quimica

NEUTRALIZACIÓN DE ÁCIDOS Y BASES


La reacción entre un ácido y una base se denomina neutralización. Según el carácter del ácido y de la base reaccionante se distinguen cuatro casos:
ácido fuerte + base fuerte
ácido débil + base fuerte
ácido fuerte + base débil
ácido débil + base débil
En el momento de la neutralización se cumple que el número de equivalentes de ácido que hanreaccionado (N • V) es igual al número de equivalentes de la base (N' • V'):
N • V = N' • V'

ENLACES
Acid-base titrations
Titrations and buffers (MCAT Chemistry)

NEUTRALIZACIÓN: ÁCIDO FUERTE + BASE FUERTE
Cuando un ácido fuerte se neutraliza con una base fuerte, el pH experimenta una brusca variación justamente en el punto de equivalencia.
Tomemos por ejemplo una disolución 0,1N de HCl. La [H+]es 10-1 M, y el pH=1. Si se añade 0,1N NaOH, los OH- consumen los H+ para originar agua. Cuando se han neutralizado 9/10 partes del ácido, [H+]=10-2 M y pH=2. Si se han neutralizado 999/1000 partes del ácido, [H+]=10-4 M y el pH=4. Basta entonces añadir 2/1000 partes de NaOH para neutralizar todo el ácido y originar un exceso de iones OH-, que estarán a una concentración 10-4 M, y un pH=10 (Vertabla inferior).

Las 2/1000 partes de la base que han sido añadidas en las dos últimas adiciones han provocado un brusco cambio en el pH de 6 unidades, mientras que anteriormente, la neutralización del 90% de los equivalentes del ácido (lograda tras la primera adición) sólo consiguió elevar el pH en una unidad. El punto de la curva en que el número de equivalentes de base añadidos iguala alnúmero de equivalentes de ácido es el punto de equivalencia o punto de neutralización, y en este momento pH=7 (Ver figuras inferiores). Este enlace te lleva a una animación del proceso.

Los ácidos polipróticos presentan tantos puntos de equivalencia como protones capaces de disociarse. En el caso del ácido fosfórico, que es triprótico, la valoración completa precisa la adición de 3 equivalentes OH-por cada mol de ácido. Hay tres equilibrios de disociación, cada uno con su pK característico (Ver figuras inferiores).



NEUTRALIZACIÓN: ÁCIDO FUERTE + BASE DÉBIL
Cuando un ácido fuerte como el HCl se neutraliza con una base débil (NH3), el pH se mantiene muy bajo mientras mientras aún existe ácido libre y después de alcanzar la neutralidad, el ligero exceso de NH3 eleva paulatinamente elpH, sin provocar cambios bruscos (Figura de la derecha). En este caso, en el punto de equivalencia (igual número de equivalentes de ácido y de base) el pH < 7.
 

NEUTRALIZACIÓN: ÁCIDO DÉBIL + BASE FUERTE
Si tenemos un ácido débil, por ejemplo 0,1N de ácido acético, el pH inicial es 2,88 y al añadir una base fuerte (0,1N NaOH) el pH se va aproximando a la neutralidad sin cambios bruscos, perouna vez neutralizado el ácido basta añadir unas gotas de sosa en exceso para obtener un incremento brusco en el pH como si sólo hubiera base libre (Figura de la derecha). En este caso, en el punto de equivalencia (cuando se ha añadido el mismo número de equivalentes de base que de ácido) el pH > 7 (Figura izquierda de la tabla inferior). En el punto en que se han neutralizado la mitad de losequivalentes de ácido, [AH]=[A-] y el pH = pKa (Figura derecha de la tabla inferior).







punto de equivalencia
pKa





NEUTRALIZACIÓN: ÁCIDO DÉBIL + BASE DÉBIL

Al valorar un ácido débil (acético) con una base débil (NH3), no se producen variaciones bruscas en el pH. Habrá dos regiones con capacidad amortiguadora definidas por los pK del ácido débil y de la base débil,respectivamente (Figura de la derecha).
 
 
 


PH
El pH es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución. El pH indica la concentración de iones hidronio [H3O+] presentes en determinadas sustancias.
La sigla significa ‘potencial hidrógeno’, ‘potencial de hidrógeno’ o ‘potencial de hidrogeniones’ (pondus Hydrogenii o potentia Hydrogenii; del latín pondus, n. = peso; potentia, f. =...