5.Exposicion Equilibrio Ionico e Hidrolisis de Sales

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA SECCIÓN DE QUÍMICA ANALÍTICA EQUILIBRIO IÓNICO MsC Alfredo Cruz Monzón

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  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

    FACULTAD DE INGENIERA QUMICA

    SECCIN DE QUMICA ANALTICA

    EQUILIBRIO INICO

    MsC Alfredo Cruz Monzn

  • A finales del siglo IXX, el qumico Svante Arrhenius formul por primera vez una

    teora respecto a la disociacin inica, que actualmente ha sido modificada, pero que

    a grandes razgos se mantiene.

    Arrhenius admite los sgtes conceptos:

    Electrolitos:

    Aquellos que en solucin acuosa sufren disociacin total o parcial en forma de iones,

    por lo que sus soluciones conducen la corriente elctrica. Pueden ser:

    Electrolitos Fuertes: Aquellos que sufren disociacin total (estn 100 % disociados), por lo tanto sus soluciones presentan alta conductividad elctrica.

    Entre ellos tenemos:

    cidos Fuertes: HCl , HBr, HI, HNO3, HClO4 y H2SO4

    Bases Fuertes: LiOH, NaOH, KOH, Ca(OH)2, Mg(OH)2, etc

    Sales Inorgnicas de elementos Grupo IA y NH4+ : CH3COONa, KNO3, Na3PO4, etc

    Todos los Cloratos (ClO3-): CuClO3, KClO3, etc

    Todos los Acetatos (CH3COO-) : CH3COONa, Pb(CH3COO)2

    Todos los Sulfatos (SO42-), excepto los de Pb2+, Sr2+

    Todos los Cloruros (Cl-), Bromuros (Br-) y Ioduros (I-), excepto del Hg22+, Ag+,

    Pb2+

  • Electrolitos Dbiles: Aquellos que sufren disociacin parcial, por lo que sus soluciones presentan baja conductividad elctrica:

    cidos dbiles: CH3COOH, H2CO3, HF, H2SO3, H3PO4, etc

    Bases Dbiles: NH3, CH3NH2, (CH3)2NH, etc

    Todas las sustancias que sufran disociacin parcial.

  • DEFINICIONES DE CIDOS Y BASES.

    1. Arrhenius (1883)

    cido: Sustancia que, en disolucin acuosa, genera H+

    HCl H+ (aq) + Cl- (aq)

    Base: Sustancia que, en disolucin acuosa, genera OH-

    NaOH Na+ (aq) + OH- (aq)

  • Svante Arrhenius

    (1859-1927)

    [http://www.nobel.se/chemistry/laureates/1903/index.html]

    En reconocimiento a los extraodinarios servicios que ha

    prestado al avance de la qumica mediante su teora

    electroltica de la disociacin.

    1903

    Tercer premio Nobel

    de Qumica

    Limitaciones:

    * Sustancias bsicas que no poseen iones hidroxilo (p.ej.: NH3 (l)

    * Se limita a disoluciones acuosas.

    Se requiere una perspectiva ms general

  • 2.- Brnsted-Lowry (1923)

    cido: Especie que tiene tendencia a ceder un H+

    Base: Especie que tiene tendencia a aceptar un H+

    CH3COOH (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + CH3COO

    - (aq)

    cido 1 Base 2 Base Conj 1 c. Conj 2

    Transferencia

    protnica

    NH3 (aq) + H2O (l) NH4+ (aq) + OH

    - (aq)

    * Ya no se limita a disoluciones acuosas

    * Se explica el comportamiento bsico de, p.ej., NH3 Ventajas

    Par cido-base conjugado

    Sustancia anftera (puede actuar como

    cido o como base)

  • Escribir los pares conjugados de:

    1. Ca(OH)2 + 2H2O(l) === Ca(OH)2H2+

    (ac) + 2OH-(ac)

    2. H2SO4(ac) + H2O(l) === H3O+

    (ac) + HSO4-(ac)

    3. NH3(g) + HCl(g) === NH4Cl(ac)

    4. CH3COOH(ac) + NaOH(ac) === CH3COONa(ac) + H2O(l)

    5. HF(ac) + NH3(ac) === NH4F(ac)

  • 3. Lewis (1923)

    cido: Especie que puede aceptar pares de electrones

    Base: Especie que puede ceder pares de electrones

    Para que una sustancia acepte un H+ debe poseer un par

    de electrones no compartidos.

    H+ + :N H

    H

    H

    N H

    H

    H

    H

    +

  • Gilbert Newton Lewis

    (1875-1946)

    El H+ es cido de Lewis, pero no es el nico.

    La base puede ceder pares de electrones a otras especies

    Definicin ms general

    H N: H

    H

    + B F

    F

    F

    H N

    H

    H

    B F

    F

    F

    base cido

  • LA AUTOIONIZACIN DEL AGUA.

    ESCALA DE pH.

    Equilibrio de autoionizacin del agua

    H2O (l) + H2O (l) H3O+ (aq) + OH

    - (aq)

    De donde:

    pH = log [H3O+] pOH = log [OH-]

    log 10-14 = log [H3O+] + ( log [OH-] )

    14 = pH + pOH

    Kw = [H3O+][OH-]

    Producto inico del agua a 25C, Kw = 10-14

  • Agua pura: [H3O+] = [OH-]

    [H3O+] = 10-7 pH = 7

    [OH-] = 10-7 pOH = 7

    DISOLUCIN

    NEUTRA

    [H3O+] = [OH-]

    pH = 7

    DISOLUCIN

    CIDA

    [H3O+] > [OH-]

    pH < 7

    DISOLUCIN

    BSICA

    [H3O+] < [OH-]

    pH > 7

    0 C 25 C 50 C 100 C

    Kw 1,14 * 10-15 1,01 * 10-14 5,47 * 10-14 5,4 *10-13 aprox

  • FUERZA DE CIDOS Y BASES.

    CONSTANTES DE IONIZACIN.

    Fuerza de un cido o base: mayor o menor tendencia a transferir

    o aceptar un protn.

    Medida cuantitativa: constante de equilibrio de su reaccin con agua.

    HA (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + A

    - (aq) [HA]

    ]O][H[AK 3a

    Constante de acidez (de disociacin, de ionizacin)

    Mayor fuerza de un cido: mayor ser Ka (menor pKa)

    Caso extremo: cido fuerte (p.ej. HCl, HNO3, HClO4, ...), se encuentran

    totalmente disociado, por lo que:

    (Ka >> 1 , Ka )

  • Anlogamente con las bases:

    B (aq) + H2O (l) BH+ (aq) + OH

    - (aq)

    [B]

    ]][OH[BHKb

    Constante de basicidad

    Mayor fuerza de una base: mayor ser Kb (menor pKb)

    Caso extremo: base fuerte (p.ej. NaOH, KOH, ...)

    se encuentra totalmente disociada (Kb >> 1, Kb )

    En el caso de un par cido-base conjugado, Ka y Kb estn relacionadas

    Kw = Ka Kb

    B (aq) + H2O (l) BH+ (aq) + OH

    - (aq)

    a

    w

    3

    3b

    K

    K

    ]O[H

    ]O[H

    [B]

    ]][OH[BHK

  • EQUILIBRIOS DE IONIZACIN.

    Cmo podemos calcular las concentraciones de todas las

    especies presentes en una disolucin en la que se establecen

    diversos equilibrios de ionizacin?

    MTODO GENERAL

    1. Expresiones de las constantes de equilibrio

    2. Balance de materia

    3. Balance de cargas (condicin de electroneutralidad)

    4. Resolucin del sistema de ecuaciones

  • HA (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + A

    - (aq)

    P.ej.: equilibrio de ionizacin de un cido dbil HA en agua

    1. Expresiones de las constantes de equilibrio

    Equilibrios presentes HA(aq) + H2O (l) H3O

    + (aq) + A- (aq)

    2 H2O (l) H3O+ (aq) + OH

    - (aq)

    [HA]

    ]O][H[AK 3a Kw = [H3O

    +][OH-]

    2. Balance de materia: [HA]o + [A-]o = [HA] + [A

    -]

    3. Balance de cargas (condicin de electroneutralidad)

    [H3O+] = [A

    -] + [OH-] 4. Resolver el sistema: 4 ecuaciones con 4 incgnitas

  • EQUILIBRIO DE CIDOS Y BASES EN AGUA

    I. DISOCIACIN DE CIDOS EN AGUA.

    Cualquier cido HA, experimenta en mayor o menor grado la siguiente

    disociacin: HA + H2O ==== H3O+ + A-

    Donde:

    Ka = [H3O+][A-]

    [HA]

    * Para cidos fuertes, la disociacin es total y se asume que Ka = , infinito

    * Para cidos dbiles, Ka tiene un valor numrico definido a una T dada.

    A. DISOCIACIN DE UN ACIDO FUERTE EN AGUA:

    Para el caso de cidos fuertes, la disociacin es total por cuanto se ioniza

    totalmente, de tal manera que en equilibrio el valor de [HA] = 0, de lo cual se

    deduce que Ka = infinito

    Ejemplo 1

    Determinar el pH de una solucin obtenida por mezcla de 290 mL de HCl que es

    0,345 N con 280 mL de NaOH que es 0,2014 M.

  • Ejemplo2

    Calcular el pH de una solucion formada por mezcla de 16 mL de H2SO4

    (densidad 1,84 g/cm3 ; % 98 ), con 800 mL de NaOH que es 0,28 N la cual se

    aforo finalmente a 2 L de solucin.

    Ejemplo 3

    Determinar el pH de una mezcla formada por 360 ml de H2SO4 que de

    concentracion 0,2458 N con 180 mL de H2SO4 que es 0,1074 M.

  • B. DISOCIACIN DE UN ACIDO DBIL EN AGUA

    Sea un cido dbil monoprtico HA, cuyo grado de disociacin es , que

    inicialmente est en una concentracin molar Ca, entonces:

    CH3COOH + H2O ===== H3O+ + CH3COO

    -

    Inicio (moles/L): Ca 0 0

    Cambio (moles/L): -Ca + Ca + Ca ____

    Equilibrio (moles/L): Ca ( 1 - ) Ca Ca

    Ka = Ca * Ca Conocida como la ecuacin de dilucin de Oswald, para

    Ca (1- ) cidos dbiles monoprticos

    Si se comprueba que: Ca/Ka 1000

    Entonces se puede afirmar que ( 1 - ) 1 ; con lo cual la ecuacin queda:

    Ka = [H3O+]2 / Ca

    de donde: [H3O+] = Ka * Ca

  • Si elvalor de (Ca/Ka) no es mayor que 1000 entonces no se cumple que (1 - ) = 1, en

    cuyo caso se obtiene una ecuacin de 2 Grado de la forma a 2 + b + c, cuya

    solucin de es:

    = - Ka

    Ka2 + 4 Ka Ca

    2 Ca

    Ca = [H3O+] = - Ka

    Ka2 + 4 Ka Ca

    2

    Asimismo: % Ionizacin = cantidad ionizada del cido * 100

    cantidad total del cido

    Ejemplo 1

    Una disolucin de CH3COOH (cido actico) que es 0,010M se encuentra disociada en

    un 4,20%, segn stos datos calcule el Ka para el cido actico

    Ejemplo 2

    Se tiene 250 mL de una solucin de CH3COOH que es 0,1426 M. Determine las

    concentraciones de todas las especies presentes en equilibrio, as como el pH de la

    disolucin. El Ka del CH3COOH es 1,8*10-5

  • DISOCIACIN DE UNA BASE EN AGUA. Si se parte de manera similar que para los cidos, tenemos:

    Sea la base B, entonces:

    B + H2O ==== BH+ + OH-

    Kb = [ OH- ][ BH+ ]

    [ B ]

    * Para bases fuertes, la disociacin es total y se asume que Kb = , infinito ; * Para bases dbiles, Kb tiene un valor numrico definido a una temperatura dada.

    a. Disociacin de una Base Fuerte en Agua: Para el caso de bases fuertes, la disociacin es total por cuanto se ioniza totalmente, de tal

    manera que en equilibrio el valor de [B] = 0, de lo cual se deduce que Kb = infinito.

    Ejemplo 1

    Determine el pH de una solucion formada por mezcla de 600 ml de NaOH 0,2510 N con

    240 mL de agua destilada.

    Ejemplo 2

    Determine el pH de una mezcla formada por mezcla de 620 mL de KOH que es 0,6541 N

    con 780 mL de HcL que es 0,3244 M

  • B. Disociacin de Bases Dbiles en agua Sea la base B que en agua experimenta la reaccin:

    B + H2O(l) ===== BH+

    (ac) + OH-

    y Kb = [BH+] [OH-]

    [B]

    De manera similar que los cidos dbiles, podemos obtener las relaciones para

    soluciones de bases dbiles:

    Sea la base dbil B, cuyo grado de disociacin es , y de concentracin molar

    Cb, entonces:

    B + H2O ===== BH+ + OH-

    Inicio (moles/L): Cb 0 0

    Cambio (moles/L): -Cb + Cb + Cb ____

    equilibrio (moles/L): Cb ( 1 - ) Cb Cb

    Kb = _Cb* Cb

    _ Conocida como la ecuacin de dilucin de

    Cb (1- ) Oswald para bases dbiles

  • Si la base dbil no esta muy disociada, es decir , es tan pequeo que es

    insignificante, entonces se puede asumir que ( 1 - ) = 1, por lo que la expresin

    queda:

    Kb = [ OH- ][ OH- ] de donde: [ OH- ] = Kb * Cb

    Cb

    aproximacin que es vlida cuando : Kb < 1*10-5 , o ms exactamente

    cuando: Cb/Kb 1000

    Si el valor de (Cb/Kb) no es mayor que 1000 entonces no se cumple que (1 - ) = 1,

    en cuyo caso se obtiene una ecuacin de 2 Grado de la forma a 2 + b + c, cuya

    solucin de es:

    = - Kb Kb2 + 4 Kb Cb

    2 Ca

    Cb = [OH-] = - Kb Kb2 + 4 Kb Cb

    2

    Asimismo: % Ionizacin = cantidad ionizada de la base dbil * 100

    cantidad total de la base dbil

  • Ejemplo 1

    Determinar el pH de una solucion formada por mezcla de 220 mL de dimetil

    amina (Kb = 5,9*10-4) de concentracion 0,2846 M con agua destlada hasta

    completar 400 mL.

    Ejemplo 2:

    Si se tiene una fiola de 500 mL y se le agregan 80 mL de una solucion de NH3 que

    es 0,4426 M ; 120 mL de NH3 que es 0,3844 M y finalmente se le afora a la

    marca con una solucion de NH3 que es 0,1038 M, entonces determine el pH de la

    mezcla y las concentraciones de las especies en equilibrio.

  • EFECTO DEL ION COMUN

    A temperatura constante en un sistema quimico reversible, cuando se

    aumenta la concentracion de una de las especies del sistema, entonces se

    produce una modificacion en las concentraciones de los demas

    componentes, de tal manera que la constante de equilibrio no se altera

    SOLUCIONES AMORTIGUADORAS, BUFFER O TAMPOM

    Aquellas que mantienen casi constante el pH cuando se les aade

    pequeas cantidades de un acido, de una base o cuando se las diluye.

    A) Amortiguadores Acidos: Son aquellas soluciones que contienen un

    acido debil y una sal conjugada del mismo acido debil.

    Ejemplo:

    CH3COOH / CH3COONa CH3COOH / CH3COONH4

  • Sea el acido debil monoprotico HA en solucion acuosa con una sal que

    proviene del mismo acido debil y que aporta los aniones A-

    HA + H2O === H3O+ + A-

    pH = pKa + log [A-] / [HA]

    Donde:

    [A-] = concentracion anion en equilibrio = cons sal ionica aportante

    [HA]= concentracion del acido debil de equilibrio

    Ejemplo 1

    Se mezclan 150 ml de CH3COOH que es 0,4580 M con 80 mL de una solucion de

    CH3COONa que es 0,3678 N. Determine:

    a. El pH de la mezcla asumiendo que solo esta presente el CH3COOH.

    b. El pH del amortiguador formado

    c. El pH cuando al amortiguador se le agregan 5 mL de NaOH que es 0,1244 M

    d. El pH cuando al amortiguador se le agregan 200 ml de agua destilada.

  • A) Amortiguadores Basicos: Son aquellas soluciones que contienen una

    base debil y una sal conjugada de la misma base debil. Ejemplo:

    NH3 / NH4Cl (CH3)2NH/ (CH3)2NH2Cl

    Sea la base debil en solucion con una sal que proviene de la misma

    base debil, entonces:

    B + H2O ==== BH+ + OH-

    pOH = pKb + log [BH+] / [B]

    pH = 14 - pOH

    Ejemplo 1

    En una fiola de 500 mL se aaden 250 mL de una solucin de NH3 (densidad

    0,897 g/mL y 28% ) ; 46 g de NH4Cl y se afora finalmente con agua destilada

    hasta la marca. Determine:

    a. El pH del amortiguador.

    b. El pH si al amortiguador le aadimos 10 mL de HCl que es 0,1044 M.

    c. El pH del amortiguador si le aadimos 100 ml adicionales de NH3 que es

    0,4056 M.

  • HIDRLISIS DE SALES

    Es la reaccin de los iones con el agua, por lo cual la solucion

    resultante cambia de pH.

    El agua slo reacciona con los iones que son cidos o bases

    conjugados fuertes de Bronsted o de Lewis.

    Recordar que:

    * Si un electrlito es fuerte, entonces su conjugado es dbil.

    * Si un electrlito es dbil, entonces su conjugado es fuerte.

    Cmo determinarlo de forma cualitativa?

    1. Disociar la sal en sus iones

    2. Identificar su procedencia

    3. Determinar cules se pueden hidrolizar

    4. Plantear y analizar el equilibrio de hidrlisis

  • CASOS DE HIDRLISIS

    1. Sal que Proviene de Acido fuerte y Base fuerte Una sal es neutra cuando contenga los iones:

    Cationes: Grupo IA, Ca2+ , Sr2+, Ba2+

    Aniones : Cl- , Br- , I- , NO3- , ClO4

    - , SO42-

    Ejemplo: NaCl, KCl, NaNO3 , NaClO4 , K2SO4

    NaCl (s) H2O

    Na+ (aq) + Cl- (aq)

    Procede de una base fuerte (NaOH).

    No se hidroliza

    Procede de un cido fuerte (HCl).

    No se hidroliza

    Disolucin neutra

  • 2. Sal que Proviene de Acido fuerte y Base dbil

    Sea la reaccin:

    HA + B ===== BH+A- + H2O

    Ac. Fuerte B. dbil Sal Acida

    El BH+, es un acido conjugado fuerte, entonces:

    BH+ + H2O === B + H3O+ donde: Kh = Kw/Kb

    Ejemplo en la reaccin: HCl + NH3 === NH4+ + Cl-

    Se tiene que:

    NH4+ + H2O === NH3 + H3O

    +

    A. Conj. Fuerte(1) B. Dbil(2) B. dbil(1) A. Conj fuerte(2)

    De donde

    Kh = [NH3] [H3O+] adems de que: Kw = [H3O

    +][OH-]

    [NH4+]

    Arreglando:

    Kh = [NH3] [H3O+][OH-] = _____Kw____ = Kw

    [NH4+][OH-] [NH4

    +] [OH-] Kb

    [NH3]

  • Ejemplos: NH4Cl ; NH4NO3 ; (NH4)2SO4

    NH4NO3(s) H2O

    NH4+

    (aq) + NO3- (aq)

    Procede de una base dbil (NH3). Se hidroliza

    Procede de un cido fuerte (HNO3).

    No se hidroliza

    Disolucin cida b

    wh

    K

    KK

    NH4+

    (aq) + H2O (l) NH3 (aq) + H3O+ (aq)

  • Ejemplo 1

    Se disuelven 12,4 g de NaNO2 en agua hasta completar 400 mL de

    solucin, entonces el pH de la solucin sabiendo que Ka (HNO2), es

    4,5*10-4

    Ejemplo 2

    Determine el pH de una solucin formada por la mezcla de 220 mL de

    una solucin de NH3 que es 0,2485 M con 100 mL de HCl que es

    0,5467 M la cual finalmente fue aforada con agua destilada hasta los

    400 mL de solucin.

    Dato Kb (NH3) = 1,8*10-5

  • 3. Sal que Proviene de Acido dbil y Base fuerte Sea la reaccin:

    HA + B ===== BH+A- + H2O

    Ac. Debil Base Fuerte Sal Basica

    El A-, es un acido conjugado fuerte, entonces:

    A- + H2O === HA + OH-

    Base Conj Fuerte

    Ejemplo:

    CH3COO- (aq) + H2O (l) CH3COOH (aq) + OH

    - (aq)

    De donde

    Kh = [CH3COOH] [OH-]

    [CH3COO-]

    Arreglando:

    Kh = ___[H3O+][OH-]____ = __Kw___

    [CH3COO-] [H3O+] Ka

    [CH3COOH]

  • Ejemplo: CH3COONa ; KF ;

    CH3COONa (s) H2O

    CH3COO- (aq) + Na

    + (aq)

    Procede de un cido dbil (CH3COOH). Se hidroliza

    Procede de una base fuerte (NaOH).

    No se hidroliza

    Disolucin bsica

    a

    wh

    K

    KK

    CH3COO- (aq) + H2O (l) CH3COOH (aq) + OH

    - (aq)

  • Ejemplo 1

    Determine el pH y el % hidrolisis producido en una mezcla acuosa

    formada por 320 mL de una solucin de CH3COOH que es 0,2865

    M con 100 mL de un solucin de NaOH que es 0,9168 M

    Ejemplo 2

    Si se disuelven 8,2344 g de NaF (pureza 84,6%) en 100 mL de agua

    destilada se obtiene una solucin de densidad 1,012 g/cm3.

    Determine:

    a. El % hidrolisis

    b. El pH

    c. El pH cuando a la solucin anterior se le agregan 200 mL de HF

    que es 0,2744 N.

  • 4. Sal que proviene de Acido dbil y Base dbil

    [p.ej.: NH4CN]

    NH4CN (s) H2O

    NH4+ (aq) + CN

    - (aq)

    Procede de una base dbil (NH3). Se hidroliza

    Procede de un cido dbil (HCN).

    Se hidroliza

    Si Kh (catin) > Kh (anin) Disolucin cida

    Si Kh (catin) < Kh (anin) Disolucin bsica

    Si Kh (catin) = Kh (anin) Disolucin neutra

    [Para el NH4CN: disolucin bsica]

  • Indicadores Acido Base

    Valoracin: Procedimiento que consiste en aadir una disolucin de

    concentracin exactamente conocida a otra de concentracin desconocida

    hasta que la reaccin qumica entre los solutos sea completa.

    Cmo se determina el momento cuando la reaccin es Completa?

    Usando compuestos orgnicos que presentan diferentes colores en funcin

    de la acidez de la disolucin.

    A estos compuestos se les denomina Indicadores, y se utilizan para

    determinar el pto donde se asume que la rxn es completa.

    Los indicadores son cidos o bases dbiles que presentan la particularidad

    de tener distinto color en su forma disociada y la forma No disociada

  • Para un indicador que es un acido debil (Hin), en solucin acuosa

    tenemos:

    Hin + H2O ==== H3O+ + In-.

    Color 1 Color 2 Forma No ionizada Forma Ionizada

    Entonces:

    Kind = [ In- ] [ H3O

    +]

    [ Hin]

    Donde:

    - Si adicionamos un acido, entonces el equilibrio se desplazar a la

    izquierda prevaleciendo el color (1).

    - Si adicionamos una base, entonces el equilibrio se despalzara a la

    derecha puesto que se consumir el H3O+ , y el sistema tendr que

    generar mas H3O+ predominando entonces el color (2)

  • La constante de equilibrio para esta reaccin ser:

    Kind = [H3O+][In-]

    [HIn]

    de donde:

    [H3O+] = Kind * [HIn] (Color A forma cida)

    [In-] (Color B forma bsica).

    La relacin [HIn] / [In-] est determinada por la cte. de ionizacin del indicador.

    Aplicando logaritmo negativo a cada uno de los miembros de la ecuacin anterior

    tenemos:

    -log [H3O+] = - logKind + (- log [HIn] )

    [In-]

    pH = pKind - log [HIn] (Forma cida)

    [In-] (Forma bsica)

    En donde pKind = - logKind ( "factor de actividad" del indicador)

  • Tcnicamente hablando, entonces:

    Si [HInd]/[Ind-] 10

    Color A (predomina forma cida)

    Si [HInd]/[Ind-] 0.1 Color B (predomina forma bsica)

    Si 0.1 [HInd]/[Ind-] Color mezcla de A y B El cociente depende de la Ka y del pH:

    ][Ind

    [HInd]K]O[H Ind3

    [HInd]

    ]O][H[IndK 3Ind

    Si [HInd]/[Ind-] 10 10 KInd pH pKInd 1

    Color A (predomina forma cida)

    Si [HInd]/[Ind-] 0.1 0.1 KInd pH pKInd +1

    Color B (predomina forma bsica)

    Si 0.1 [HInd]/[Ind-] pKInd 1 < pH < pKInd +1 Mezcla A y B

    Intervalo de viraje (2 unidades de pH)

  • Teniendo la vista humana una sensibilidad limitada para percibir

    colores, es que se asume que se podr distinguir adecuadamente uno

    de los colores cuando la concentracin de una de ellas sea 10 veces

    menor que la de la otra forma.

    Recordar que el color de todo indicador no cambia en funcin de

    cualquier variacin de pH, sino en un cierto intervalo de valores de

    pH, llamado zona de viraje del indicador.

  • Intervalos de viraje de indicadores

  • VALORACIONES CIDO-BASE.

    Cmo podemos determinar la concentracin de un cido

    o de una base en una disolucin?

    Mtodo ms empleado: valoracin cido-base

    Una disolucin que contiene una concentracin conocida de

    base (o cido) se hace reaccionar con una disolucin de cido

    (o de base) de concentracin desconocida.

    Medimos el volumen de la disolucin de base (o cido)

    necesario para que consuma (neutralice) todo el cido (o base).

    Cuando se logra la neutralizacin completa:

    Punto de equivalencia

  • Cmo s cundo he llegado al punto de equivalencia?

    Curva de valoracin: Representacin del pH en funcin del

    volumen aadido.

    Punto de

    equivalencia

  • Cul es el pH del punto de equivalencia?

    Si valoro cido fuerte con base fuerte (o al revs) pH = 7

    Si valoro cido dbil con base fuerte pH > 7

    Si valoro base dbil con cido fuerte pH < 7

    Cmo calcular el pH de ese punto o de cualquier punto de la curva?

    Con el tratamiento exacto visto en el apartado 4.

    Cmo s que he llegado al punto de equivalencia sin necesidad de

    representar la curva de valoracin entera?

    Mediante un indicador apropiado

    Apropiado: que cambie de color justo cuando la reaccin llega al

    punto de equivalencia.

  • Clave: que el intervalo de viraje del indicador coincida con el salto

    de pH que se produce cuando alcanzamos el pto. equivalencia.

    p.ej.: valoracin de un cido fuerte con una base fuerte

  • Curva de valoracin de una base fuerte con un cido fuerte:

  • Curva de valoracin de un cido dbil con una base fuerte:

  • Curva de valoracin de un cido diprtico con una base fuerte: