1, los cuales cambian decolor de acuerdo al medio en que se encuentran.

Para elegir el mejor indicador en una titulación se construye una curva de variación de pH vs. Volumen del titulante, teniendo como datos las concentraciones iniciales y la solución a titular.
Se llama titulante a la solución cuya concentración es conocida con exactitud, la cual se utiliza para determinar la concentración conocida de cualquierotra solución en una reacción química.

TITULACION DE UNA BASE DEBIL CON UN ACIDO FUERTE

Rango de pH en la titulación: [4.3-9.7], con un error de 0.1%.
Si tuviéramos que escoger el mejor indicador entre el anaranjado de metilo y la fenolftaleína elegiríamos la fenolftaleína debido a que el pH obtenido en el punto final cae en el rango de viraje de la fenolftaleína.
En el caso de latitulación del acido acético utilizando como titulante al hidróxido de sodio se tiene la siguiente curva.









TITULACION DE UNA BASE DEBIL CON UNA ACIDO FUERTE

En el caso de la titulación del amoniaco utilizando como titulante al acido clorhídrico se tiene la siguiente cuerva.






CASOS:
1) Titulación de una acido fuerte con una base fuerte.
2) Titulación de un acido débil conuna base fuerte.
3) Titulación de una base débil con un acido fuerte.





TITULACION DE UN ACIDO FUERTE CON UNA BASE FUERTE
1
pH inicial del HCl=?
[H3O+]= 0.10 M = → pH=1
2
¿pH en un 50% de la titulación?. En un 50% de la Titulación se le ha agregado 50 mL de NaOH 0.1 N, entonces: N°de moles a neutralizar = 50 x 10- 3L x 0.1 mol/L ó 0.005 moles
Vtotal= = (100+50)mL = 150 mL[H3O+]tubo= [HCL]= 0.1x 50/150= 3.33x 10-3 M
pH =-log (3.33x10-2)==→ pH =1.48
3
¿pH en un 90% de la titulación? En un 90% de la titulación queda 10 mL de HCl sin reaccionar,
[H3O+]= [HCL]= 0.1x 1/190= 5.26x 10-3 M
pH =-log (3.33x10-2)==→ pH =2.28
4
¿pH en un 99% de la titulación?
[H3O+]= [HCL]= 0.1x 1/199= 5.02x 10-4 M
pH =-log (5.02 x10-4)==→ pH =4.30
5
¿pH en el punto de equivalencia?
En...