Valoración Ácido-Base

REPRESENTACIÓN Y CÁLCULO NUMÉRICO DE DERIVADAS. VALORACIÓN ÁCIDO-BASE CON pH-METRO.

INTRODUCCIÓN

Al realizar una valoración es necesario determinar su punto final, la detección del cambio en una o varias propiedades de la mezcla reaccionante, utilizando para ello alguna sustancia que actúe como indicador o midiendo una propiedad física o química del sistema. En las valoracionesácido-base que se detallan en este informe, se utilizó un pH-metro para medir ese cambio en la propiedad química de la disolución, obteniéndose así la curva de valoración a partir de la cual, y mediante derivadas, se halla el punto final de las valoraciones en las que están implicadas ácidos débiles y bases fuertes.

FUNDAMENTO

Una valoración consiste en la determinación de la concentración o delvolumen de una disolución a partir de otra, de la que sí se conoce su volumen y su concentración (disolución patrón), y que reaccionan entre ellas.
Existen varios tipos de valoraciones atendiendo a los distintos tipos de reacciones que se pueden producir entre las dos disoluciones: reacciones de neutralización o ácido-base, reacciones de oxidación-reducción, reacciones de precipitación, y reaccionesde formación de complejos. En esta práctica se realizaron dos valoraciones ácido-base.

Valoración ácido-base

Partiendo de una base o un ácido de concentración perfectamente conocida (disolución valorante), se puede averiguar la concentración de un ácido o una base respectivamente (disolución a valorar). Para ello se van añadiendo a cierto ritmo porciones de una de las disoluciones a la otra,hasta que se alcanza el punto de equivalencia. En el punto de equivalencia se produce un cambio brusco de pH detectable con un indicador o un pH-metro, y su valor variará dependiendo de si se hace reaccionar un ácido fuerte con una base fuerte (punto de equivalencia igual a 7), o un ácido débil con una base fuerte (punto de equivalencia mayor que 7), o una base débil con un ácido fuerte (punto deequivalencia menor que 7).
Cuando la valoración se realiza con un pH-metro, se toman medidas continuas del pH cada X mililitros de disolución añadida. Con lo que al final se tiene una tabla con distintos valores de pH correspondientes a un volumen concreto añadido de disolución valorada o a valorar.
Para obtener el punto de equivalencia de la valoración se realiza la representación gráfica delpH frente al volumen. Esta representación se denomina curva de valoración, y la posición con mayor pendiente corresponde al punto de equivalencia. Es necesario derivar dicha curva de valoración para obtener de una forma más clara ese punto, para lo cual se representa frente al volumen de valorante la diferencia de los valores de pH por unidad de volumen de valorante (en valor absoluto), |∆pH/∆V|.En determinadas ocasiones, se requiere la utilización de la segunda derivada para así obtener el punto de equivalencia de una forma más concreta y exacta. Este método se utiliza generalmente cuando la pendiente es muy pequeña; y el punto exacto de equivalencia casa con el punto de corte de la derivada con el eje del volumen.

Valoración de NaOH 0,1 M frente a ácido oxálico dihidratado.

Elobjetivo principal de esta práctica es determinar el grado de acidez de una muestra de vinagre mediante una valoración del mismo con una base fuerte, hidróxido sódico (NaOH), puesto que el principal componente y causante de la acidez del vinagre es un ácido débil. Sin embargo, el hidróxido sódico no es una sustancia tipo patrón primario, por lo que es necesaria su estandarización mediante unavaloración con un ácido tipo patrón primario y de concentración conocida. El patrón primario utilizado es el ácido oxálico dihidratado, que reacciona con el hidróxido sódico de la siguiente manera:

H2C2O4∙2H2O+2NaOH→Na2C2O4+4H2O

A efectos de cálculos estequiométricos, se considera que dos moles de hidróxido sódico reaccionan con uno de ácido oxálico, empleándose, la siguiente expresión para...