QA Clase de Problemas NÂ 6-Curvas AB

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Curso de QUÍMICA ANALÍTICA 
CLASE DE PROBLEMAS Nº 6
TEMA: Ácido Base IV. Curvas de titulación
Bibliografía: 
GUÍA DE TP DE QUÍMICA ANALÍTICA, SEGUNDA PARTE 
GUÍA DE PROBLEMAS DE QUÍMICA ANALÍTICA, CUARTA PARTE 
TEÓRICOS DE QUÍMICA ANALÍTICA
OBJETIVOS
- Que el alumno comprenda, interprete, calcule e identifique los puntos
importantes en la curva de titulación.
- Que el alumno sea capaz de seleccionar indicadores para cada salto de la
curva.
vConstrucción de la curva de titulación de una BASE FUERTE CON UN ACIDO 
FUERTE
vConstrucción de una curva de titulación de una BASE DÉBIL MONOFUNCIONAL 
CON UN ÁCIDO FUERTE
vDiscusión de la Curva de Titulación de un ÁCIDO POLIPRÓTICO
vSelección de indicadores para titulaciones ácido/base- Ejemplos, TP Nº5
Abordaremos…
CONTENIDOS
Para poder empezar…
Un valorante o disolución patrón es un reactivo de concentración conocida
que se usa para realizar una valoración a fin de determinar la concentración de
una sustancia de título desconocido, llamada valorando
La valoración directa se efectúa agregando lentamente el valorante desde una
bureta a la solución del analito hasta que se establece que la reacción entre
ambos se completó.
CONSTRUCCIÓN 
DE LA CURVA DE 
TITULACIÓN
Para las titulaciones ácido - base, la curva de titulación es el gráfico de pH o pOH en 
función de los mililitros de valorante añadido o en función de la fracción titulada (ft). 
Estos gráficos nos permiten: 
predecir la factibilidad de la titulación, 
elegir la metodología experimental adecuada para determinar el punto de equivalencia, 
(indicadores visuales, potenciometría, medios no acuosos),
determinar si es un ácido o base débil o fuerte, determinar Ka o Kb, 
determinar el pH en el punto de equivalencia.
QUÉ ES?
PARA 
QUÉ?
Antes del PE
despues del 
PE Punto de Equivalencia = punto teórico que se alcanza cuando la cantidad de
valorante añadido es químicamente equivalente a la cantidad de analito en la
muestra.
Es imposible determinarlo experimentalmente, pero se puede estimar su
posición, al observar un cambio físico, por ejemplo, cambio de color,
relacionado con la condición de equivalencia.
Este cambio se conoce como punto final de la valoración.
Lo ideal es que ambos puntos sean iguales, o que la diferencia entre ambos
sea muy pequeña (error de titulación)
Curva de titulación de HCl 0,1 N con 
NaOH 0,1 N
Construcción de la curva de titulación de una 
BASE FUERTE CON UN ÁCIDO FUERTE
Problema 4, guía 4ta parte 2020
Una alícuota de 25,00 mL de solución 0,0800 N de NaOH se diluye a 100,0 mL y se titula con solución
0,1000 N de un ácido monoprótico fuerte. Calcular el pH: a) al principio de la titulación ; y luego del
agregado de: b) 2,00 mL; c) 5,00 mL; d) 10,00 mL; e) 20,00 mL; f) 22,00 mL de valorante.
Base Fuerte vs Ácido Fuerte
a) Al principio de la titulación, Vvte AF= 0 mL, por lo cual sólo tendremos la BF y agua
𝑁𝑎𝑂𝐻 → 𝑁𝑎! + 𝑂𝐻"
𝐻#𝑂 ↔ 𝐻! + 𝑂𝐻" 𝐾𝑤 = 𝐻! × 𝑂𝐻"
Sabemos calcular el pH de una BF
¿Cuál será el volumen de valorante requerido para alcanzar el punto de equivalencia?
En el punto de equivalencia se verifica que: 
n°meq vdo=n° meq vte
(V x N)NaOH= (V x N) AF VAF en el punto equivalencia= 25,00 x 0,0800/0,1000=20,00 mL
IM
PO
RT
AN
TE
Nos permite pensar 
que pH esperaremos 
antes de los 20,00 
mL, en los 20,00 mL y 
después de este 
volumen
𝐵𝑀 𝐶𝐴$% =
#&,(( ) (,(*((
+((,(
= 𝑁𝑎!
𝐵𝑄 𝐻! + 𝑁𝑎! = 𝑂𝐻" 𝑂𝐻" = #&,(( ) (,(*((+((,( = 0,02𝑀 𝑝𝑂𝐻 = 1,698… 𝑝𝐻 = 12,30
d) Volumen de valorante AF= 10,0 mL, por lo cual tendremos que parte de BF se ha neutralizado,
𝑁𝑎𝑂𝐻 → 𝑁𝑎! + 𝑂𝐻"
𝐻#𝑂 ↔ 𝐻! + 𝑂𝐻" 𝐾𝑤 = 𝐻! × 𝑂𝐻"
Seguimos teniendo BF, aunque en 
menor concentración,
¿Sabemos calcular el pH de una BF?
𝐵𝑀 𝐶𝐴$% =
#&,(( ) (,(*((
++(,(
= 𝑁𝑎!
𝐵𝑄 𝐻! + 𝑁𝑎! = 𝑂𝐻" + 𝐶𝑙"
𝐻𝐶𝑙 → 𝐻! + 𝐶𝑙"
𝐵𝑀 𝐶𝐴,% =
+(,(( ) (,+(((
++(,(
= 𝐶𝑙"
𝑁𝑎! − 𝐶𝑙" = 𝑂𝐻" Reemplazando por las expresiones de los BM
𝑂𝐻" = 9,0909 𝑥10"-𝑀 𝑝𝑂𝐻 = 2,04… 𝑝𝐻 = 11,96#&,(( ) (,(*((
++(,(
− +(,(( ) (,+(((
++(,(
= 𝑂𝐻"
Esta expresión nos va a permitir calcular el pH
antes del punto de equivalencia
Siempre 
analiza que el 
resultado sea 
lógico
e) Volumen de valorante AF= 20,0 mL, como ya vimos al principio, estamos en el PUNTO DE EQUIVALENCIA
𝑁𝑎𝑂𝐻 → 𝑁𝑎! + 𝑂𝐻"
𝐻#𝑂 ↔ 𝐻! + 𝑂𝐻"
𝐾𝑤 = 𝐻! × 𝑂𝐻" = 1 x10"+.
¿Qué tenemos en solución?
Tenemos Na+, Cl-, que no hidrolizan, y agua, 
no hay exceso ni de BF ni de AF, 
por ende…𝐻𝐶𝑙 → 𝐻
! + 𝐶𝑙"
𝑁𝑎! + 𝐶𝑙"
25,00 𝑥 0,0800
120,0
20,00 𝑥 0,1000
120,0
n°meq BF=n°meqAF
HCl
Na+
Cl-
𝒑𝑯 = 𝟕, 𝟎𝟎
𝐻! = 𝑂𝐻" = 𝐾𝑤 = 1 x10"/ 𝑀
Recordá !! pH en el punto de 
equivalencia de la titulación de una 
BF vs AF o de un AF vs BF
f) Volumen de valorante AF= 22,0 mL, por lo cual tendremos toda BF que se ha neutralizado (pasamos el punto de 
equivalencia ya), y estamos ante el EXCESO de ACIDO FUERTE
𝑁𝑎! + 𝐶𝑙"
𝐻#𝑂 ↔ 𝐻! + 𝑂𝐻"
𝐾𝑤 = 𝐻! × 𝑂𝐻"
¿Qué encontramos en la solución? 
Agua, Na+, Cl- y exceso de
H+ del ácido fuerte
¿Sabemos calcular el pH de esta situación?
𝐵𝑀 𝐶𝐴012 =
#&,(( ) (,(*((
+##,(
= 𝑁𝑎!
𝐵𝑄 𝐻! + 𝑁𝑎! = 𝑂𝐻" + 𝐶𝑙"
𝐻𝐶𝑙 → 𝐻! + 𝐶𝑙"
𝐵𝑀 𝐶𝐴,% =
##,(( ) (,+(((
+##,(
= 𝐶𝑙"
𝐻! = 𝐶𝑙" − 𝑁𝑎! Reemplazando por las expresiones de los BM
𝐻! = 1,64 𝑥10"-𝑀 𝑝𝐻 = 2,79𝐻! = ##,(( ) (,+(((
+##,(
− #&,(( ) (,(*((
+##,(
=
Esta expresión nos va a permitir calcular el pH
después del punto de equivalencia
Siempre 
analiza que el 
resultado sea 
lógico
0
2
4
6
8
10
12
14
0 5 10 15 20 25 30 35 40
pH
mL de HCl
BASE FUERTE vs ACIDO FUERTE
Vvte=0 mL
pH=12,30
Vvte=10,0 mL
pH=11,96
Vvte=20,0 mL
pH=7,0
Vvte=22,0 mL
pH=2,79
Si se animan…pueden construirlas ustedes también en Excell !! 0
2
4
6
8
10
12
14
0 5 10 15 20 25 30 35 40
p
H
mL de NaOH
ACIDO FUERTE vs BASE FUERTE
Curva de titulación del 
Problema Resuelto 1 pág 2, 
Guía de Problemas 4ta parte
Punto de 
equivalencia
Construcción de una curva de titulación de una
BASE DÉBIL MONOFUNCIONAL CON UN ÁCIDO FUERTE
Base Débil monofuncional vs Ácido Fuerte
¿Cuál será el volumen de valorante requerido para alcanzar el punto de equivalencia?
En el punto de equivalencia se verifica que: 
n°meq vdo=n° meq vte
(V x N)base débil= (V x N) AF VAF en el punto equivalencia= 25,00 x 0,0800/0,1000=20,00 mLIM
PO
RT
AN
TE
Nos permite pensar 
qué pH esperaremos 
antes de los 20,00 
mL, en los 20,00 mL y 
después de este 
volumen
Problema 5, guía 4ta parte 2020:
Una alícuota de 25,00 mL de una solución 0,0800 M de una base monofuncional débil (Kb = 5,0 x 10-5) se diluye a
100,0 mL y se titula con HCl 0,1000 N. Calcular los valores de pH en los mismo puntos que el problema anterior.
Grafique en el mismo gráfico ambas curvas y compárelas.
a) Al principio de la titulación, Vvte AF= 0 mL, por lo cual sólo tendremos la Base débil y agua
B𝑂𝐻 ↔ 𝐵! + 𝑂𝐻"
𝐻#𝑂 ↔ 𝐻! + 𝑂𝐻" 𝐾𝑤 = 𝐻! × 𝑂𝐻"
¿Sabemos calcular el pH de una 
Base débil monofuncional?𝐾𝑏 = 5𝑥10
"& =
𝐵! 𝑂𝐻"
𝐵𝑂𝐻
𝐵𝑀 𝐶𝐴$3 =
#&,(( ) (,(*((
+((,(
= 𝐵𝑂𝐻 + 𝐵!
𝐵𝑄 𝐻! + 𝐵! = 𝑂𝐻" 𝑂𝐻" = 𝐾𝑏 𝑥 𝐶𝐴$3 = 5𝑥10"& 𝑥
#&,(( ) (,(*((
+((,(
= 0,001𝑀 𝑝𝑂𝐻 = 3,0…
𝑝𝐻 = 11,00
¿Cómo sería con 
la cuadrática??
d) Volumen de valorante AF= 10,0 mL, por lo cual tendremos que parte de Base débil se ha neutralizado, formándose 
una cantidad de equivalentes de sal de base débil igual a la cantidad de equivalentes de valorante agregados
B𝑂𝐻 ↔ 𝐵! + 𝑂𝐻"
𝐻#𝑂 ↔ 𝐻! + 𝑂𝐻" 𝐾𝑤 = 𝐻! × 𝑂𝐻"
Seguimos teniendo Base débil, y 
ahora también esta su sal,
¿Sabemos calcular el pH de una 
mezcla de BASE DÉBIL Y SU SAL? 
¿A qué les suena ….???
𝐻𝐶𝑙 → 𝐻! + 𝐶𝑙"
𝑂𝐻" = 5 𝑥10"&𝑀 𝑝𝑂𝐻 = 4,30… 𝑝𝐻 = 9,70
&)+(!"4 #",%% & %,%'%%((%,% "
(%,%% & %,(%%%
((%,%
(%,%% & %,(%%%
((%,%
= 𝑂𝐻"
Esta expresión nos va a permitir calcular el pH
antes del punto de equivalencia
Siempreanaliza que el 
resultado sea 
lógico
𝐾𝑏 = 5𝑥10"& =
𝐵! 𝑂𝐻"
𝐵𝑂𝐻
𝐾𝑏 = 5𝑥10FG = H
! IJ"
HIJ = 
#$,$$ & $,#$$$
##$,$ IJ
"
'(,$$ & $,$)$$
##$,$ F
#$,$$ & $,#$$$
##$,$
Ojo!! Estas dos cantidades 
NO SON IGUALES
despejar
e) Volumen de valorante AF= 20,0 mL, como ya vimos al principio, estamos en el PUNTO DE EQUIVALENCIA
𝐻#𝑂 ↔ 𝐻! + 𝑂𝐻" 𝐾𝑤 = 𝐻
! × 𝑂𝐻" = 1 x10"+.
¿Qué tenemos en solución?
Tenemos la sal de la base débil, B+, que da 
una hidrólisis ácida, y agua, 
por ende…
𝐵𝑂𝐻 ↔ 𝐵! + 𝑂𝐻"
𝐻𝐶𝑙 → 𝐻! + 𝐶𝑙"
25,00 𝑥 0,0800
120,0
20,00 𝑥 0,1000
120,0
n°meq BD=n°meqAF
𝐵! + 𝐻#𝑂 ↔ 𝐵𝑂𝐻 + 𝐻!Hidrólisis ácida 𝐾𝑎 = 𝐾𝑤/5𝑥10!" =
#$% %(
#(
= 2x10-10
𝒑𝑯 = 𝟓, 𝟕𝟒
𝐻M = 𝐾𝑎 𝑥 𝐶𝐴𝑠𝑎𝑙 𝑑𝑒HN =
OP"#*
GQOP"(
𝑥 RG,PP Q P,PSPP
ORP,P
=1,826 x 10-6𝑀
Recordá!! pH en el punto de equivalencia de la 
titulación de una BD vs AF…va a ser menor a 7
f) Volumen de valorante AF= 22,0 mL, por lo cual hemos pasamos el punto de equivalencia ya, y estamos ante el 
EXCESO de ACIDO FUERTE y de la SAL de la BASE DÉBIL ( que es un ÁCIDO DÉBIL)
𝐻#𝑂 ↔ 𝐻! + 𝑂𝐻" 𝐾𝑤 = 𝐻! × 𝑂𝐻" ¿Qué encontramos en la solución? 
Agua, la sal de la base débil y exceso de
H+ del ácido fuerte
¿Sabemos calcular el pH de esta situación?𝐵𝑀 𝐶𝐴012 =
#&,(( ) (,(*((
+##,(
= 𝐵! + 𝐵𝑂𝐻
𝐵𝑄 𝐻! + 𝐵! = 𝑂𝐻" + 𝐶𝑙"
𝐻𝐶𝑙 → 𝐻! + 𝐶𝑙"
𝐵𝑀 𝐶𝐴,% =
##,(( ) (,+(((
+##,(
= 𝐶𝑙"
𝐻! = 𝐶𝑙" − 𝐵! Reemplazando por las expresiones de los BM
𝐵! + 𝐻#𝑂 ↔ 𝐵𝑂𝐻 + 𝐻! 𝐾𝑎 = 𝐾𝑤/5𝑥10!" =
#$% %(
#(
= 2x10-10
𝐻! = 1,64 𝑥10"-𝑀 𝒑𝑯 = 𝟐, 𝟕𝟗𝐻! = ##,(( ) (,+(((
+##,(
− #&,(( ) (,(*((
+##,(
=
Esta expresión nos va a permitir calcular el pH
después del punto de equivalencia
Siempre 
analiza que el 
resultado sea 
lógico
Observá que en este caso 
despreciamos el aporte del 
Acido Débil…como 
calcularías el pH si lo 
consideraras??
0
2
4
6
8
10
12
0 10 20 30 40
pH
mL de HCl
BASE DÉBIL vs ACIDO FUERTE
Vvte=0 mL
pH=11,00
Vvte=10,0 mL
pH=9,70
Vvte=22,0 mL
pH=2,79
Vvte=20,0 mL
pH=5,74
Curva de titulación del 
Problema Resuelto 2 pág. 3, 
Guía de Problemas 4ta parte
0
2
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30 40
pH
mL de NaOH
ÁCIDO DÉBIL vs BASE FUERTE
Punto de 
equivalencia
0
2
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30 40
pH
mL de HCl
Comparación de curvas de titulación de 
BD vs AF y BF vs AF
BF vz AF
BD vs AF
0
2
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30 40
pH
mL de NaOH
Comparación de curvas de titulación de 
AD vs BF y AF vs BF
AF vs BF
AD vs BF
TITULACIÓN DE 25,0 mL de VALORANDO 0,0800 N con un VALORANTE 0,1000 N
Figura 4. Curva de titulación del ácido fosfórico: 50,00 mL de ácido 0,1000 M titulados con una base fuerte 0,1000 M.
A: inicio de la titulación; 
B: punto medio del primer salto; 
C: primer punto de equivalencia; 
D: punto medio del segundo salto; 
E: segundo punto de equivalencia; 
F: punto medio del tercer salto; 
G: tercer punto de equivalencia.
H2PO4-
HPO4-2
buffer
buffer
buffer
Observar cómo esta curva resume 
todo lo visto!!!
v Cálculo de pH de un ácido débil
v Cálculo de pH de anfolitos
v Cálculo de pH de una base débil
v Cálculo de pH de MEZCLAS: 
buffer, BD+BF
Curva de Titulación de un ACIDO POLIPROTICO
Selección de un indicador:
El intervalo de transición de pH de un indicador debe corresponder al 
cambio brusco en el pH (o pOH) que es característico de la zona del punto 
de equivalencia en una volumetría de neutralización, para minimizar el 
volumen del reactivo valorante necesario para producir el cambio de dos 
unidades de pH que se requiere para que el indicador cambie de color.
Indicador
Intervalo de 
transición (pH)
Color de la forma 
ácida
Color de la forma 
básica
Violeta de metilo 0,0 – 1,6 Amarillo Azul
Rojo de cresol 0,2 – 1,8 Rojo Amarillo
Azul de timol 1,2 – 1,8 Rojo Amarillo
Púrpura de cresol 1,2 – 2,8 Rojo Amarillo
Eritrosina disódica 2,2 – 3,6 Anaranjado Rojo
Amarillo de metilo 2,9 – 4,0 Rojo Amarillo
Anaranjado de metilo 3,1 – 4,4 Rojo Anaranjado
Rojo Congo 3,0 – 5,0 Violeta Rojo
Anaranjado de etilo 3,4 – 4,8 Rojo Amarillo
Verde de bromocresol 3,8 – 5,4 Amarillo Azul
Rojo de metilo 4,8 – 6,0 Rojo Amarillo
Rojo de clorofenol 4,8 – 6,4 Amarillo Rojo
Púrpura de bromocresol 5,2 – 6,8 Amarillo Púrpura
Indicador
Intervalo de 
transición (pH)
Color de la forma 
ácida
Color de la forma 
básica
p-Nitrofenol 5,6 – 7,6 Incoloro Amarillo
Tornasol 5,0 – 8,0 Rojo Azul
Azul de bromotimol 6,0 – 7,6 Amarillo Azul
Rojo de fenol 6,4 –8,0 Amarillo Rojo
Rojo neutro 6,8 – 8,0 Rojo Naranja
Rojo de cresol 7,2 – 8,8 Amarillo Rojo
a-Naftolftaléina 7,3 – 8,7 Amarillo Azul
Púrpura de cresol 7,6 – 9,2 Amarillo Púrpura
Azul de timol 8,0 – 9,6 Amarillo Azul
Fenolftaleína 8,0 – 9,6 Incoloro Rojo
Timolftaleína 8,3 – 10,5 Incoloro Azul
Amarillo de alizarina 10,1 – 12,0 Amarillo Naranja-rojo
Nitramina 10,8 – 13,0 Incoloro Naranja-café
Tropeolina O 11,1 – 12,7 Amarillo Naranja
Páginas 24 y 
25 GUIA de 
TP parte II
pH Rojo de fenol 6,4 –8,0 Amarillo Rojo
Fenolftaleína 8,0 – 9,6 Incoloro Rojo
Indicador
Intervalo de 
transición (pH)
Color de la forma 
ácida
Color de la forma 
básica
Verde de bromocresol 3,8 – 5,4 Amarillo Azul
Curva de titulación de un ácido débil monoprótico 0,1 N con NaOH 0,1 N
¿Cuál o cuáles de los 3 indicadores resultaría/n adecuado/s
para determinar experimentalmente el PUNTO DE EQUIVALENCIA 
(o sea el punto final) de esta titulación? 
0
2
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30 40
pH
mL de NaOH
TP 5: AcH vs NaOH
Rojo de fenol 6,4 –8,0 Amarillo Rojo
Fenolftaleína 8,0 – 9,6 Incoloro Rojo
Indicador
Intervalo de 
transición (pH)
Color de la forma 
ácida
Color de la forma 
básica
TRABAJO PRÁCTICO N° 5: Curva de titulación de 10,0 mL de una solución de Acido Acético 0,1 N con NaOH 0,1 N
¿Cuál o cuáles de los 3 indicadores resultaría/n mas adecuado/s 
para determinar experimentalmente el PUNTO DE 
EQUIVALENCIA (o sea el punto final) de esta titulación? 
Timolftaleína 8,3 – 10,5 Incoloro Azul
Figura 4. Curva de titulación del ácido fosfórico: 50,00 mL de ácido 0,1000 M titulados con una base fuerte 0,1000 M.
A: inicio de la titulación; 
B: punto medio del primer salto; 
C: primer punto de equivalencia; 
D: punto medio del segundo salto; 
E: segundo punto de equivalencia; 
F: punto medio del tercer salto; 
G: tercer punto de equivalencia.
H2PO4-
HPO4-2
buffer
buffer
buffer
¿Qué indicadores 
emplearía para el 
primer y segundo 
punto de 
equivalencia?
Volviendo a este ejemplo…