Curvas de Titulación Ácido-Base

Se puede realizar la titulación ácido-base para determinar una concentración desconocida de un ácido utilizando una concentración conocida de una base o viceversa. Al valorar un ácido con una base, el valorante se añade gradualmente al ácido, elevando el pH. El cambio de pH se representa frente al volumen de la base para crear una titulación o curva del pH.

Las curvas de titulación tienen forma de S, aunque existen diferencias dependiendo de si el ácido es fuerte o débil. El pH al comienzo de la titulación será ácido pero más alto para un ácido débil, si consideramos concentraciones iniciales iguales de ácido. El punto de equivalencia es el punto de la curva de titulación en el que los moles de la base son iguales a los moles del ácido en solución.

En el caso de un ácido fuerte, el punto de equivalencia se alcanza cuando una base fuerte neutraliza todos los iones hidronio producidos por el ácido fuerte. En consecuencia, siempre ocurre a un pH de 7. Por el contrario, el punto de equivalencia de un ácido débil se produce a un pH superior a 7 y se alcanza cuando todo el ácido débil se convierte en su base conjugada.

Cerca del punto de equivalencia, hay un salto repentino en el pH de la solución. Sin embargo, en una titulación con ácido débil, este cambio rápido de pH no es tan pronunciado como en una titulación con ácido fuerte. El pH después del punto de equivalencia en una curva de titulación para ácidos débiles y fuertes aumenta gradualmente debido al exceso de la base fuerte.

Otras características de una curva de titulación de un ácido débil, pero no fuerte, son la región tampón y el punto de media equivalencia. Cuando se agrega una base fuerte, un ácido débil produce su base conjugada creando un buffer. El punto de media equivalencia se encuentra dentro de esta región amortiguadora.

Este punto ocurre cuando se suma la mitad del volumen de la base necesario para alcanzar el punto de equivalencia. Aquí, la concentración de ácido débil es igual a su base conjugada y el pH de la solución es igual al pKa. Las curvas de titulación de una base fuerte o débil con un ácido fuerte como titulante tienen forma de S invertida, donde el pH comienza alto y disminuye con la adición del ácido fuerte.