Curvas de valoración portenciometrica para acido clorhídrico y acido acético valorados con base fuerte NaOH y comparación de curvas de la valoración de un acido fuerte con base fuerte y una valoración de acido débil con base fuerte

1. CURVAS DE VALORACION
POTENCIOMÉTRICA PARA
ÁCIDO CLORHÍDRICO Y ÁCIDO
ACÉTICO

2. INTRODUCCIÓN
• Que es una valoración ácido base?
• Tipos de valoración ácido base
• Indicadores ácido-base
• pH- Curva potenciométrica

3. Resultados y Discusión
• Estandarización de HCl con Na2CO3
0,10682 𝑔 𝑁𝑎2 𝐶𝑂3 ∗
1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎2 𝐶𝑂3
105,44 𝑔 𝑁𝑎2 𝐶𝑂3
∗
1 𝑚𝑜𝑙 𝐻𝐶𝑙
1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎2 𝐶𝑂3
8,6𝑥10−3 𝐿 𝐻𝐶𝑙
𝑯𝑪𝒍 = 𝟎, 𝟏𝟏𝟕 𝑴
Cálculo.1 estandarización de HCl.
• Estandarización de CH3COOH con Na2CO3
0,10682 𝑔 𝑁𝑎2 𝐶𝑂3 ∗
1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎2 𝐶𝑂3
105,9888 𝑔 𝑁𝑎2 𝐶𝑂3
∗
1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝐻
1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎2 𝐶𝑂3
8,8𝑥10−3 𝐿 𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝐻
𝑪𝑯 𝟑 𝑪𝑶𝑶𝑯 = 𝟎, 𝟏𝟏𝟒𝟓 𝑴
Cálculo.3 Estandarización de CH3COOH
• Estandarización de NaOH con C8H5KO4
0,2042 𝑔 C8H5KO4 ∗
1 𝑚𝑜𝑙 C8H5KO4
204,22 𝑔 C8H5KO4
∗
1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎𝑂𝐻
1 𝑚𝑜𝑙 C8H5KO4
10,25𝑥10−3 𝐿 𝑁𝑎𝑂𝐻
𝑵𝒂𝑶𝑯 = 𝟎, 𝟎𝟗𝟕𝟓 𝑴
Cálculo.2 estandarización de NaOH

4. Teórica Experimental
Concentración
de HCl
0,117 M 0,117 M
Concentración
de NaOH
0,0976 M 0,0976 M
Volumen de
NaOH en el
punto de
equivalencia
31,1 mL 35,96 mL
pH en el punto
de equivalencia
7,0 7,32
Experimental Teórica
Resultados y Discusión
• Valoración de HCl 0,117 M con NaOH 0,0976 M
 pH del HCl antes de añadir NaOH.
 Región 1: pH de la solución antes del punto de equivalencia
 Región 2: pH en el punto de equivalencia
 Región 3: pH después del punto de equivalencia
En una valoración de ácido fuerte con base fuerte, se tiene en cuenta
Tabla.1 Datos de las curvas potenciométricas
teórica y experimental para el HCl vs NaOH

5. Uso de la primera derivada para hallar determinar el punto de
equivalencia :
Experimental Teórica
Se hace uso de la
primera derivada ya que
esta mide la velocidad
de cambio del pH a
medida que cambia el
volumen de valorante
añadido presentando
un máximo en el punto
de equivalencia.

6. • Cálculos para la curva teórica de la valoración de
HCl con NaOH
 pH del HCl antes de añadir NaOH
𝐻+
= 0,117 𝑀
𝑝𝐻 = − log 0,117 𝑀 = 0,9318
Cálculo.4 pH inicial del ácido clorhídrico
 Región 1: pH de la solución antes del punto de equivalencia
𝐻+
=
𝐻𝐶𝑙 . 𝑉𝐻𝐶𝑙 − 𝑁𝑎𝑂𝐻 . 𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻
(30 𝑚𝐿 + 𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻)
Ecuacion.1 Variación de la concentración del ácido clorhídrico a medida
que se añade hidróxido de sodio
 Región 2: pH en el punto de equivalencia
 Región 3: pH después del punto de equivalencia
KW=X2
1,00*10-7M pH= 7,00 a 25°C
𝑂𝐻−
=
𝑉 0,0976 − 30(0,1145)
30 + 𝑉
𝑝𝑂𝐻 = [𝑂𝐻−]
𝑝𝐻 = 14 − 𝑝𝑂𝐻
Ecuacion.2 pH de la solución cuando hay exceso de hidróxido de sodio.

7. • Valoración de CH3COOH 0,1145 con NaOH 0,0976 M
Experimental Teórica
Teórica Experimental
Concentración
de CH3COOH
0,1145 M 0,1145 M
Concentración
de NaOH
0,0976 M 0,0976 M
Volumen de
NaOH en el
punto de
equivalencia
35,1947 29,8 mL
pH en el punto
de equivalencia
8,7394 8,6
pKa del
CH3COOH
4,76 4,45
Volumen en que
se obtiene el
pKa
17,5973 14,9 mL

8. Uso de la primera derivada para hallar
determinar el punto de equivalencia :
Experimental Teórica

9. Máxima capacidad amortiguadora
• Cuando el volumen del valorante es
1
2
Vequivalencia el pH=pKa del ácido
(despreciando los coeficientes de actividad), en este punto la
capacidad amortiguadora ( resistencia al cambio de pH) es máxima
cuando se igualan las molaridades de la base conjugada y el ácido.
Así, el amortiguador tiene su capacidad máxima para absorber ya
sea H+ u OH- por tanto, el pH= pKa del ácido débil.

10. • Cálculos para la curva teórica de la valoración de
CH3COOH con NaOH
 Región 1: antes de añadir la base
𝐾𝑎 =
𝑋2
0,1145 − 𝑋
= 1,75 ∗ 10−5
𝑋 = 1,4068𝑥10−3
𝑝𝐻 = − log(1,4068𝑥10−3
)
𝑝𝐻 = 2,851
• Región 2: Antes del punto de equivalencia
𝑝𝐻 = 𝑝𝐾𝑎 + 𝑙𝑜𝑔
[𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂−
]
[𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻]
𝑝𝐻 = 𝑝𝐾𝑎 + 𝑙𝑜𝑔
𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻. 0,0976
30 0,1145 − 𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻(0,0976)
𝑝𝐻 = 4,76 + 𝑙𝑜𝑔
10∗0,0976
30 0,1145 −10(0,0976)
= 4,36

11.  Región 3: En el punto de equivalencia
𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂−
=
𝑉1∗𝐶1
𝑉2
*Factor de dilucion
𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂−
= 0,1145
30𝑚𝐿
30 + 35,1947 𝑚𝐿
𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂−
= 0,0527 𝑀
𝐾𝑏=
𝑋2
0,0527 − 𝑋
𝐾𝑏 =
𝐾 𝑤
𝐾𝑎
=
1𝑥10−14
1,75𝑥10−5
𝑋 = 5,4874𝑥10−6
pOH=5,2608; pH= 14 - 5,2608 = 8,7394
 Región 4: Después del punto de equivalencia
𝑂𝐻−
=
36 0,0976 − 30(0,1145)
30 + 36
= 1,19 ∗ 10−3
𝐻+
=
1𝑥10−14
1,19 ∗ 10−3
= 8,40 ∗ 10−12
𝑝𝐻 = − log 8,40 ∗ 10−12
= 11.0755
• Cálculos para la curva teórica de la valoración de
CH3COOH con NaOH

12. • Comparación entre una valoración ácido fuerte/base fuerte y una
valoración ácido débil/base fuerte
CH3COOH vs NaOH HCl vs NaOH

13. Conclusiones:
 Un indicador ácido base indica con un % de error cuando se ha llevado a cabo una valoración ácido-
base , mientras que en una curva potenciométrica al relacionar la velocidad del cambio de pH según
el volumen de valorante que se añade se puede calcular el punto de equivalencia de una forma mas
exacta.
 En la valoración de CH3COOH con NaOH, se determinó que en la mitad del volumen de
equivalencia se encuentra el pKa del ácido acético, siendo este el punto con mayor capacidad
amortiguadora, que corresponde al valor de 4,45.
 En una valoración de ácido fuerte con base fuerte el punto de equivalencia será en un pH de 7 ya
que los reactivos habrán reaccionado por completo, esto se comprobó en la valoración de HCl con
NaOH en donde el punto de equivalencia se dio en un pH de 7,2 que es muy próximo al teórico.
 Se verificó en las valoraciones de CH3COOH y HCl con NaOH que los ácidos son monopróticos, ya
que presentan un solo punto de equivalencia cuando se realiza las gráficas de las curvas
potenciométricas.