CAPITULO 10: TEORIA DE TITULACIONES DE NEUTRALIZACION Soluciones estándares: se usan ácidos y bases fuertes porque reaccionan completamente con el analito. Indicadores: compuesto con color cuyo cambio en color es indicativo del punto final. Se usan ácidos y bases débiles. El pH en el cual el indicador cambia de color se determina por la constante de disociación.
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CAPITULO 10: TEORIA DE TITULACIONES DE NEUTRALIZACIONSoluciones estándares: se usan ácidos y bases fuertes porque reaccionan completamente con el analito.Indicadores: compuesto con color cuyo cambioen color es indicativo del punto final.
Se usan ácidos y bases débiles.El pH en el cual el indicador cambia de color se determina por la constante de disociación.
INDICADORESLos indicadores muestran una reacción de disociación.Constante de equilibrio.Ecuación de Henderson-Hasselbach.Las dos formas del indicador, Hin y In-, tienen diferente color.Se determina rango de pH donde se observa cambio en color.
REPASO TEORIA ACIDO-BASEPropiedades de ácidos y bases.Definiciones:
Arrhenius: contiene H u OH
Bronsted-Lowry: dona o acepta protones
Lewis: acepta o dona electrones
MEDIDAS DE pHACIDO Y BASE FUERTEACIDO Y BASE DEBILACIDOS POLIPROTICOSSALESSOLUCIONES AMORTIGUADORAS
CURVAS DE TITULACION ACIDO-BASE
Son gráficas de una concentración o variable relacionada como función del volumen de reactivo añadido.Tipos de curvas:
sigmoidalsegmento-lineal
Titulación de un ácido fuerte con base fuerte
Fase inicial:Solución sólo contiene ácido fuerte.
El pH de la solución se determina usando la fórmula para determinar pH de un ácidofuerte.
La concentración de H es igual a la concentración del ácido fuerte.
Titulación de un ácido fuerte con base fuerteFase antes del punto de equivalencia.
Se añade base pero no es suficiente paracompletar la reacción con el ácido.
El pH depende del ácido sin reaccionar.
[ ]H = moles sin reaccionar
V total =
moles H presentes - moles base anadidosV total
++
Titulación de un ácido fuerte con base fuerte
Punto de equivalencia.La base añadida es justamente la necesariapara completar la reacción.
Los moles de ácido son igual a los moles de base.
El pH en esta etapa es igual a 7.
Titulación de un ácido fuerte con base fuerte
Fase después del punto de equivalencia.Hay exceso de base.
Se determina la concentración de OH-.
totalVexceso base moles ]OH[ - =
Consideraciones generalesEl pH aumenta muy poco al añadir la base en las etapas iniciales, sin embargo, en la vecindad del punto de equivalenciaaumenta drásticamente.Indicadores que se pueden utilizar debentener una zona de viraje desde pH = 4 hastapH = 9. (azul de bromotimol, verdebromocresol y fenolftaleína)
Titulación de un ácido débil con una base fuerte
Fase inicialLa solución contiene un ácido débil diluído.
El pH depende de la ionización del ácido.
Se usa la constante de equilibrio para buscarla concentración de H+.
Titulación de un ácido débil con una base fuerte
Fase antes del punto de equivalencia.Se añade base, pero la reacción no llega a completarse.La solución contiene la sal que se ha formado en la reacción y el ácido que no ha reaccionado. Estasolución es un buffer.El pH se determina usando la ecuación de Henderson-Hasselbach.Base conjugada = moles añadidos/volumen total.Acido = (moles ácido presente - moles base añadidos)/volumen total.
Titulación de un ácido débil con una base fuerte
Punto de equivalenciaLa base añadida es suficiente para completarla reacción.La solución sólo contiene la sal formada quetiene el anión de un ácido débil.Este anión reacciona con el agua liberandoiones OH, esta reacción determina el pH.Se usa Kb.
Titulación de un ácido débil con una base fuerte
Después del punto de equivalencia.Hay exceso de base fuerte.La solución contiene la sal formada hasta el punto de equivalencia y el exceso de base.El pOH es determinado por los iones de OH de la base en exceso.[OH] = (moles de base añadidos - moles de ácido que reaccionan)/volumen total
Consideraciones generalesEl aumento en pH en las etapas iniciales esmayor que en el caso del ácido fuerte de igual concentración.El cambio en pH en la vecindad del puntode equivalencia es menos drástico.El pH en el punto de equivalencia es mayor que siete.
Titulación de ácido débilpoliprótico con una base fuerte
El ácido tiene más de un protón ionizableLa curva de titulación tendrá tantos puntosde equivalencia como protonesneutralizables tenga el ácido
Titulación de ácido débilpoliprótico con una base fuerte
Consideremos la valoración de un ácidodipróticoEtapa inicial
La solución contiene un ácido débilEl pH depende de la primera ionización del ácido
Titulación de ácido débilpoliprótico con una base fuerte
Segunda etapala base añadida reacciona con igual númera
de moles de ácidoSólo reacciona un protón por molécula de ácidoEsto constituye una solución amortiguadora y se trata como tal para determinarle el pH.
Titulación de ácido débilpoliprótico con una base fuerte
Tercera etapaLa base añadida es justamente suficiente parala reacción del paso anterior
21KK ][H =+
Titulación de ácido débilpoliprótico con una base fuerte
Cuarta etapaLuego del primer punto de equivalenciaLa solución contiene un buffer y se tratacomo tal para determinarle el pH
][][logpKpH
2a HAB+=
Titulación de ácido débilpoliprótico con una base fuerte
Quinta etapaSegundo punto de equivalenciaLa solución sólo tiene la sal formada la cualcontiene el anión del ácido débilEl anión reacciona con agua para paroducirOH-
Se utiliza Kb
Titulación de ácido débilpoliprótico con una base fuerte
Sexta etapaLa base titulante estará en exceso y se determina [OH-] en la solución[OH-] = exceso de base sobre 2do punto/VT
Titulación de ácido débilpoliprótico con una base fuerte
Consideraciones GeneralesSe distinguen dos puntos de equivalencia y ambos son mayores de 7(básicos)Durante la titulación se pueden identificarvarias especies que contienen el anión del ácido
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