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QUÍMICA ANALÍTICA UNIDAD 3: VOLUMETRÍA ÁCIDO - BASE DIEGO FLORES drflores@uce.edu.ec Electrolito fuerte: ionización completa Titulaciones ácido fuerte- base fuerte HCl H + + Cl H2O NaOH Na + + OH H2O H +- logpH = - log OH - pOH = 14 pOH- pH - 14 = pOHpH + La titulación mas común es la titulación ácido- base, que procede de una reacción de neutralización. DIEGO FLORES drflores@uce.edu.ec 2 Titulaciones ácido fuerte- base fuerte El punto donde la reacción es completa se llama punto final H2O + NaClNaOH + HCl Punto final DIEGO FLORES drflores@uce.edu.ec 3 Detección del punto final - indicadores Un indicador ene una titulación ácido-base es un ácido débil o una base débil con coloración muy pronunciada. El color de la forma ionizada es notablemente diferente al de la forma no ionizada H + In HIn rojo azul Ecuación de Henderson- Hasselbalch+ logpH = pKa In HIn DIEGO FLORES drflores@uce.edu.ec 4 Detección del punto final - indicadores + logpH = pKa In HIn El color se observa cuando la relación de concentración de las dos formas es 10:1 pH = pKa + 1 pH = pKa - 1 El pKa de un indicador debe ser cercano al pH del punto de equivalencia. Fenolftaleína: pKa=8,9 HO O OH O DIEGO FLORES drflores@uce.edu.ec 5 Fenolftaleína Punto final Titulaciones ácido fuerte- base fuerte DIEGO FLORES drflores@uce.edu.ec 6 Fenolftaleína Punto final Azul de bromotimol Titulaciones ácido fuerte- base fuerte DIEGO FLORES drflores@uce.edu.ec 7 Intervalos de transición de pH y colores de algunos indicadores comunes DIEGO FLORES drflores@uce.edu.ec 8 Ejemplo Una alícuota de 50 mL de una disolución de HCl requirió que se añadieran 29,71 mL de Ba(OH)2 0,01963 M para alcanzar el punto final con el indicador verde de bromocresol. Calcule la concentración molar de HCl DIEGO FLORES drflores@uce.edu.ec 9 V NaOH (mL) pH 0 14 12 10 8 6 4 2 pH=-log H + HCl pH= 14 - pOH pH=7NaCl NaOH Titulaciones ácido fuerte- base fuerte H2O + NaClNaOH + HCl Punto de equivalencia NaOH HCl DIEGO FLORES drflores@uce.edu.ec 10 V HCl (mL) pH 0 14 12 10 8 6 4 2 pH=-log H+ HCl pH= 14 - pOH pH=7 NaCl NaOH Titulaciones ácido fuerte- base fuerte H2O + NaClNaOH + HCl Punto de equivalencia HCl NaOH DIEGO FLORES drflores@uce.edu.ec 11 V NaOH (mL) pH 0 14 12 10 8 6 4 2 pH=-log H+ CH3COOH pH= 14 - pOH CH3COOH CH3COONa CH3COONa CH3COONa NaOH pH= 14 - pOH pH= pKa + log (base/ácido) Punto de equivalencia NaOH CH3COOH Titulaciones ácido débil- base fuerte 1 2 4 3 CH3COONa + H2ONaOH + CH3COOH DIEGO FLORES drflores@uce.edu.ec 12 pH=-log H+ pH= 14 - pOH pH= (pKw- pKb) + log (base/ácido) V HCl (mL) pH 0 14 12 10 8 6 4 2 pH=-log H+ NH4Cl NH4OH NH4OH NH4Cl HCl NH4Cl Punto de equivalencia HCl NH4OH 1 2 4 3 Titulaciones ácido fuerte - base debil NH4ClNH3 DIEGO FLORES drflores@uce.edu.ec 13 V NaOH (mL) pH 0 14 12 10 8 6 4 2pH=-log H+ H2CO3 pH= 14 - pOH pH= pKa1 + log (base/ácido) H2CO3 NaHCO3 NaHCO3 NaHCO3 Na2CO3 Na2CO3 Na2CO3 NaOH pH=-log H+ pH= pKa2 + log (base/ácido) pH= 14 - pOH Punto de equivalencia NaOH H2CO3 Titulaciones ácido poliprótico - base fuerte 1 2 4 3 2NaOH + H2CO3 Na2CO3 2O 5 6Punto de equivalencia DIEGO FLORES drflores@uce.edu.ec 14 V NaOH (mL) pH 0 14 12 10 8 6 4 2pH=-log H+ H3PO4 NaH2PO4 pH= 14 - pOH pH= pKa1 + log (base/ácido) pH=-log H+ pH= pKa2 + log (base/ácido) pH= 14 - pOH NaH2PO4 NaH2PO4 Na2HPO4 Na2HPO4 Na2HPO4 Na3PO4 Na3PO4 Na3PO4 H3PO4 H3PO4 pH=-log H+ pH= pKa3 + log (base/ácido) Punto de equivalencia NaOH H3PO4 Titulaciones ácido poliprótico - base fuerte 1 2 4 3 5 6Punto de equivalencia 7 8 Punto de equivalencia 3NaOH + H3PO4 Na3PO4 2O DIEGO FLORES drflores@uce.edu.ec 15 V HCl (mL) pH 0 14 12 10 8 6 4 2 pH=-log H+ H2CO3 pH= pKa1 + log (base/ácido) H2CO3 NaHCO3 NaHCO3 NaHCO3 Na2CO3 Na2CO3 H2CO3 HCl pH=-log H+ pH= pKa2 + log (base/ácido) pH= 14 - pOH pH=-log H+ Punto de equivalencia HCl Na2CO3 Titulaciones carbonato – bicarbonato de sodio 1 2 4 3 5 6Punto de equivalencia 2HCl + Na2CO3 H2CO3 DIEGO FLORES drflores@uce.edu.ec 16 La estandarización de una solución de HCl se realiza mediante la reacción del ácido con trometamina Estandarización HCl C CH2 CH2 H2 C NH2 OH HO OH + HCl C CH2 CH2 H2 C NH3 OH HO OH + Cl Trometamina DIEGO FLORES drflores@uce.edu.ec 17 Disolver 85 mL de HCl al 36% con una densidad de 1,20 g/mL en un balón aforado hasta obtener 1000 mL de solución. Aparte se pesa 5,014 g de trometamina, se disuelve en 50 mL de agua y se agrega 2 gotas de solución verde de bromocresol. Se realiza una titulación con el HCl preparado anteriormente, ocupándose 41,5 mL, cual es la normalidad verdadera del ácido ocupado. Estandarización HCl DIEGO FLORES drflores@uce.edu.ec 18 La estandarización de una solución de NaOH se realiza mediante la reacción de la bases con biftalato de potasio Estandarización NaOH + NaOH Biftalato de potasio C C O O OH OK + H2O C C O O ONa OK DIEGO FLORES drflores@uce.edu.ec 19 Disolver 40 g de hidróxido de sodio en un balón aforado hasta obtener 1000 mL de solución. Aparte se pesa 5,023 g de biftalato de potasio, se disuelve en 75 mL de agua y se agrega 2 gotas de solución indicadora de fenolftaleina. Se realiza una titulación con el NaOH preparado anteriormente, ocupándose 24,8 mL, cual es la normalidad verdadera de la base ocupada Estandarización NaOH DIEGO FLORES drflores@uce.edu.ec 20 Volumetría • Video 1 (242) 39. Curva de titulación - Ácido Base | Química Analítica – YouTube • Video 2 (242) Determinación de la Acidez - Laboratorio – YouTube • Video 3 (242) Determinación de la Alcalinidad - Laboratorio - YouTube DIEGO FLORES drflores@uce.edu.ec 2 1 https://www.youtube.com/watch?v=92Hq4dRnhHg&list=PLU2PdV0_TFe0dJpOSgitmoYeK0tRtoivm&index=47 https://www.youtube.com/watch?v=wrv9x_6DXrI&list=PLU2PdV0_TFe0dJpOSgitmoYeK0tRtoivm&index=6 https://www.youtube.com/watch?v=rJgFwAOGJxw&list=PLU2PdV0_TFe0dJpOSgitmoYeK0tRtoivm&index=7 Ejercicios (12) Capítulo 8 - Titulaciones Ácido-Base: Ejercicios 13 y 14 – YouTube (12) Capítulo 8 - Titulaciones Ácido-Base: Ejercicios 15 y 16 – YouTube (12) Capítulo 8 - Titulaciones Ácido-Base: Ejercicios 23 y 24 – YouTube (12) Capítulo 8 - Titulaciones Ácido-Base: Ejercicio 25 – YouTube (12) Capítulo 8 - Titulaciones Ácido-Base: Ejercicio 26 - YouTube DIEGO FLORES drflores@uce.edu.ec 2 2 https://www.youtube.com/watch?v=twuhQFNqMJo&list=PLU2PdV0_TFe0fPyY6_wYEE1EhxtlkLwS9&index=4 https://www.youtube.com/watch?v=zHxoCOn0oow&list=PLU2PdV0_TFe0fPyY6_wYEE1EhxtlkLwS9&index=5 https://www.youtube.com/watch?v=FgMhr4cVZbQ&list=PLU2PdV0_TFe0fPyY6_wYEE1EhxtlkLwS9&index=1 https://www.youtube.com/watch?v=8RUyGJcZvc0&list=PLU2PdV0_TFe0fPyY6_wYEE1EhxtlkLwS9&index=2&t=15s https://www.youtube.com/watch?v=ug8333Hnktg&list=PLU2PdV0_TFe0fPyY6_wYEE1EhxtlkLwS9&index=3 QUÍMICA ANALÍTICA Número de diapositiva 2 Número de diapositiva 3 Número de diapositiva 4 Número de diapositiva 5 Número de diapositiva 6 Número de diapositiva 7 Número de diapositiva 8 Número de diapositiva 9 Número de diapositiva 10 Número de diapositiva 11 Número de diapositiva 12 Número de diapositiva 13 Número de diapositiva 14 Número de diapositiva 15 Número de diapositiva 16 Número de diapositiva 17 Número de diapositiva 18 Número de diapositiva 19 Número de diapositiva 20 Número de diapositiva 21 Número de diapositiva 22
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