Tema 9: aplicaciones de los equilibrios ácido-base

1. TEMA 9.-TEMA 9.-
APLICACIONES DE LOS EQUILIBRIOS ÁCIDO-BASE

2. 1. INDICADORES ÁCIDO-BASE
Son ácidos o bases débiles cuyas formas ácido/base conjugadas presentan
colores diferentes.
HIn (aq) + H2
O (l) In-
(aq) + H3
O+
(aq)
FORMA
ÁCIDA
FORMA
BÁSICA
Ka
= [H3
O+
] =
[In-
] · [H3
O+
]
[HIn]
Ka
· [HIn]
[In-
]
Cuando a una disolución le añadimos un indicador, estarán presentes las dos
especies: HIn e In-
.

3. ¿Qué color veré?
- Si ≥ 10 Color A (predomina la forma ácida)
- Si < 0,1 Color B (predomina la forma básica)
- Si 0,1 < < 10 Color mezcla de A y B
[HIn]
[HIn]
[HIn]
[In-
]
[In-
]
[In-
]
El cociente depende de Ka
y del pH:
pH = pKa
+ log = pKa
± 1
El intervalo de viraje es de dos unidades de pH.
[In-
]
[HIn]

4. 2. VALORACIONES ÁCIDO-BASE
El método más empleado para determinar la concentración de un ácido o de
una base en una disolución es la valoración ácido-base.
Una disolución que tiene una concentración desconocida de base (o ácido) se
hace reaccionar con una disolución de ácido (o de base) de concentración
conocida.
Medimos el volumen de la disolución de base (o ácido) necesario para que
consuma (neutralice) todo el ácido (o base).
Cuando se logra la neutralización completa, se ha alcanzado el PUNTO DE
EQUIVALENCIA.
Se debe elegir un indicador ácido-base cuyo pH de viraje coincida con el pH
del punto de equivalencia.

5. ¿Cuál es el pH del punto de equivalencia?
- Si valoro un ácido fuerte con una base fuerte (o al revés) pH = 7
- Si valoro un ácido débil con una base fuerte pH > 7
- Si valoro una base débil con un ácido fuerte pH < 7
La neutralización de un ácido/base con una base/ácido de concentración
conocida se consigue cuando:
n (H3
O+
) = n (OH-
)
La reacción de neutralización puede escribirse:
b Ha
A + a B(OH)b
Ba
Ab
+ a·b H2
O
En realidad, la sal Ba
Ab
(aBb+
+ bAa-
) se encuentra disociada, por lo que la única
reacción es:
H3
O+
+ OH-
2 H2
O
n (ácido) · a = n (base) · b

6. 3. DISOLUCIONES AMORTIGUADORAS
Las disoluciones amortiguadoras o tampón son capaces de mantener el pH
después de añadir pequeñas cantidades tanto de ácido como de base.
Están formadas por:
● Disoluciones de ácido débil + sal de dicho ácido débil con catión neutro.
Ej.: ácido acético / acetato de sodio
● Disoluciones de base débil + sal de dicha base débil con anión neutro.
Ej.: amoniaco / cloruro de amonio