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APLICACIONES DE LAS VALORACIONES DE NEUTRALIZACIÓN
Análisis de carbonatos y mezclas de carbonatos
En una solución que contenga OH-, CO3= y HCO3
- SOLO pueden existir dos de los tres componentes1. Se titula una alícuota de la solución con un indicador
como fenolftaleína (cambia a pH básico)VF volumen de HCl hasta fenolftaleína
2. Se titula otra alícuota igual con un indicador como naranja de metilo (cambia a pH ácido)VN volumen de HCl hasta naranja de metilo
Dependiendo de VF y VN se puede deducir la composición de la solución. En una solución pueden
existir OH-, CO3= y HCO3
- solos o en mezclas
compatibles: (OH- + CO3= ) o (CO3
= + HCO3- )
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Análisis de carbonatos y mezclas de carbonatos
pH
VHCl
Solo NaOH
VF = VN
fenolftaleína
naranja de metilo
VN
VF
3
Análisis de carbonatos y mezclas de carbonatos
Solo Na2CO3
VF = ½ VN
VN
VF
fenolftaleína
naranja de metilo
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Análisis de carbonatos y mezclas de carbonatos
Solo NaHCO3
VF = 0VN
VF
fenolftaleína
naranja de metilo
pH
VHCl
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Análisis de carbonatos y mezclas de carbonatos
NaOH + Na2CO3
VF > ½ VNVN
VF
El VF titula NaOH y Na2CO3 (1 eq)
NaOH + HCl H2O + NaCl
Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl
El VN titula NaOH y Na2CO3 (2 eq)
NaOH + HCl H2O + NaCl
Na2CO3 + 2HCl H2CO3 + 2NaCl
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Análisis de carbonatos y mezclas de carbonatos
Na2CO3 + NaHCO3
VF < ½ VNVN
VF
El VF titula Na2CO3 (1 eq)
Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl
El VN titula Na2CO3 (2 eq) y NaHCO3
Na2CO3 + 2HCl H2CO3 + 2NaCl
NaHCO3 + HCl H2CO3 + NaCl
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Análisis de carbonatos y mezclas de carbonatos
Ejercicios:
Una serie de soluciones que puede contener NaOH, Na2CO3 y NaHCO3, solos o en mezclas compatibles, se valora con HCl 0.120 M. Si se valoran alícuotas de 25 mL de cada solución hasta VF y VN, deducir la composición de las soluciones. Calcular los gramos de soluto por litro de solución.
a) 1ª solución:
VF = 22.42 mL
VN = 22.44 mL VF = VNSolo
contiene NaOH
mmol NaOH = 22.42 x 0.120 = 2.69 mmol NaOH
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Análisis de carbonatos y mezclas de carbonatos
25 mL
2.69 mmol NaOH x 40 g NaOH
1 mol NaOH= 4.31 g NaOH / L
b) 2ª solución:
VF = 15.67 mL
VN = 42.13 mL VF < ½ VN
Contiene NaHCO3
+ Na2CO3
VN
VF
CO3= VHCl
0.120 M
HCO3- originalHCO3
-
genera:
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Análisis de carbonatos y mezclas de carbonatos El VF titula Na2CO3
mmol Na2CO3 = VF x MHCl = 15.67 x 0.120
mmol Na2CO3 = 1.88 mmol Na2CO3
25 mL
1.88 mmol Na2CO3 x 106 mg
1 mmol = 9.97 mg/mL Na2CO3
(en la alícuota)
(VN-VF) titula
HCO3- original de la solución
HCO3- proveniente de CO3
=
= 1.88 mmol HCO3-
mmol HCO3- original + HCO3
- proveniente de CO3= =
(VN-VF) x 0.120
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Análisis de carbonatos y mezclas de carbonatos
mmol HCO3- original = (42.13 – 15.67) x 0.120 – 1.88
mmol HCO3- original = 3.18 – 1.88 = 1.30 mmol NaHCO3
25 mL
1.30 mmol NaHCO3 x 84 mg
1 mmol = 4.37 mg/mL NaHCO3
(en la alícuota)
c) 3ª solución:
VF = 29.64 mL
VN = 36.42 mL VF > ½ VN
Contiene NaOH + Na2CO3
VN
VF
VHCl 0.120 M
CO3=
OH- HCO3-
genera:
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Análisis de carbonatos y mezclas de carbonatos
El VF titula NaOH y Na2CO3
(VN-VF) titula HCO3- proveniente de CO3
=
CO3= + H+ HCO3
-
mmol HCO3- = mmol CO3
= = (VN-VF) x 0.120
mmol CO3= = (36.42 – 29.64) x 0.120 = 0.81 mmol
25 mL
0.81 mmol Na2CO3 x 106 mg
1 mmol = 3.43 mg/mL Na2CO3
(en la alícuota)
El VF titula NaOH y Na2CO3
mmol NaOH + mmol CO3= = VF x MHCl = 29.64 x 0.120 = 3.56
mmol NaOH = 3.56 – 0.81 = 2.75 mmol NaOH
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Análisis de carbonatos y mezclas de carbonatos
25 mL
2.75 mmol NaOH x 40 mg
1 mmol = 4.40 mg/mL NaOH
(en la alícuota)
d) 4ª solución:
VF = 16.12 mL
VN = 32.23 mL VF = ½ VNSolo
contiene Na2CO3
VN
VF
VHCl 0.120 M
CO3= HCO3
-
genera:
mmol Na2CO3 = VF x MHCl = 16.12 x 0.120 = 1.93
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Análisis de carbonatos y mezclas de carbonatos
25 mL
1.93 mmol Na2CO3 x 106 mg
1 mmol = 8.18 mg/mL Na2CO3
(en la alícuota)
e) 5ª solución:
VF = 0 mL
VN = 33.33 mL VF = 0 Solo contiene NaHCO3
El VN titula NaHCO3
mmol NaHCO3 = VN x MHCl = 33.33 x 0.120 = 4.0
25 mL
4.0 mmol NaHCO3 x 84 mg
1 mmol = 13.44 mg/mL NaHCO3
(en la alícuota)
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Análisis de fosfatos y mezclas de fosfatos
Soluciones básicas: NaOH, PO4≡ , HPO4
=
(solos o en mezclas compatibles)
Mezclas compatibles
(NaOH, PO4≡)
(PO4≡ , HPO4
=)
Soluciones ácidas: HCl, H3PO4 , H2PO4-
(solos o en mezclas compatibles)
Mezclas compatibles
(HCl, H3PO4)
(H3PO4 , H2PO4-)
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Soluciones básicas de fosfatos
Solo NaOH
VF = VNVN
VF
(se titulan con HCl)
Solo PO4≡
VF = ½ VN
VN
VF
VN titula PO4≡ + 2H+ H2PO4
-
VF titula PO4≡ + H+ HPO4
=
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Soluciones básicas de fosfatos (se titulan con HCl)
Solo HPO4=
VF = 0VN
VF
VN titula HPO4= + H+ H2PO4
-
OH- + PO4≡
VF > ½ VNVN
VF
VF titula OH- y PO4≡ + H+ HPO4
=
VN titula OH- y PO4≡ + 2H+ H2PO4
-
Soluciones básicas de fosfatos
PO4≡ y HPO
4=PO4
≡ y HPO4
=VF < ½ VNVF < ½ VN
VF titula PO4≡ + H+ HPO4
=
VN titulaPO4
≡ + 2H+ H2PO4-
HPO4= + H+ H2PO4
-
fenolftaleína
naranja de metilo
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Soluciones básicas de fosfatos
EjercicioUna solución básica contiene fosfatos. Al titular 25 ml de la solución presenta VF= 21.3 ml de HCl 0.120 M y otra alícuota igual la titularla presenta VN= 30.12 mL de HCl 0.120 M. Deducir la composición de la solución y sus concentraciones mg/mL
VF= 21.3VN= 30.12
VF > ½ VNVF > ½ VN OH- + PO4≡OH- + PO4
≡
R/ 6.95 mg Na3PO4/mL
R/ 2.4 mg NaOH/mL18
Soluciones ácidas de fosfatos (se titulan con NaOH)
Solo HClSolo HCl VN = VFVN = VF
Solo H3PO4Solo H3PO4 VN = ½ VFVN = ½ VF
VN titula H3PO4 + OH- H2PO4- + H2O
VF titula H3PO4 + 2OH- HPO4= + 2H2O
Solo H2PO4-Solo H2PO4
- VN = 0VN = 0
VF titula H2PO4- + OH- HPO4
= + H2O
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HCl + H3PO4HCl + H3PO4
Soluciones ácidas de fosfatos (se titulan con NaOH)
VN > ½ VFVN > ½ VF
VN titula HCl y H3PO4 + OH- H2PO4-
VF titula HCl y H3PO4 + 2OH- HPO4=
H3PO4 y H2PO4
-H3PO4 y H2PO4
-VN < ½ VFVN < ½ VF
VN titula H3PO4 + OH- H2PO4-
VF titulaH3PO4 + 2OH- HPO4
= + 2H2O
H2PO4- + OH- HPO4
= + H2O 20
Soluciones ácidas de fosfatos (se titulan con NaOH)
EjercicioUna solución ácida puede contener HCl, H3PO4 o NaH2PO4 solos o en mezclas compatibles. Al titular 25 ml de la solución presenta VN= 18,72 ml de NaOH 0.120 M y otra alicuota igual la titularla presenta VF= 23.6 mL de NaOH 0.120 M. Deducir la composición de la solución y sus concentraciones mg/mLVN= 18,72
VF= 23,6
VN > ½ VFVN > ½ VFHCl + H3PO4HCl + H3PO4
R/ 2,31 mg H3PO4/mL
R/ 2.42 mg HCl/mL
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