CURVAS DE TITULACION

      ACIDO-BASE
Curvas de titulación

Punto de equivalencia: reaccionan cantidades
          equivalencia
estequiométricamente equivalentes de ácido
 y de base

             Indicadores


Punto final : cambio de color del indicador
Titulación
Curvas de titulación
1) Ácido fuerte con una base fuerte

2) Ácido débil con una base fuerte

3) Base débil con una ácido fuerte

4) Ácido poliprótico con una base fuerte
CURVA DE TITULACION DE ACIDO FUERTE
Vs. BASE FUERTE

pH inicial: dado por la concentración inicial
del ácido.
pH antes de la neutralización: depende de la
concentración de ácido que no fue neutralizado
por la base.

 pH en el punto de equivalencia: depende de
 solución salina resultante        7.00

 pH después del punto de equivalencia: depende
 de la concentración de la base en exceso en
 la solución.
Curvas de titulación de Ácido fuerte
       con una base fuerte
Curvas de titulación de Ácido fuerte
       con una base fuerte
                                  Volumen de
                                  NaOH         pH
                                  (mL)




               Punto de
               equivalencia




  Volumen de NaOH agregado (mL)
Cálculo del pH inicial:


     pH = - log[HCl]


     pH = - log[0,1]


     pH = 1,00
Curvas de titulación
    Viraje de indicadores




                        Fenolftaleina



                        Rojo de metilo




Volumen de NaOH agregado (mL)
Curvas de titulación de ácido fuerte
con una base fuerte




             Punto de equivalencia
                                     Punto final
Indicadores




Hin (ac) + H2O (l)      H3O + (ac) + In – (ac)
     Kin = [H3O+ ] [In – ]
             [HIn]
   En el punto final: pH = pKa
Curvas de titulación de ácido débil con una
                  base fuerte
 1) La solución de ácido débil tiene un pH inicial
 más alto que una solución de ácido fuerte de la
 misma concentración.

2) El pH aumenta rápidamente en la parte inicial
de la curva, pero con más lentitud cerca del punto
de equivalencia.

3) Antes del punto de equivalencia, la neutralización
produce una mezcla de ácido débil y su sal (buffer).
4) El pH en el punto de equivalencia no es 7,00.
Depende de la solución salina resultante. Sólo
contiene sal.

5) Después del punto de equivalencia el pH
depende de la concentración de base en exceso.


        Indicador adecuado: fenolftaleína


        Cambio de color en el punto de
        equivalencia
Curvas de titulación de ácido débil con una
                base fuerte
Curvas de titulación de ácido débil con una
                base fuerte
                                    Volumen de
                                    NaOH         pH
                                    (mL)



                  Punto de
                  equivalencia




    Volumen de NaOH agregado (mL)
Curvas de titulación de ácido débil
      con una base fuerte

HC2H3O2 (ac) + OH- (ac)           C2H3O2 – (ac) + H2O (l)
  0,20 moles    0,10 moles      0,10 moles


                 dado por la disociación
pH inicial:      del ácido débil


  quedan 0,10 moles de ácido sin reaccionar
HC2H3O2      +    OH-      C2H3O2 – (ac) + H2O (l)


antes de la    0,2 mol       0,1 mol     0 mol
neutralización

 cambio      - 0,1 mol   - 0,1 mol      + 0,1 mol


después de la
               0,1 mol       0 mol      0,1 mol
neutralización
pH antes de la neutralización: depende de la
constante de disociación del ácido débil.

                            pH = pKa

                        Buffer con capacidad
                        reguladora máxima
Curvas de titulación de ácido débil con una
                base fuerte
Curvas de titulación de base débil
                             d
       con un ácido fuerte
Curvas de titulación de base débil
                             d
        con un ácido fuerte
                                Volumen de
                                HCl (mL)     pH




              Punto de
              equivalencia




 Volumen de HCl agregado (mL)
Curvas de titulación de una base débil con
                un ácido fuerte
Titulación de ácido débil poliprótico con una base fuerte
  •El ácido tiene más de un protón ionizable
  •Titulación tendrá tantos puntos de equivalencia como
  protones neutralizables tenga el ácido.
Consideremos la valoración de un ácido diprótico:
Etapa inicial:
• La solución contiene un ácido débil.
•El pH depende de la primera ionización del ácido
Segunda etapa:
•La base añadida reacciona con igual número de moles de ácido
•Sólo reacciona un protón por molécula de ácido
•Esto constituye una solución amortiguadora y se trata como tal para
determinarle el pH.
Tercera etapa:
•La base añadida es justamente suficiente para la reacción del
paso anterior.
Y
    Cuarta etapa:
•Luego del primer punto de equivalencia.
•La solución contiene un buffer y se trata como tal para determinarle
el pH.
•Y
Quinta etapa:
•Segundo punto de equivalencia
•La solución sólo tiene la sal formada la cual contiene el anión
del ácido débil
•El aniónreaccionacon aguaparaparoducirOH-
•Se utiliza Kb
                Sexta etapa:
•La base titulante estará en exceso y se determina [OH-] en la
solución.
•[OH-] = exceso de base sobre 2do punto/VT
Curva de titulación para el H3PO4




   Rango de pH Especies dominantes
     0 - 4.7   H3PO4, H2PO4-1
     4.7 - 9.7  H2PO4-1, HPO4-2
     9.7 - 14   HPO4-2, PO4-3
Curva Na2CO3 vs HCl
Principales Especies en Solucion?
• ¿Cómo identificar las especies primarias en
  solución?
  – Evaluar los pK’s del sistema.
     • Si el pH < pK1, La espécie más acida es la especie
       predominante.
     • Si el pH > pKb1, entonces la especie con el menor
       número de protones será la predominante
     • Si el pH se halla entre dos valores pK entonces el
       intermedio que se haya dentro de aquella region será
       el predominante
Buffers Diproticos

• Calcular el pH de la misma forma como se
  calcula para buffer monoprotico.

  – pH = pK1 + log [HA-] / [H2A]


  – pH = pK2 + log [A2-] / [HA-]
Curvas de..

Curvas de..

  • 1.
  • 2.
    Curvas de titulación Puntode equivalencia: reaccionan cantidades equivalencia estequiométricamente equivalentes de ácido y de base Indicadores Punto final : cambio de color del indicador
  • 3.
  • 5.
    Curvas de titulación 1)Ácido fuerte con una base fuerte 2) Ácido débil con una base fuerte 3) Base débil con una ácido fuerte 4) Ácido poliprótico con una base fuerte
  • 6.
    CURVA DE TITULACIONDE ACIDO FUERTE Vs. BASE FUERTE pH inicial: dado por la concentración inicial del ácido. pH antes de la neutralización: depende de la concentración de ácido que no fue neutralizado por la base. pH en el punto de equivalencia: depende de solución salina resultante 7.00 pH después del punto de equivalencia: depende de la concentración de la base en exceso en la solución.
  • 7.
    Curvas de titulaciónde Ácido fuerte con una base fuerte
  • 8.
    Curvas de titulaciónde Ácido fuerte con una base fuerte Volumen de NaOH pH (mL) Punto de equivalencia Volumen de NaOH agregado (mL)
  • 9.
    Cálculo del pHinicial: pH = - log[HCl] pH = - log[0,1] pH = 1,00
  • 10.
    Curvas de titulación Viraje de indicadores Fenolftaleina Rojo de metilo Volumen de NaOH agregado (mL)
  • 11.
    Curvas de titulaciónde ácido fuerte con una base fuerte Punto de equivalencia Punto final
  • 12.
    Indicadores Hin (ac) +H2O (l) H3O + (ac) + In – (ac) Kin = [H3O+ ] [In – ] [HIn] En el punto final: pH = pKa
  • 13.
    Curvas de titulaciónde ácido débil con una base fuerte 1) La solución de ácido débil tiene un pH inicial más alto que una solución de ácido fuerte de la misma concentración. 2) El pH aumenta rápidamente en la parte inicial de la curva, pero con más lentitud cerca del punto de equivalencia. 3) Antes del punto de equivalencia, la neutralización produce una mezcla de ácido débil y su sal (buffer).
  • 14.
    4) El pHen el punto de equivalencia no es 7,00. Depende de la solución salina resultante. Sólo contiene sal. 5) Después del punto de equivalencia el pH depende de la concentración de base en exceso. Indicador adecuado: fenolftaleína Cambio de color en el punto de equivalencia
  • 15.
    Curvas de titulaciónde ácido débil con una base fuerte
  • 16.
    Curvas de titulaciónde ácido débil con una base fuerte Volumen de NaOH pH (mL) Punto de equivalencia Volumen de NaOH agregado (mL)
  • 17.
    Curvas de titulaciónde ácido débil con una base fuerte HC2H3O2 (ac) + OH- (ac) C2H3O2 – (ac) + H2O (l) 0,20 moles 0,10 moles 0,10 moles dado por la disociación pH inicial: del ácido débil quedan 0,10 moles de ácido sin reaccionar
  • 18.
    HC2H3O2 + OH- C2H3O2 – (ac) + H2O (l) antes de la 0,2 mol 0,1 mol 0 mol neutralización cambio - 0,1 mol - 0,1 mol + 0,1 mol después de la 0,1 mol 0 mol 0,1 mol neutralización
  • 19.
    pH antes dela neutralización: depende de la constante de disociación del ácido débil. pH = pKa Buffer con capacidad reguladora máxima
  • 20.
    Curvas de titulaciónde ácido débil con una base fuerte
  • 21.
    Curvas de titulaciónde base débil d con un ácido fuerte
  • 22.
    Curvas de titulaciónde base débil d con un ácido fuerte Volumen de HCl (mL) pH Punto de equivalencia Volumen de HCl agregado (mL)
  • 23.
    Curvas de titulaciónde una base débil con un ácido fuerte
  • 24.
    Titulación de ácidodébil poliprótico con una base fuerte •El ácido tiene más de un protón ionizable •Titulación tendrá tantos puntos de equivalencia como protones neutralizables tenga el ácido. Consideremos la valoración de un ácido diprótico: Etapa inicial: • La solución contiene un ácido débil. •El pH depende de la primera ionización del ácido Segunda etapa: •La base añadida reacciona con igual número de moles de ácido •Sólo reacciona un protón por molécula de ácido •Esto constituye una solución amortiguadora y se trata como tal para determinarle el pH.
  • 26.
    Tercera etapa: •La baseañadida es justamente suficiente para la reacción del paso anterior. Y Cuarta etapa: •Luego del primer punto de equivalencia. •La solución contiene un buffer y se trata como tal para determinarle el pH. •Y
  • 27.
    Quinta etapa: •Segundo puntode equivalencia •La solución sólo tiene la sal formada la cual contiene el anión del ácido débil •El aniónreaccionacon aguaparaparoducirOH- •Se utiliza Kb Sexta etapa: •La base titulante estará en exceso y se determina [OH-] en la solución. •[OH-] = exceso de base sobre 2do punto/VT
  • 28.
    Curva de titulaciónpara el H3PO4 Rango de pH Especies dominantes 0 - 4.7 H3PO4, H2PO4-1 4.7 - 9.7 H2PO4-1, HPO4-2 9.7 - 14 HPO4-2, PO4-3
  • 30.
  • 31.
    Principales Especies enSolucion? • ¿Cómo identificar las especies primarias en solución? – Evaluar los pK’s del sistema. • Si el pH < pK1, La espécie más acida es la especie predominante. • Si el pH > pKb1, entonces la especie con el menor número de protones será la predominante • Si el pH se halla entre dos valores pK entonces el intermedio que se haya dentro de aquella region será el predominante
  • 32.
    Buffers Diproticos • Calcularel pH de la misma forma como se calcula para buffer monoprotico. – pH = pK1 + log [HA-] / [H2A] – pH = pK2 + log [A2-] / [HA-]