Quimica

VALORACIONES ÁCIDO-BASE

Se conoce con el nombre de valoración ácido-base al conjunto de operaciones que, realizadas en el laboratorio, tiene como finalidad el conocimiento de la concentración de una disolución de un ácido o una base (de concentración desconocida) con la ayuda de una disolución de una base o un ácido (de concentración conocida) o de una substancia patrón primario, todo ellocon la colaboración de un indicador ácido-base. El material básico a utilizar será: matraz erlemmeyer, bureta, pipeta, disolución problema, disolución patrón (o patrón primario) e indicador.

C Busca en la bibliografía las características que debe cumplir una substancia para que pueda ser considerada patrón primario.

Comencemos por explicar la valoración de una disolución utilizado un patrónprimario. Una de las substancias patrón primario más utilizadas es el hidrógeno ftalato de potasio, de fórmula

El protón ácido de esta substancia permite su reacción cuantitativa con substancias que tengan propiedades básicas, como el hidróxido sódico

C Calcula la masa molecular del hidrógeno ftalato de potasio.

Supongamos que preparar una disolución de hidróxido sódico de concentraciónperfectamente conocida. Esto no puede realizarse por pesada ya que el hidróxido sódico se contamina de diferentes formas y además en una proporción desconocida. Es por ello necesario preparar primero la disolución y posteriormente valorarla con un patrón primario. Si, por ejemplo, se quiere preparar 1000 mL de disolución acuosa de hidróxido sódico 0.5 M, será necesario pesar 20 g de hidróxidosódico, disolverlos en una vaso de precipitados, verterlos en un matraz aforado de 1000 mL y finalmente enrasar. Esta disolución será aproximadamente 0.5 M, pero necesitamos conocer su concentración exacta. Para ello haremos reaccionar una alícuota de la disolución preparada con un patrón primario. La pregunta surge rápidamente ¿qué masa de patrón primario se debe pesar? Debemos tener en cuenta quecuanto más patrón pesemos, más cantidad de disolución consumiremos. Tres factores condicionarán el volumen de disolución a valorar que debamos consumir:

- No debe ser un volumen demasiado grande ya que en este caso deberemos llenar dos veces la bureta (en general de 25 mL) y estaremos incrementando el error instrumental.
- Además el precio de los reactivos consumidos no aconseja lautilización de más reactivo del necesario
- No debe ser demasiado pequeño, pues en este caso la imprecisión relativa de la medida se hace muy grande.

En las operaciones que vamos a realizar en el laboratorio el volumen que debe consumirse estará entre 10 - 15 mL, cantidad que cumple las condiciones anteriormente establecidas. Es necesario por tanto un cálculo previo a la realización dela valoración. Si queremos consumir aproximadamente 10 mL de la disolución preparada, la masa de patrón a pesar será (se supone que la reacción entre el patrón y la disolución es 1:1)

nº moles patrón primario (ácido) = nº moles de base

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por tanto

[pic]

C Calcula la masa de hidrogenoftalato de potasio que debemos pesar apoximadamente para consumir 15 mL de disolución aquosa dehidróxido sódico de concentración (0.5 M. ¿Qué ocurre si pesamos un poco más? ¿Y si pesamos menos?

Debemos por tanto pesar aproximadamente 1 gramo de patrón primario para consumir aproximadamente 10 mL de la disolución preparada. La cantidad exacta pesada (alrededor de 1 g ) se debe pesar y anotar con el máximo número de decimales posible (p. ej. 1.023 g), ya que de la precisión de esta medidadepende en gran parte la precisión de la concentración de la disolución preparada. Si ahora disolvemos la masa de patrón pesada en un volumen de agua (no importa la magnitud de ese volumen ya que no afecta al número de moles de la sustancia patrón) y añadimos un par de gotas de indicador, la valoración se realizaría como sigue

Si como resultado de la valoración obtenemos, por ejemplo, un...