VOLUMETRIA ACIDO-BASE ó DE NEUTRALIZACIÓN

Transcripción

1 Químic Anlític VOLUMETRIA ACIDO-BASE ó DE NEUTRALIZACIÓN Medinte l volumetrí ácido-bse se pueden vlorr sustncis que ctúen como ácidos o como bses y ls recciones que trnscurren según los csos pueden formulrse sí: (escribiendo protones en lugr de ión hidrónio por simplicidd) Rección entre ácido fuerte-bse fuerte H + + HO - H 2 O Rección entre ácido fuerte-bse débil H + + A - AH + H 2 O Rección entre ácido débil-bse fuerte AH + HO - A - + H 2 O Pr seguir el trnscurso de un vlorción ácido-bse se recurre ls curvs de titulción, que resultn de relizr un gráfico de ph (en ordends) versus frcción tituld (en bsciss). L curv que se logr, present un form sigmoide, correspondiendo el slto brusco de ph l zon del punto finl. Siempre se trt, pr segurr un myor exctitud en l vlorción, que l vrición de los vlores de ph en l vecindd del punto finl se elevd; esto se consigue en prte, titulndo con especies fuertes (H + o HO - ). Pr detectr ese slto de ph (y por lo tnto el punto finl de l vlorción) se coloc dentro del vso de titulción un indicdor ácido-bse decudo. Los indicdores ácido-bse son, en generl, ácidos o bses débiles de nturlez orgánic, pr los cules se cumple que ls especies que formn el pr ácido-bse presentn colores distintos. L oscilción de los electrones entre ests dos forms extrems es l responsble de l bsorción de l energí rdinte. En este cso, se dice, que el rngo de frecuenci de oscilción corresponde l gm del color zul. Esto hce que el compuesto muestre el color complementrio (mrillo). L rección de protolisis pr un indicdor que se comporte como un ácido será: IndH + H 2 O Ind - + H O + Form ácid Form básic Tem 5 1

2 Químic Anlític L expresión de l constnte de equilíbrio pr l disocición de un indicdor ácido es l siguiente: K + [ H O ][ Ind ] = (1) [ IndH] reordenndo [ IndH] H O + = K [ Ind ] (2) Puede verse que l concentrción de H O + determin l relción entre ls forms ácid y básic conjugd del indicdor. Cundo se trbj con un indicdor dicromático cuys forms extrems presentn colores distintos, de intensidd semejnte, el ojo humno tiene un cpcidd limitd pr detectr un de ls forms extrems cundo predomin l otr. Será fctible l observción del color de un de ls especies del indicdor, estndo presente l otr, cundo ls relciones de concentrciones sen superiores de (Ind - ) / (IndH) < 0,1 ó (Ind - ) / (IndH) > 10 (I) (II) En (I) el ojo percibe el color correspondiente l form ácid del indicdor. En (II) el ojo percibe el color correspondiente l form básic del indicdor. Sí ls dos relciones de concentrciones se sustituyen en l ecución (2), se puede estimr el mrgen de concentrciones de H O + que se requieren pr que ocurr un cmbio completo en el color del indicdor. Así por ejemplo pr el color completmente ácido: + [ 10] H O K De mner similr pr el color purmente básico: [] 1 + [] 1 H O K Pr obtener el intervlo de virje del indicdor, se tomn los logritmos negtivos de ls dos expresiones nteriores: [ 10] Tem 5 2

3 Químic Anlític Intervlo de ph del indicdor = log 10 K log K 10 ( 1) p K = 1 + p K + Intervlo de ph del indicdor = pk ± 1 El indicdor decudo pr un dd volumetrí, será quel cuyo rngo de virje quede incluido dentro de los extremos del punto finl volumétrico y de preferenci conteng l Punto Finl + 0,1% Punto de Equivlenci punto estequiométrico. Como puede inferirse, el punto de equivlenci corresponde un único vlor, en tnto que el punto finl es, en rigor un ámbito. - 0,1% Tem 5

4 Químic Anlític APLICACIONES DE LA VOLUMETRÍA ÁCIDO-BASE DETERMINACIÓN DE LA ACIDEZ DE UN VINAGRE COMERCIAL Objetivos Determinr el grdo de cidez de un vingre de vino comercil. Fundmento Pr estblecer l nturlez, vlor comercil y l legitimidd de un vingre (puede ser de vino, de lcohol o rtificil bse de ácido cético), se hcen vris determinciones, entre ells l de l cidez. En el comercio se disponen de prtos especiles pr est determinción, llmdos cidímetros. Introducción El hidróxido de sodio reccion con el ácido cético del vingre según l siguiente rección: CH -COOH + OH - CH -COO - + H 2 O Se trt por tnto de un vlorción ácido-bse, donde se utiliz fenolftleín como indicdor. L cidez se expres en tnto por ciento en ms de ácido cético, lo que se llm grdo del vingre. Mteriles y rectivos Mteriles: Bse y vrill soporte. Nuez doble y pinzs de buret. Mtrz erlenmeyer de 250 ml. Mtrz fordo de 250 ml. Tpón de plástico. Pipet de 5 ml. Buret de 50 ml. Rectivos: Agu destild. Vingre de vino comercil. Hidróxido de sodio. Fenoftleín lcohólic l 0.1% Tem 5 4

5 Químic Anlític I Desrrollo 1. Preprr 250 ml de disolución de hidróxido de sodio 0,25 M. 2. En un erlenmeyer de 250 ml ñdir 5 ml de vingre y 20 ml de gu destild: si el vingre tiene todví mucho color, ñdir más gu destild pr que pued verse bien el cmbio de color del indicdor.. Adicionr tres o cutro gots de fenolftleín l erlenmeyer. 4. Enrsr l buret de 50 ml con l disolución de hidróxido de sodio 0,25 M. 5. Vlorr con l disolución de hidróxido de sodio de l buret, gitndo l vez el erlenmeyer. 6. Cundo se empiece ver un primer cmbio de color en l disolución problem, ñdir más lentmente l disolución de hidróxido sódico. 7. Trs ñdir l primer got que produzc un cmbio de color permnente, cerrr l buret y notr l lectur finl de l mism. 8. Repetir l vlorción. Cálculos 1. Clcul l cntidd de hidróxido de sodio que necesits pr preprr los 250 ml de l disolución de hidróxido de sodio 0,25 M. 2. 1ª vlorción 2ª vlorción Anot l lectur finl de l buret Vlor medio. A prtir del volumen de hidróxido de sodio consumido, determin los grmos de ácido cético contenidos en los 5 ml de vingre vlordos. 4. Sbiendo los grmos de ácido cético que hy en 5 ml de vingre, clcul los que hbrá en 100 ml. 5. Hll el grdo de cidez de l muestr nlizd, es decir, los grmos de ácido cético que hy en 100 g de vingre (consider que l densidd del vingre es proximdmente l del gu 1= g/ml) 6. Coincide el resultdo obtenido con el que prece en l etiquet? Qué conclusiones pueden obtenerse? Tem 7 5