Práctica 5

Curvas de Neutralización

OB

JETIV

O Realizar una titulación

ácido-base con el potenciómetro y observar los cambios de

pH mediante la variación

del potencial de electrodo.

Fundam

ento

Una curva de titulación ácido-base consiste en graficar

el pH (o el pOH) contralos mililitros de titulante. Estas curvas son muy útiles

para juzgar la factibilidad

de una titulación y para seleccionar el indicador

adecuado.Al efectuar una titulación de un ácido con una base o

viceversa, es de granimportancia tener en cuenta los cambios de

concentración de H+ cerca del punto

de viraje, para así elegir el indicador más apropiado de

acuerdo con los valoresde pH entre los que tenga lugar su cambio de

coloración.Los siguientes experimentos sirven para ejemplificar

los tipos de curvas detitulación que se obtienen con un ácido fuerte, un

ácido débil, una base fuerte y

una base débil. Los datos se pueden usar para

estandarizar una solución,

analizar una muestra o determinar la constante de

disociación de un ácido o

base débil.

Cuestio

nario

¿El pH en el punto estequiométrico de

una titulación de un ácido débil con

una base fuerte, será ácido, alcalino o

neutro?

Neutro ¿El pH en el punto estequiométrico de una titulación de una base débil con

un ácido fuerte, será ácido, alcalino o neutro?

Neutro

Investiga la toxicidad de los reactivos empleados en esta práctica

HCl Inhalación: En el caso de exposiciones

agudas, los mayores efectos se limitan al tracto respiratorio superior. El gas causa dificultad para respirar, tos e inflamación y ulceración de nariz, tráquea y laringe. Exposiciones severas causan espasmo de la laringe y edema en los pulmones y cuerdas vocales. Una exposición prolongada y repetida puede causar decoloración y corrosión dental.

Contacto con ojos: Este ácido es un irritante severo de los ojos y su contacto con ellos puede causar quemaduras, reducir la visión o, incluso, la pérdida total de ésta.

Contacto con la piel: En forma de vapor o disoluciones concentradas causa quemaduras serias, dermatitis y fotosensibilización. Las quemaduras pueden dejar cicatrices, que incluso pueden desfigurar las regiones que han sido dañadas.

Ingestión: Produce corrosión de las membranas mucosas de la boca, esófago y estómago. Los síntomas que se presentan son: disfagia, náuseas, vómito, sed intensa y diarrea. Puede presentarse, incluso, respiratorio y muerte por necrosis del esófago y estómago.

NaOH

Inhalación: La inhalación de polvo o

neblina causa irritación y daño del tracto

respiratorio. En caso de exposición a

concentraciones altas, se presenta

ulceración nasal. A una concentración de

0.005-0.7 mg/m3, se ha informado de

quemaduras en la nariz y tracto. En

estudios con animales, se han reportado

daños graves en el tracto respiratorio,

después de una exposición crónica.

Contacto con ojos: El NaOH es

extremadamente corrosivo a los ojos por

lo que las salpicaduras son muy

peligrosas, pueden provocar desde una

gran irritación en la córnea, ulceración,

nubosidades y, finalmente, su

desintegración. En casos mas severos

puede haber ceguera permanente, por lo

que los primeros auxilios inmediatos son

vitales.

Contacto con la piel: Tanto el NaOH

sólido, como en disoluciones

concentradas es altamente corrosivo a

la piel.

CH₃CO₂H

Inhalación: Irritación severa de la nariz y la garganta, náuseas, resfriado, dolor en el pecho y dificultad respiratoria. Altas concentraciones puede causar inflamación en las vías respiratorias (bronconeumonía) y acumulación de fluidos en los pulmones(edema).

Ingestión: Quemaduras e inflamación de la boca, el abdomen y la garganta, vómito y deposición con sangre. Irritación tracto gastrointestinal (esófago y estómago),espasmos estomacales, también puede resultar vómito con sangre, daños en los riñones. En grandes cantidades puede ser fatal. Las soluciones diluidas como el vinagre, no causan daño.

Piel: Es corrosivo, produce quemaduras, altamente irritante.

Ojos: Puede causar quemaduras irreversibles de la córnea. Vapores de ácido acético, o líquido pueden causar irritación. Soluciones concentradas pueden causar severas quemaduras y daño permanente.

NH₄OH

Ingestión accidental: quemaduras corrosivas en la boca, garganta, esófago, estomago e intestino delgado.

Ojos: causa irritación severa, quemaduras, visión borrosa y a exposiciones importantes puede causar daño irreversible en la cornea, produciendo ceguera.

Piel: produce irritación y quemaduras corrosivas con ampollas.

Inhalación: irritación severa del tracto respiratorio, broncoespasmos, dificultad para respirar, hasta edema agudo pulmonar fatal.

Cu

rva d

e t

itu

laci

ón

áci

do f

uert

e-b

ase

fu

ert

e: 1. Se coloca una solución de

NaOH 0.1 N valorada en una bureta hasta el aforo.2. Se sujeta la bureta en un soporte metálico mediante una pinza para bureta.3. Se calcula el pH teórico de las soluciones ácida y alcalina.4. Se verifica la calibración del potenciómetro, 5. Con una pipeta volumétrica de 25 mL, se toma una alícuota de una solución de HCl 0.1 N valorado y se deposita en un vaso de precipitado de 250 mL.6. Se diluye la solución del ácido a 100 mL con agua destilada y se le coloca en el interior del vaso una cápsula magnética. El vaso se pone en un agitador magnético.7. Se coloca el soporte metálico con la bureta que contiene el NaOH 0.1 N cerca del agitador de manera que la punta de la bureta quede encima del vaso con la solución ácida.8. Se introducen los electrodos en la solución del9. Se acciona el agitador magnético.10. Se registre el pH de la solución antes de comenzar a adicionar el titulante.11. Se agrega desde la bureta 5 mL de NaOH y se registra nuevamente el pH12. Se sigue el mismo procedimiento para registrar el valor respectivo de pH que se obtiene después de adicionar 10, 15 y 20 mL del titulante.13. Posteriormente se agrega el titulante a intervalos de 1 mL hasta casi alcanzar el pH del punto de equivalencia14. Por último, se registran dos lecturas más adicionando un exceso de 5 y 10 mL de titulante.15. Se grafican los siguientes datos: pH contra mL de base añadida.

Curv

a d

e t

itula

ción á

cido d

ébil

– base

fuert

e. 1. Con una pipeta volumétrica de 25 mL

se toma una alícuota de ácidoacético (ácido débil) 0.1 N valorada y se deposita en un vaso deprecipitado de 250 mL, el cual se coloca en el agitador magnético.2. Se calcula el pH teórico del ácido acético tomando en cuenta la constantede ionización de este ácido.3. Se diluye la solución del ácido hasta 100 mL con agua destilada; secoloca una cápsula magnética en su interior y dos gotas de Fenolftaleína.4. Se colocan los electrodos del potenciómetro, se acciona el agitadormagnético cuidadosamente y se registra el pH inicial.5. Se adicionan 5 mL de la solución de NaOH 0.1 N colocada en la bureta yse registra el valor del pH.6. Se realizan las acciones señaladas en los incisos 12 y 13 del punto I delprocedimiento anteriormente descrito para llegar al punto de equivalencia(En este caso, teóricamente debe coincidir con el cambio de color delindicador y la elevación más brusca de pH)7. Se adicionan 5 y 10 mL del titulante en exceso y se registran los valoresde pH que se obtienen respectivamente.8. Se grafican los datos de la titulación igual que en el caso anterior y secomparan las curvas obtenidas al titular un ácido fuerte y un ácido débilcon una base fuerte ambas. Justifique la selección del indicador.

Cu

rva d

e t

itu

laci

ón

base

déb

il –

áci

do

fuert

e 1. Se coloca en una bureta limpia, una solución de HCl 0.1 N valorada.2. Con una pipeta volumétrica de 25 mL se toma una alícuota de Hidróxidode amonio (base débil) 0.1 N valorado y se deposita en un vaso deprecipitado de 250 mL, el cual se coloca en el agitador magnético.3. Se calcula el pH teórico del hidróxido de amonio tomando en cuenta laconstante de ionización de esta base4. Se diluye la solución básica hasta 100 mL con agua destilada; se colocauna cápsula magnética en su interior y dos gotas de Naranja de metilo.5. Se colocan los electrodos del potenciómetro, se acciona el agitadormagnético cuidadosamente y se registra el pH inicial.6. Se adicionan 5 mL de la solución de HCl 0.1 N colocada en la bureta y seregistra el valor del pH.7. Se realizan las acciones señaladas en los incisos 12 y 13 del punto I delprocedimiento anteriormente descrito para llegar al punto de equivalencia(En este caso, teóricamente debe coincidir con el cambio de color delindicador y la disminución más brusca de pH)8. Se adicionan 5 y 10 mL del titulante en exceso y se registran los valoresde pH que se obtienen respectivamente.9. Se grafican los datos de la titulación igual que en el caso anterior y secomparan las curvas obtenidas al titular una base débil y un ácido débilcon sus antagónicos fuerte. Justifique la selección del indicador.

PROCEDIMIENTO

0 5 10 15 20 25 300

0.51

1.52

2.53

3.54

4.5

Valores Y

Valores Y

0 10 20 30 40 50 600123456789

10

ml HCl

pH

–(N

H₄O

H)

0 10 20 30 40 50 600

2

4

6

8

10

12

14

16

Axis Title

Axis Title