Calcular ph en el punto de equivalencia

Calcular ph en el punto de equivalencia

Cómo calcular el ph en el punto de equivalencia ácido débil base fuerte

La valoración de un ácido fuerte con una base fuerte es la más sencilla de los cuatro tipos de valoraciones, ya que se trata de un ácido fuerte y una base fuerte que se disocian completamente en el agua, dando lugar a una reacción de neutralización de ácido fuerte-base fuerte. Esta valoración requiere el uso de una bureta para dispensar una base fuerte en un recipiente de ácido fuerte, o viceversa, con el fin de determinar el punto de equivalencia.
El propósito de una valoración de ácido fuerte y base fuerte es determinar la concentración de la solución ácida valorándola con una solución básica de concentración conocida, o viceversa, hasta que se produzca la neutralización. Como tanto el ácido como la base son fuertes (valores altos de Ka y Kb), ambos se disociarán completamente, lo que significa que todas las moléculas de ácido o base se separarán completamente en iones. En el punto de equivalencia, cantidades iguales de iones H+ y OH- se combinarán para formar H2O, dando como resultado un pH de 7,0 (neutro). El pH en el punto de equivalencia para esta valoración siempre será de 7,0, tenga en cuenta que esto es cierto sólo para las valoraciones de ácido fuerte con base fuerte. Además, el anión (ion negativo) creado a partir de la disociación del ácido se combina con el catión (ion positivo) creado a partir de la disociación de la base para crear una sal. Por lo tanto, la reacción entre un ácido fuerte y una base fuerte dará como resultado agua y una sal.

Cómo encontrar el ph en el punto de equivalencia a partir del gráfico

En el punto de equivalencia tenemos una solución que contiene una sal pura que es producto de la reacción de neutralización que se produce durante la valoración. Por lo tanto, el cálculo del pH del punto de equivalencia es idéntico al cálculo del pH de la solución salina.
En el caso de la valoración de una base débil con un ácido fuerte, la situación es muy similar – el pH en el punto de equivalencia está determinado por la hidrólisis de la sal de la base débil. Por lo tanto, necesitamos el pKa del ácido conjugado para calcular el H+ y el pH. Consulte la conferencia y la hoja de trucos mencionada anteriormente para obtener más detalles.
En el caso de los ácidos y las bases polipróticas, los cálculos son mucho más difíciles. Puedes intentar seguir los métodos descritos en la clase sobre el cálculo del pH de los ácidos y bases polipróticos, o puedes utilizar la calculadora de pH BATE.
En el punto de equivalencia tenemos una solución de formiato de sodio. Como las concentraciones del ácido valorado y del valorante son idénticas, y el ácido fórmico monoprótico reacciona 1:1 con el hidróxido de sodio, tenemos que añadir idéntico volumen de base al volumen dado de ácido. Esto a su vez significa que el volumen final es el doble del volumen inicial de la muestra de ácido, por lo que después de la dilución la concentración de formiato debe ser la mitad de la del ácido, es decir, 0,05 M.

Cómo calcular el volumen del punto de equivalencia

Como ya sabrás, cuando un ácido o una base se disuelven en agua, sus iones H⁺ y OH- se disocian respectivamente, desplazando el equilibrio natural de autoionización del agua (2H₂O ⇌ H₃O⁺ + OH-), haciendo que la solución sea más ácida o más básica. A pH 7, la concentración de iones H₃O⁺ a iones OH- es una relación de 1:1 (el punto de equivalencia).
Al hacer una valoración, solemos tener una solución de volumen conocido pero de molaridad desconocida (el analito), a la que se añade un indicador de color (por ejemplo, fenolftaleína). El indicador cambiará de color cuando se alcance esta relación 1:1 (regida por su curva de valoración). Añadiendo un ácido o una base de molaridad conocida (el valorante) y midiendo la cantidad necesaria para provocar este cambio, podemos calcular la molaridad de la incógnita mediante la siguiente ecuación:
Una curva de valoración es un gráfico de la concentración del analito en un punto determinado del experimento (normalmente el pH en una valoración ácido-base) frente al volumen del valorante añadido. En el caso de una valoración ácido-base, esta curva nos indica si se trata de un ácido/base débil o fuerte.

Cómo calcular el ph a la mitad del punto de equivalencia

Como se vio en el capítulo sobre la estequiometría de las reacciones químicas, las valoraciones pueden utilizarse para analizar cuantitativamente las soluciones en cuanto a sus concentraciones de ácidos o bases. En esta sección, exploraremos los cambios en las concentraciones de las especies ácidas y básicas presentes en una solución durante el proceso de una valoración.
Anteriormente, cuando estudiábamos las reacciones ácido-base en solución, nos centrábamos sólo en el punto en el que el ácido y la base eran estequiométricamente equivalentes. No se tenía en cuenta el pH de la solución antes, durante o después de la neutralización.
Se realiza una valoración de 25,00 mL de HCl 0,100 M (ácido fuerte) con 0,100 M de una base fuerte NaOH la curva de valoración se muestra en la Figura 1. Calcule el pH a estos volúmenes de solución de base añadida:
Como el HCl es un ácido fuerte, podemos suponer que todo él se disocia. La concentración inicial de H3O+ es [latex][\text{H}_3\text{O}^{+}]_0 = 0,100\;M[/latex]. Cuando se añade la solución de base, ésta también se disocia completamente, proporcionando iones OH-. Los iones H3O+ y OH- se neutralizan mutuamente, por lo que sólo quedan los que estaban en exceso, y su concentración determina el pH. Así, la solución es inicialmente ácida (pH < 7), pero finalmente todos los iones hidronio presentes del ácido original se neutralizan, y la solución se vuelve neutra. A medida que se añade más base, la solución se vuelve básica.

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