quimica

Química Analítica I

VOLUMETRIA ACIDO-BASE ó DE NEUTRALIZACIÓN

Mediante la volumetría ácido-base se pueden valorar sustancias que actúen como ácidos o
como bases y las reacciones que transcurren según los casos pueden formularse así: (escribiendo
protones en lugar de ión hidrónio por simplicidad)
Reacción entre ácido fuerte-base fuerte
H+

+ HO-

H 2O

Reacción entre ácidofuerte-base débil
H+

+ A-

AH + H2O

Reacción entre ácido débil-base fuerte
AH + HO-

A- + H2O

Para seguir el transcurso de una valoración ácido-base se recurre a las curvas de titulación, que
resultan de realizar un gráfico de pH (en ordenadas) versus fracción titulada (en abscisas). La curva
que se logra, presenta una forma sigmoidea, correspondiendo el salto brusco de pH a la zona delpunto final. Siempre se trata, para asegurar una mayor exactitud en la valoración, que la variación de
los valores de pH en la vecindad del punto final sea elevada; esto se consigue en parte, titulando con
especies fuertes (H+ o HO-).
Para detectar ese salto de pH (y por lo tanto el punto final de la valoración) se coloca dentro del
vaso de titulación un indicador ácido-base adecuado.
Losindicadores ácido-base son, en general, ácidos o bases débiles de naturaleza orgánica, para
los cuales se cumple que las especies que forman el par ácido-base presentan colores distintos.
La oscilación de los electrones entre estas dos formas extremas es la responsable de la
absorción de la energía radiante. En este caso, se dice, que el rango de frecuencia de oscilación
corresponde a la gama delcolor azul. Esto hace que el compuesto muestre el color complementario
(amarillo).
La reacción de protolisis para un indicador que se comporte como un ácido será:
IndH + H2O

Ind- + H3O+

Forma ácida

Forma básica

La expresión de la constante de equilíbrio para la disociación de un indicador ácido es la
siguiente:
1
Tema 7

Química Analítica I

Ka

[H
=

][

O + Ind −[IndH]

3

]

(1)

reordenando
IndH
[H O ]= K [[Ind ]]
+

3

a

(2)

−

Puede verse que la concentración de H3O+ determina la relación entre las formas ácida y básica
conjugada del indicador. Cuando se trabaja con un indicador dicromático cuyas formas extremas
presentan colores distintos, de intensidad semejante, el ojo humano tiene una capacidad limitada
para detectar unade las formas extremas cuando predomina la otra. Será factible la observación
del color de una de las especies del indicador, estando presente la otra, cuando las relaciones de
concentraciones sean superiores de 10 a 1.
(Ind-) / (IndH) < 0,1

(Ind-) / (IndH) > 10

ó

(I)

(II)

En (I) el ojo percibe el color correspondiente a la forma ácida del indicador. En (II) el ojo percibe
elcolor correspondiente a la forma básica del indicador.
Sí las dos relaciones de concentraciones se sustituyen en la ecuación (2), se puede estimar el
margen de concentraciones de H3O+ que se requieren para que ocurra un cambio completo en el
color del indicador. Así por ejemplo para el color completamente ácido:

[H O ] ≥ K [[10]
1]
+

3

a

De manera similar para el color puramentebásico:

[1
[H O ] ≥ K [10]]
+

3

a

Para obtener el intervalo de viraje del indicador, se toman los logaritmos negativos de las dos
expresiones anteriores:
Intervalo de pH del indicador = − log 10 · K a
= − 1 + pKa

a
a

− log

Ka
10

− (− 1) + p K a

Intervalo de pH del indicador = pKa ± 1
2
Tema 7

Química Analítica I

El indicador adecuado para una dada

+ 0,1%volumetría, será aquel cuyo rango de viraje
quede incluido dentro de los extremos del
Punto
Final

Punto de
Equivalencia

punto final volumétrico y de preferencia
contenga al punto estequiométrico.
Como puede inferirse, el punto de
equivalencia corresponde a un único valor, en

0,1%

tanto que el punto final es, en rigor un ámbito.

Para ilustrar el mecanismo por el cual se...