Potenciometria

TRABAJO PRACTICO Nº 3: Parte Teórica

Antes de comenzar una titulación, debemos estar seguros de que no hay burbujas de aire en la punta de la bureta. Estas burbujas se registran en la porción graduada de la bureta si salen de la punta durante de la titulación y, por lo tanto, causan errores. Cuando una solución se descarga rápidamente de la bureta, un poco de líquido se retiene en la superficie interna. Después de cerrar la llave es importante esperar unos cuantos segundos a que la solución “resbale” antes de tomar la lectura.

El estudiante debe desarrollar una técnica que le permita realizar las titulaciones en forma rápida y exacta. La solución que se va a titular, que por lo general se encuentra en un elrenmeyer, se debe agitar suavemente a medida que va cayendo el titulante. Una forma de lograrlo, manteniendo al mismo tiempo el control sobre la llave a la derecha, operándola con la mano izquierda por detrás de la bureta mientras se agita la solución con la mano derecha. El pulgar y el índice se colocan alrededor de la llave para cerrarla o abrirla y se aplica una ligera presión para mantenerla en su lugar.

Titulación de carbonatos

El primer pKa del ácido carbónico es de 6,34 y el segundo 10,36, por lo que existe una diferencia de 4,02 unidades. En este caso podríamos esperar una clara inflexión de las dos curvas, pero Ka es tan pequeña que la inflexión en el primer punto de equivalencia es muy leve. Lo que se acostumbra es titular el ion carbonato como una base, con un ácido fuerte como titulante; en este caso se obtienen dos inflexiones claras, como se muestra en la siguiente figura:

Las inflexiones corresponden a las reacciones:

CO32- + H+  HCO3-

HCO3- + H+  H2CO3

En el primer punto final el pH de la solución de NaHCO3 es ½ (pKa1 + pKa2) e igual a 8,35 y la fenolftaleína, cuyo rango de pH es de 8,0 a 9,6, es un indicador adecuado. El anaranjado de metilo (Heliantina) tiene un rango de pH de 3,1 a 4,4 y es el indicador apropiado para el segundo punto final. Una solución saturada de CO2 tiene un pH cercano a 3,9. Ninguno de los puntos finales está bien delineado, pero el segundo se puede mejorar removiendo el CO2. Por lo general, las muestras que sólo contienen carbonato de sodio (carbonato de sodio anhidro comercial) se neutralizan hasta el punto del anaranjado de metilo y se adiciona ácido en exceso. El dióxido de carbono se elimina hirviendo la solución y el exceso de ácido se titula con una base estándar.

Las mezclas de carbonato y bicarbonato, o de carbonato e hidróxido, se pueden titular con HCl estándar hasta los dos puntos finales que se mencionaron antes. Como se puede ver en la siguiente figura, en el punto final de la fenolftaleína el NaOH está completamente neutralizado, la mitad del Na2CO3 está neutralizada y el HCO3-

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