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16.6:

Cálculos de Titulación: Ácido Fuerte - Base Fuerte

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Titration Calculations: Strong Acid – Strong Base

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Cuando se valora un ácido fuerte con una base fuerte o viceversa, se puede calcular el pH durante su evaluación determinando la concentración de los iones de hidronio o hidróxido restantes. Por ejemplo, 50 mililitros de ácido clorhídrico 0, 10 molar se disocian en iones cloruro e hidronio 0, 10 molar con un pH inicial de uno. Si se agregan 25 mililitros de hidróxido de sodio 0, 10 molar, la nueva concentración de iones de hidronio puede calcularse restando los moles totales de iones de hidróxido de los moles totales de iones de hidronio y dividiéndolos por el volumen total:75 mililitros o 0, 075 litros.50 mililitros de ácido clorhídrico 0, 10 molar contienen 0, 0050 moles de hidronio, mientras que 25 mililitros de hidróxido de sodio 0, 10 molar tienen 0, 0025 moles de iones de hidróxido. Si se sustituyen estos valores en la ecuación, la concentración de iones de hidronio es igual a 0.033 molar. Por lo tanto, el pH de la solución se ha elevado a 1, 48.Si se continúa la adición de hidróxido de sodio hasta 50 mililitros, todos los iones de hidronio del ácido clorhídrico se neutralizan y el punto de equivalencia se alcanza cuando el pH aumenta a siete. Por encima del punto de equivalencia, el pH de la solución está determinado por los iones de hidróxido, ya que el ácido clorhídrico ha sido completamente neutralizado. Si se agregan a la solución 70 mililitros de solución de hidróxido de sodio que contiene 0, 0070 moles de iones de hidróxido, la concentración final de iones de hidróxido se puede determinar restando los moles iniciales de iones de hidronio del total de moles de iones de hidróxido y dividiéndolo por el volumen total de la solución.Como la concentración final de iones de hidróxido es 0, 017 molar, el pOH y el pH de la solución son 1, 78 y 12, 22, respectivamente.

16.6:

Cálculos de Titulación: Ácido Fuerte - Base Fuerte

Cálculo del pH para soluciones de titulación: Ácido fuerte/base fuerte

Se realiza una titulación de 25,00 ml de HCl 0,100 M (ácido fuerte) con 0,100 M de una base fuerte NaOH. El pH, a diferentes volúmenes de solución básica añadida, puede calcularse de la siguiente manera:

(a) Volumen de titulante = 0 ml. El pH de la solución se debe a la ionización ácida del HCl. Debido a que se trata de un ácido fuerte, la ionización es completa y la molaridad de iones hidronio es de 0,100 M. El pH de la solución es entonces:

Eq1

(b) Volumen de titulante = 12,50 ml. Dado que la muestra de ácido y la base titulante son monopróticos y están presentes en igual concentración, esta adición de titulante implica menos de una cantidad estequiométrica de base, por lo que se consume completamente mediante reacción con el exceso de ácido en la muestra. La concentración de ácido restante se calcula restando la cantidad consumida de la cantidad inicial y dividiendo por el volumen de la solución:

Eq2

(c) Volumen de titulante = 25,00 ml. Esta adición de titulante implica una cantidad estequiométrica de base (el punto de equivalencia), por lo que sólo los productos de la reacción de neutralización están en solución (agua y NaCl). Ni el catión ni el anión de esta sal se someten a ionización ácido-base; el único proceso que genera iones hidronio es la autoprotólisis del agua. La solución es neutra, con un pH = 7,00.

(d) Volumen de titulante = 37,50 ml. Esto implica la adición de titulante por encima del punto de equivalencia. A continuación, el pH de la solución se calcula utilizando la concentración de iones hidróxido:

Eq3

Este texto es adaptado de Openstax, Química 2e, Sección 14.7: Titulaciones ácido-base.