Valoraciones ácido base

Olimpiada de Química Notas de Química Analítica

Valoraciones Ácido-Base
Las valoraciones de neutralización, o ácido-base, se clasifican generalmente como aquellas en las que el H+ en solución se titula con OH-, o viceversa, y esta clasificación se mantiene aunque en la reacción de titulación estén involucrados ácidos fuertes, bases fuertes, ácidos débiles, bases débiles, sales de ácidosdébiles o sales de bases débiles. A continuación figuran algunos ejemplos de algunas reacciones típicas de titulación por neutralización: 1. 2. 3. 4. 5. 6. HCl + NaOH ↔ NaCl + H2 O CH3 COOH + NaOH ↔ CH3 COONa + H2 O NH4 OH + HCl ↔ NH4 Cl + H2 O CH3 COONa + HClO4 ↔ CH3 COONa + NaClO4 H3 PO4 + NaOH ↔ NaH2 PO4 + H2 O NaH2 PO4 + NaOH ↔ Na2 HPO4 + H2 O

Nótese que las reacciones de titulación precedentesse escribieron en forma molecular, ya que en forma iónica todas implican básicamente H + + OH − ↔ H2 O En los ejemplos anteriores se tienen los casos típicos: (1) una titulación ácido fuerte-base fuerte, (2) una titulación ácido débil-base fuerte, (3) una titulación base débil-ácido fuerte, (4) una sal de ácido débil donde el producto de hidrólisis, OH-, se titula con un ácido fuerte, y (5) y(6) la titulación de dos etapas de un ácido triprótico con una base fuerte. Estas titulaciones pueden efectuarse en condiciones ordinarias de titulación volumétrica, empleando un indicador interno para localizar el punto de equivalencia de la titulación. También puede efectuarse en condiciones potenciométricas, en las cuales, el cambio en el valor de [H+] durante el proceso de titulación ocasionaun cambio en el potencial de la media celda: 2H + + 2e− ↔ H2 En la técnica de titulación potenciométrica, el potenciómetro, o medidor de pH, provee los medios para localizar el punto de equivalencia de la titulación y, como tal, sustituye al indicador interno empleado en el método volumétrico ordinario. También pueden emplearse otros métodos instrumentales para la localización del punto deequivalencia, tales como los métodos espectrofotométricos y conductimétricos. En las secciones siguientes se discutirá el método general para la localización del punto de equivalencia de la titulación mediante el empleo de sustancias indicadoras internas, las cuales cambian su color en la zona correspondiente al volumen del titulante en el punto de equivalencia.

Indicadores ácido-base
Muchassustancias, tanto naturales como sintéticas, presentan una coloración que depende del pH de las disoluciones en las que se disuelve. Algunos de estos compuestos, que han sido empleados

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durante siglos para determinar la acidez o alcalinidad del agua, se utilizan todavía como indicadores ácido-base. Un indicador ácido-base es un ácido orgánico o unabase orgánica débil, cuya forma disociada tiene un color distinto que su base o ácidos conjugados. Por ejemplo, el comportamiento del indicador ácido HIn se describe con el equilibrio HIn + H2 O ↔ In− + H3 O+ Al ocurrir la disociación tienen lugar cambios estructurales internos, los cuales producen el cambio de color. El equilibrio de un indicador alcalino, In, es el siguiente In + H2 O ↔ InH+ +OH − Nos centraremos en el comportamiento de los indicadores de tipo ácido. Sin embargo, los principios pueden generalizarse fácilmente a los indicadores de tipo básico. La expresión de la constante de equilibrio para la disociación de un indicador de tipo ácido toma la forma = y reorganizando nos lleva a H3 O+ = HIn In− H3 O+ In− HIn

Se aprecia que la concentración de iones hidroniodetermina la proporción entre el ácido y la base conjugada del indicador, lo cual a su vez determina el color de la disolución. Algunos indicadores ácido-base importantes
Nombre común Azul de timol Amarillo de metilo Anaranjado de metilo Verde de bromocresol Rojo de metilo Púrpura de bromocresol Azul de bromotimol Rojo de fenol Púrpura de cresol Fenolftaleína Timolftaleína Amarillo de alizarina GG...