1. PRACTICA No. 5
CURVAS DE NEUTRALIZACIÓN

2. OBJETIVO
Realizar una titulación ácido-base con el
potenciómetro y observar los cambios
de pH mediante la variación del potencial de
electrodo.

3. FUNDAMENTO
Una curva de titulación ácido-base consiste en graficar el pH (o el pOH)
contra los mililitros de titulante. Estas curvas son muy útiles para juzgar la
factibilidad de una titulación y para seleccionar el indicador adecuado.
Al efectuar una titulación de un ácido con una base o viceversa, es de gran
importancia tener en cuenta los cambios de concentración de H+
cerca del punto de viraje, para así elegir el indicador más apropiado de
acuerdo con los valores de pH entre los que tenga lugar su cambio de
coloración.
Los siguientes experimentos sirven para ejemplificar los tipos de curvas de
titulación que se obtienen con un ácido fuerte, un ácido débil, una base
fuerte y una base débil. Los datos se pueden usar para estandarizar una
solución, analizar una muestra o determinar la constante de disociación de
un ácido o base débil.

4. CURVAS DE TITULACIÓN PARA ACIDOS Y BASES FUERTES
En solución acuosa, los ácidos y las bases fuertes se encuentran
totalmente disociados, por lo tanto, el pH a lo largo de la titulación se
puede calcular directamente de las cantidades estequiométricas de ácido y
base que van reaccionando. En el punto de equivalencia el pH está
determinado por el grado de disociación del agua a 25°C, el pH del agua
pura es de 7.00
Los iones hidronio en una solución acuosa de un ácido fuerte provienen de
dos fuentes: 1) la reacción del ácido con el agua, y 2) la disociación de ésta.
Sin embargo, en casi todas las soluciones diluidas, la contribución de un
ácido fuerte excede con mucho a la del disolvente. Así para una solución de
HCl con una concentración mayor a 1x10-6 M, se escribe:
[H3O+] = CHCl + [OH-] = CHCl

5. donde [OH-] representa la contribución de
los iones hidronio que provienen de la
disociación del agua. Una relación
semejante se aplica a una solución de una
base fuerte como el hidróxido de sodio. Es
decir,
[OH-] = CNaOH + [H3O+] = CNaOH

6. a) Titulación de un ácido fuerte con una base fuerte
Para desarrollar una curva de titulación de un ácido f con una base fuerte se
necesitan tres tipos de cálculos, donde cada uno corresponde a una etapa
distinta de la titulación: 1) antes del punto de equivalencia, 2) en el punto de
equivalencia, y 3) después de este punto. Previo al punto de equivalencia, la
concentración del analito se calcula a partir de la concentración inicial del
ácido y de los datos volumétricos. En el punto de equivalencia, los iones
hidronio e hidróxido están presentes en concentraciones iguales, y la
concentración del ión hidronio se obtiene directamente de la constante del
producto iónico del agua.
Después del punto de equivalencia, se calcula la concentración formal del
exceso de base, cuya concentración, se supone, es igual a la del ión hidróxido.
Una manera adecuada de convertir a pH esta última concentración, se hace
tomando el logaritmo negativo a ambos lados de la constante del producto
iónico del agua. Por tanto,
Kw = [OH-] [H3O+]
-log Kw = - log Kw [OH-] [H3O+] = - log [H3O+] - log [OH-]
pKw = pH + pOH
- log 10-14 = 14 = pH + pOH

7. b) Titulación de una base fuerte con un ácido fuerte
Las curvas de titulación para bases fuertes se obtienen de manera
semejante a como se hizo para los ácidos fuertes. Fuera del punto de
equivalencia la solución es sumamente básica ya que la
concentración de ión hidróxido es del mismo valor que la
concentración formal de la base. La solución es neutra en el
punto de equivalencia. Y se vuelve ácida cuando se sobrepasa este
punto, en esa región, la concentración de ión hidronio es igual a la
concentración formal del exceso de ácido.

8. CURVAS DE TITULACIÓN PARA ACIDOS Y BASES
DEBILES
Para obtener una curva de titulación para un ácido o
base débiles, se necesitan cuatro tipos distintos de
cálculos
1. Al principio, la titulación sólo contiene un ácido o una base débiles, y el
pH se calcula a partir de la concentración del soluto y de su constante de
ionización.
pKw = pH + pOH - log 10-14 = 14 = pH + pOH
2. Después de que se han agregado cantidades crecientes de titulante (pero
que no son equivalentes), la solución consiste en una serie de
amortiguadores. El pH de cada uno de ellos se puede calcular de las
concentraciones analíticas de la base o ácido conjugado y de las
concentraciones restante del ácido o base débiles.

9. 3. En el punto de equivalencia, la solución sólo
contiene la forma conjugada del ácido o de la base
que se está titulando (es decir, una sal), y el pH se
calcula con la concentración de este producto.
4. Más allá del punto de equivalencia, el exceso del
titulante, ya sea de ácido o base fuerte, representa
el carácter ácido o básico del producto de reacción
a tal extremo que el pH está determinado en gran
medida por la concentración del exceso de
titulante.

10. PROCEDIMIENTO
I. Curva de titulación ácido fuerte-base fuerte:
1. Se coloca una solución de NaOH 0.1 N valorada en una bureta
hasta el aforo.
2. Se sujeta la bureta en un soporte metálico mediante una pinza para
bureta.
3. Se calcula el pH teórico de las soluciones ácida y alcalina.
4. Se verifica la calibración del potenciómetro, midiendo el pH de una
solución Buffer de pH = 7 (ésta se encuentra en el frasquito protector
del electrodo). La lectura que debe obtenerse es de 7 + 0.05. En caso
de no obtenerse esta lectura, solicitar apoyo al personal del
laboratorio para calibrar el equipo.

11. 5. Con una pipeta volumétrica de 25 mL, se toma una alícuota de
una solución de HCl 0.1 N valorado y se deposita en un vaso de
precipitado de 250 mL.
6. Se diluye la solución del ácido a 100 mL con agua destilada y se le
coloca en el interior del vaso una cápsula magnética. El vaso se pone
en un agitador magnético.
7. Se coloca el soporte metálico con la bureta que contiene el NaOH
0.1 N cerca del agitador de manera que la punta de la bureta quede
encima del vaso con la solución ácida.
8. Se introducen los electrodos en la solución del vaso de manera
que el líquido cubra la esfera de cristal del extremo del electrodo.
(Ver figura No. 10)

12. 9. Se acciona el agitador magnético de manera que la cápsula gire
suavemente sin que se produzca remolino y cuidando que no golpee
el
extremo del electrodo.
10. Se registre el pH de la solución antes de comenzar a adicionar el
titulante.
11. Se agrega desde la bureta 5 mL de NaOH y se registra
nuevamente el
pH, anotando el volumen que descarga la bureta
12. Se sigue el mismo procedimiento para registrar el valor
respectivo de pH
que se obtiene después de adicionar 10, 15 y 20 mL del titulante.

13. 13. Posteriormente se agrega el titulante a intervalos de 1 mL hasta
casi alcanzar el pH del punto de equivalencia. Cuando esté cerca del
punto de equivalencia se adiciona el titulante pero a intervalos de
0,1 mL hasta alcanzar el punto de equivalencia (Se nota que se
acerca este punto porque empiezan a ocurrir cambios de una unidad
en el pH , en el punto exacto de equivalencia se produce el cambio
más elevado de 4 o 5 unidades).
14. Por último, se registran dos lecturas más adicionando un exceso
de 5 y 10 mL de titulante.
15. Se grafican los siguientes datos: pH contra mL de base añadida.

14. II. Curva de titulación ácido débil – base fuerte.
1. Con una pipeta volumétrica de 25 mL se toma una alícuota de
ácido acético (ácido débil) 0.1 N valorada y se deposita en un vaso de
precipitado de 250 mL, el cual se coloca en el agitador magnético.
2. Se calcula el pH teórico del ácido acético tomando en cuenta la
constante de ionización de este ácido.
3. Se diluye la solución del ácido hasta 100 mL con agua destilada; se
coloca una cápsula magnética en su interior y dos gotas de
Fenolftaleína.
4. Se colocan los electrodos del potenciómetro, se acciona el
agitador magnético cuidadosamente y se registra el pH inicial.

15. 5. Se adicionan 5 mL de la solución de NaOH 0.1 N colocada en la
bureta y se registra el valor del pH.
6. Se realizan las acciones señaladas en los incisos 12 y 13 del punto I
del procedimiento anteriormente descrito para llegar al punto de
equivalencia (En este caso, teóricamente debe coincidir con el
cambio de color del indicador y la elevación más brusca de pH)
7. Se adicionan 5 y 10 mL del titulante en exceso y se registran los
valores de pH que se obtienen respectivamente.
8. Se grafican los datos de la titulación igual que en el caso anterior y
se comparan las curvas obtenidas al titular un ácido fuerte y un
ácido débil con una base fuerte ambas. Justifique la selección del
indicador.

16. III. Curva de titulación base débil – ácido fuerte
1. Se coloca en una bureta limpia, una solución de HCl 0.1 N
valorada.
2. Con una pipeta volumétrica de 25 mL se toma una alícuota de
Hidróxido de amonio (base débil) 0.1 N valorado y se deposita en un
vaso de precipitado de 250 mL, el cual se coloca en el agitador
magnético.
3. Se calcula el pH teórico del hidróxido de amonio tomando en
cuenta la constante de ionización de esta base
4. Se diluye la solución básica hasta 100 mL con agua destilada; se
coloca una cápsula magnética en su interior y dos gotas de Naranja
de metilo.

17. 5. Se colocan los electrodos del potenciómetro, se acciona
el agitador magnético cuidadosamente y se registra el pH
inicial.
6. Se adicionan 5 mL de la solución de HCl 0.1 N colocada
en la bureta y se registra el valor del pH.
7. Se realizan las acciones señaladas en los incisos 12 y 13
del punto I del procedimiento anteriormente descrito para
llegar al punto de equivalencia (En este caso, teóricamente
debe coincidir con el cambio de color del indicador y la
disminución más brusca de pH)

18. 8. Se adicionan 5 y 10 mL del titulante en exceso y
se registran los valores de pH que se obtienen
respectivamente.
9. Se grafican los datos de la titulación igual que en
el caso anterior y se comparan las curvas obtenidas
al titular una base débil y un ácido débil
con sus antagónicos fuerte. Justifique la selección
del indicador.

19. cALCULOS
• Parte I
pH con potenciometro HCL-NaoH
5ml
2.44
10ml
2.61
15ml
2.92
20 ml
10.64
25ml
11.57
30ml
11.82
35ml
11.96
40ml
12.06

20. • Parte II
pH inicial con potenciometro
11.09
Titulación con potenciometro NH4OH-HCL
0
11.09
2 10.43
4 10.01
6 9.70
8
9.31
10
8.75
12
6.22
14
2.83
16
2.57
18
2.42
20
2.32

21. • Parte III
Acid acetico Acido Debil – Base Fuerte
pH inicial
3.33
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
3.33
3.99
4.44
4.86
5.44
10.75
11.66
11.89
12.01
12.11
12.17
pH calculado: 2.87

22. CONCLUSIÓN
En esta practica aprendemos a identificar
los tipos de titulaciones con los ácidos y
bases ya sean fuertes o débiles, con sus
respectivos ph en los puntos de
equivalencia y saber hacia donde se
dirige cada curva de las tres titulaciones
raelizadas.