15- a) Calcular los valores de pH correspondientes a ft: 0,0; 0,25; 0,5; 1,0 y 1,5 en la titulación de solución de hidróxido de sodio 0,1020 N y so...

a) En la titulación de una solución de hidróxido de sodio 0,1020 N con una solución de amoníaco 0,1020 N, el pH de la solución varía según el volumen de titulante añadido.

En el punto inicial (ft = 0,0), la solución contiene solo amoníaco, una base débil. El pH de la solución se puede calcular mediante la siguiente ecuación:

pH = 14 - pKa = 14 - (9,25) = 4,75

A medida que se añade titulante, el hidróxido de sodio neutraliza el amoníaco, produciendo agua y cloruro de amonio, un ácido débil. El pH de la solución aumenta gradualmente, hasta alcanzar un máximo en el punto de equivalencia (ft = 1,0).

En el punto de equivalencia, la cantidad de hidróxido de sodio añadido es igual a la cantidad de amoníaco presente en la solución original. La concentración de hidróxido de sodio y cloruro de amonio en la solución es la misma. El pH de la solución se puede calcular mediante la siguiente ecuación:

pH = pKsp = 9,25

Después del punto de equivalencia, el hidróxido de sodio en exceso neutraliza el cloruro de amonio, produciendo agua y amoníaco. El pH de la solución disminuye gradualmente hasta alcanzar un valor neutro (pH = 7,0) en el punto final de la titulación (ft = 1,5).

Los valores de pH calculados para los diferentes valores de ft se muestran en la siguiente tabla:

ftpH0,04,750,255,610,506,471,009,251,507,00

Interpretación:

En el punto inicial (ft = 0,0), el pH de la solución es ácido, debido a la presencia del amoníaco, una base débil. A medida que se añade titulante, el hidróxido de sodio neutraliza el amoníaco, produciendo agua y cloruro de amonio, un ácido débil. El pH de la solución aumenta gradualmente, hasta alcanzar un máximo en el punto de equivalencia (ft = 1,0).

En el punto de equivalencia, la cantidad de hidróxido de sodio añadido es igual a la cantidad de amoníaco presente en la solución original. La concentración de hidróxido de sodio y cloruro de amonio en la solución es la misma. El pH de la solución es básico, debido a la presencia de hidróxido de sodio, una base fuerte.

Después del punto de equivalencia, el hidróxido de sodio en exceso neutraliza el cloruro de amonio, produciendo agua y amoníaco. El pH de la solución disminuye gradualmente hasta alcanzar un valor neutro (pH = 7,0) en el punto final de la titulación (ft = 1,5).