ANÁLISIS GRÁFICO DE TITULACIÓN DE UN ÁCIDO POLIPRÓTICO USANDO UN ELECTRODO DE PH
Enviado por m.celisq • 29 de Abril de 2022 • Apuntes • 2.770 Palabras (12 Páginas) • 91 Visitas
`ANÁLISIS GRÁFICO DE TITULACIÓN DE UN ÁCIDO POLIPRÓTICO USANDO UN ELECTRODO DE PH
Luisa Varón Echeverri (l.varone@uniandes.edu.co), Mariana Celis Quintero (m.celisq@uniandes.edu.co)
†Departamento de Química, Facultad de Ciencias, Universidad de los Andes, Carrera 1 N° 18 A 12, Bogotá, 111711, Colombia
Palabras claves: Titulación, acido, poliprótico, electrodo, pH
- INTRODUCCIÓN
Los ácidos polipróticos son ácidos que se pueden disociar múltiples cantidades lo cual implica que tienen varios protones de H+ que puede ceder, con esta deprotonación, como en ácidos monopróticos se presentan constantes y magnitudes de acidez. En general se puede decir que el primer protón de hidrógeno donado es el de más fácil disociación con el resto del compuesto[pic 1]
. En el caso de los ácidos dipróticos, es decir que pueden donar dos protones de H+, las reacciones se desarrollan de la siguiente manera:
[pic 2]
Reacción 1. Primera disociación de un ácido diprótico.[pic 3]
[pic 4]
Reacción 2. Segunda disociación de un ácido diprótico.[pic 5]
Las constantes de acidez (Ka) son una medida de fuerza de un ácido débil, mientras que las pKa son la fuerza en las moléculas de disociarse.[pic 6]
Las constantes de acidez y las constantes de disociación de un ácido son inversas, cuando una aumenta, la otra decrece. Es decir que un pka2 de una disociación va a tener un mayor valor que un pka1 de un mismo ácido mientras que las constantes de acidez tienden a reducir su tamaño con la disociación. Siendo así los valores de pKa equivalen a un Ka muy alto, lo cual implica a valores de kb muy bajos (bases débiles).[pic 7]
[pic 8]
Ecuación 1. Ecuación de Hendersson-Hasselbach[pic 9]
[pic 10]
Ecuación 2. Ecuación de la constante de acidez.[pic 11]
Lo anterior es posible porque se presenta aún un equilibrio químico después de las múltiples deprotonaciones, de tal manera que su pH también se puede calcular a partir de la ecuación de Hendersson-Hasselbach. Un elemento importante de notar es que en el caso de los ácidos polipróticos el pH en la mitad del volumen del primer punto de disociación va a ser el mismo valor que la primera pKa. Esto es posible ya que las concentraciones de los productos llegan a ser las mismas que las concentraciones de los reactivos haciendo que el log ([base conjugada][H+]/ [ácido poliprótico]) sea igual a 0. Siendo así lo mismo pasa con los puntos de equivalencia de las próximas disociaciones.
[pic 12]
Ecuación 3. Equivalencia de pH en el volumen medio.
La determinación de los valores de pH y por consiguiente los valores de pKa se obtienen de la curva de calibración, además de las respectivas gráficas de la primera y segunda derivada en la cual los puntos de disociación son los puntos de equivalencia y de mayor cambio en el pH. Siendo el primer punto la primera disociación y el segundo punto la segunda disociación. El proceso mencionado con anterioridad es importante además de mencionar la magnitud de disociación es la constante de acidez la cual nos permite saber si un ácido es fuerte o débil.
- METODOLOGÍA[pic 13]
Figura 1. Montaje experimental de titulación con electrodo de pH
[pic 14]
Figura 2. Titulación de un ácido poliprótico.
- RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Previamente se realizó el cálculo necesario para encontrar el peso del biftalato de potasio necesario para titular 10mL de NaOH 0.1M para la estandarización.
[pic 15]
Seguido de esto, a partir de la titulación de estandarización por triplicado realizada, se obtuvo un volumen de NaOH promedio, este se compartió con la clase. De esta manera, se recopilaron 9 datos del volumen de NaOH y a partir de estos se encontró la molaridad para cada uno, la molaridad promedio y la desviación estándar. El resultado de esto fue de 0,099 ± 0,006 (Tabla 1), indicando un valor muy cercano al teórico que corresponde a 0.1M.
Tabla 1. estandarización del NaOH
Datos grupos | Volumen (mL) | Molaridad de NaOH calculada(M) | Promedio molaridad del NaOH(M) | Desviación estándar (𝑆𝑥(𝑀)b) |
1 | 10,3 | 0,097 | ||
2 | 10,4 | 0,096 | ||
3 | 9,4 | 0,11 | ||
4 | 10,1 | 0,099 | ||
6 | 10,3 | 0,097 | 0,099 | ±0,006 |
7 | 10,4 | 0,096 | ||
8 | 10,35 | 0,096 | ||
9 | 10,2 | 0,098 | ||
10 | 9,4 | 0,11 |
A continuación, se encontraron las tablas de valores las cuales contienen los datos experimentales, la primera derivada y la segunda derivada (Tabla 2). Las derivadas fueron encontradas de tal manera que se divide la diferencia de dos puntos del pH con la diferencia de dos puntos del volumen del NaOH, así mismo los volúmenes correspondientes se encuentran sacando el promedio de ambos, este procedimiento se evidencia a continuación:
...