Las valoraciones o volumetrías ácido-base

OBJETIVO

Determinar el factor de corrección de la concentración de una disolución de hidróxido sódico mediante una valoración de neutralización.

INTRODUCCIÓN

Las valoraciones o volumetrías ácido-base permiten conocer la concentración de un ácido o de una base presente en una disolución.

En estas valoraciones se mide el volumen de ácido (o de base) de una concentración conocida necesaria para neutralizar un volumen determinado de base (o de ácido) de concentración desconocida. Cuando se valoran ácidos se llaman acidimetrías y cuando se valoran bases, alcalimetrías.

Se llama punto de equivalencia al momento en que son iguales los equivalentes de la sustancia valorada y los de la sustancia valorante. Este punto de equivalencia se detecta muy fácilmente ya que se observa en sus inmediaciones un brusco salto de pH que se puede detectar en un pH-metro o con un indicador.1

La técnica que se utiliza para llevar a cabo este proceso se denomina volumetría (medición del volumen) y su fundamento químico es la reacción de neutralización. Para cuando se acaba esta reacción de neutralización se suele añadir un indicador a la disolución.

Para valorar una disolución ácida, se utiliza una disolución básica de concentración conocida, y al inrevés, si lo que hace falta valorar es una disolución básica, utilizamos una disolución ácida de concentración conocida.2

En términos generales la reacción entre cantidades equivalentes de ácidos y bases se llama neutralización o reacción de neutralización, la característica de una reacción de neutralización es siempre la combinación de hidrogeniones que proceden del ácido, con hidroxiliones procedentes de la base para dar moléculas de agua sin disociar, con liberación de energía calorífica como calor de neutralización y formación de una sal.

Así pues, la titulación es un proceso en el cual la solución estándar (del patrón primario) se combina con una solución de concentración desconocida para determinar dicha concentración, la curva de titulación es la gráfica que indica como el pH de la solución cambia durante el transcurso de la misma (el pH se gráfica contra el volumen de base o ácido agregado).

Entonces podría entenderse como final de la titulación al momento en que el pH llegase a 7, sin embargo, esto está en función de la “fuerza” del ácido o la base que se están titulan.3

PROCEDIMIENTO

1.- Prepare 250 ml de una disolución de NaOH aproximadamente 0.1 M.

2.- Prepare 250 ml de una disolución de ácido clorhídrico 0.1 M.

3.- Prepare 250 ml de una disolución de ácido clorhídrico 0.25 M.

4.- Llene la bureta con la disolución hidróxido sódico (0,1 M) y, después de desalojar las posibles burbujas de aire, anote la lectura inicial del volumen.

5.- Tome con una pipeta 20 ml de la disolución de ácido clorhídrico 0,1 M y viértalos en un Erlenmeyer limpio de 250 ml de capacidad.

6.- Agregue unas gotas de la disolución indicadora de fenolftaleína.

7.- Ponga un papel blanco debajo del Erlenmeyer y añada poco a poco la disolución de hidróxido sódico de la bureta, hasta que un ligero tono rosado aparezca un instante en la disolución contenida en el Erlenmeyer. Limpie las paredes interiores de este, vertiendo agua con ayuda de un frasco lavador y continúe agregando hidróxido de sodio, ahora gota a gota, agitando suave y constantemente el matraz Erlenmeyer, hasta que una gota haga que un color rosa pálido persista por lo menos 15 segundos en la disolución.

8.- Lea y anote el volumen final de disolución contenido en la bureta.

9.- Mida el pH de la solución empleando una tira de papel pH y con el pH-metro.

10.- Repita el procedimiento desde el punto 4, dos veces más.

11.- Repita el procedimiento desde el punto 4, tres veces más, pero ahora utilizando la solución de HCl 0.25 M.

RESULTADOS

ml de NaOH gastados pH del HCl 0.1 M (1) pH del HCl 0.1 M (2) pH del HCl 0.1 M (3) pH del HCl 0.25 M (1)

0.5 1 0.9 0.8 1.5

1 ml 2 1.8 1.9 1.7

1.5 3 2.8 2.9 1.8

2.0 4 3.9 3.8 1.9

2.5 5 5.2 5.1 2.0

3.0 6 6.1 6.0 2.2

3.5 7 7.1 6.9 2.3

4.0 8 8.1 8.2 2.4

4.5 9 9.2 9.4 2.5

5.0 10 10.5 10.3 2.6

5.5 14 13.8 13.9 2.9

12.0 - - 7.0 7.0

INTERPRETACION DE RESULTADOS

Se observa en la gráfica como los valores suben al aumentar el nivel de hidróxido en el ácido clorhídrico. Y cuando llega al nivel de neutralización la curva se mantiene.

Ahora la válvula cuando se agrega la solución base a chorro hacia el ácido esta tiende a diferenciar y esto no provoca identificar el punto de neutralización.

CUESTIONARIO

1. Obtenga la molaridad "real" del hidróxido de sodio.

Para hallar la cantidad de moles que hay en una determinada masa es necesario conocer el peso molar, para lo cual se debe recurrir a la tabla periódica y calcularlo teniendo en cuenta cuantos átomos de cada clase se tienen.

Dada la sustancia NaOH (hidróxido de sodio) hallar el peso molar.

Se tiene según la tabla periódica

1 oxígeno O: 16

1 hidrógeno H: 1

1 sodio Na: 23

total 40

Si ese peso se expresa en gramos corresponde al peso molar, es decir al peso de una mol de partículas (6x1023): 40 g / mol

Si se tuvieran 5 gramos de esa sustancia se tendrían : 5 g / 40 g / mol = 0,125 moles. Pero la molaridad indica cuantas moles se tienen por cada litro de solución, así si esa cantidad de NaOH está disuelta en 500 ml, se tienen:

MOLARIDAD = moles soluto / litro de solución = 0,125 moles / 0,5 l (500 ml) = 0,0625 M

CONCLUSION

Para obtener la neutralización entre soluciones (acido-base) es necesario identificar u obtener el pH de cada uno de ellos para tener una estimación del punto en el que se neutralizara, comprendemos que estas diferentes soluciones tienden a neutralizarse y con ayuda de esta práctica pudimos observar que gota a gota se obtienen pH cambiantes con una diferencia mínima aunque se le agregan gotas de indicadores y tiene un goteo moderado, el pH tiende a cambiar mayormente.

VALORACIONES ACIDO BASE consultado el 10 de noviembre de 2013 disponible en: http://lctbacidobase.wordpress.com/valoraciones-acido-base/

Acidos y bases. Consultado el 10 de noviembre de 2013 disponible en:

http://quim.iqi.etsii.upm.es/didacticaquimica/audiovisuales/valoracion.html

valoración. Consultado el 10 de noviembre de 2013. Diponible en:

http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/acidosbases/valoracion_1.html

...