Volumetría ácido-base (parte II)

Repaso de titulaciones ácido-base (parte I)

Volumen de NaOH (mL)

10 20 30 400

pH

11.3

8.72

7

Ácido fuerte

Ácido débil

Ácido muy débil

Valoración de ácidos dipróticos

Se presentan distintas situaciones de acuerdo al valor relativo de las constantes de acidez Ka1 y Ka2

• 1o deprotonación muy fuerte y Ka2 moderada H2SO4 (Ka2 = 10-2)

• Ka intermedios y separados en magnitud H2SO3 (Ka1 = 10-2 Ka2 = 10-8)

• Ka intermedios y cercanos en magnitud ácido tartárico (Ka1 = 10-3 Ka2 = 4x10-5)

• 2da deprotonación muy débil H2CO3 (Ka1= 10-7 Ka2 = 10-11)

Valoración de H2SO4

Ka2 = 10-2

Titulación de 20 mL de H2SO4 0.1 M con Na(OH) 0.1 M

Volumen agregado: 0 mL

H2SO4 H+ + SO4H-

SO4H- SO42-+ H+

0.1-x x 0.1+xKa2 =

x (0.1+x)(0.1- x)

x = 0.008

[H+] = 0.108 pH = 0.96

0.1 M 0.1 M 0.1 M

Volumen agregado: 10 mL

Valoración de H2SO4

[H+] = (mmol H+ - mmol OH-)/Vtotal

Volumen agregado: 20 mL

H+ + OH- H2O

SO4H- SO42- + H+ [H+] = √ Ka2 Ci/2

pH = 1.5

pH = 1.65No se detecta el primer PE

Volumen agregado: 30 mL

Volumen agregado: 40 mL

pH = pKa2 = 2.0

Valoración de H2SO4

SO4H- + OH- SO42- + H2O

SO42-+H2O SO4H- + OH- [OH-] = √Kb Ci/3

pH = 7.26

0.04 M 0.02 M0.02 M 0.02 M

Se detecta el segundo PE

exceso de base (10 mL)

Volumen agregado: 50 mL

Valoración de H2SO4

[OH-] = COHVexc/VT

[OH-] = 0.1x10/70 = 0.014 M

pH = 12.15pOH = 1.85

010 20 30 400

pH

Volumen de NaOH (mL)

7.26 PE

50 60

F

H

Valoración de H2SO4

Titulación de 20 mL de H2SO3 0.1 M con Na(OH) 0.1 M

Valoración de H2SO3

H2SO3 H+ + SO3H- [H+] = √ Ka1Ci

pH = 1.5

Volumen agregado: 0 mL

Volumen agregado: 10 mL

Ka1 = 10-2 Ka2 = 10-7

H2SO3+ OH- SO3H- + H2O0.066 M 0.033 M

0.033 M 0.033 M pH = pKa1 = 2

Volumen agregado: 20 mL

Volumen agregado: 30 mL

Valoración de H2SO3

2 SO3H- SO32- + H2SO3 [H+] = √Ka1Ka2

pH = 4.5

SO3H- + OH- SO32- + H2O pH = pKa2

pH = 7.0

Se detecta el primer PE

exceso de base (10 mL) [OH-] = COHVexc/VT

pH = 12.15

Volumen agregado: 40 mL

Volumen agregado: 50 mL

Valoración de H2SO3

SO32- + H2O SO3H- + OH- [OH-] = √ Kb Ci/3

pH = 9.76

Se detecta el 2do PE

4.50

010 20 30 400

pH

Volumen de NaOH (mL)

50 60

9.76 PE2

PE1

F

H

Valoración de H2SO3

Titulación de 20 mL de H2CO3 0.1 M con Na(OH) 0.1 M

Valoración de H2CO3

Volumen agregado: 0 mL

Volumen agregado: 10 mL

Ka1 = 3x10-7 Ka2 = 6x10-11

H2CO3 H+ + CO3H- [H+] = √ Ka1 C pH = 3.76

H2CO3+ OH- CO3H- + H2O pH = pKa1

pH = 6.52

Volumen agregado: 20 mL

Volumen agregado: 30 mL

Valoración de H2CO3

2 CO3H- CO32- + H2CO3 [H+] = √Ka1Ka2

pH = 8.37

CO3H- + OH- CO32- + H2O pH = pKa2

pH = 10.22

Se detecta el primer PE

exceso de base (10 mL) [OH-] = COHVexc/VT

pH = 12.15

Volumen agregado: 50 mL

Volumen agregado: 40 mL

Valoración de H2CO3

CO32- + H2O CO3H- + OH- [OH-] = √ kb Ci/3

pH = 11.37

No se detecta el 2do PE

12

4

010 20 30 400

pH

Volumen de NaOH (mL)50 60

8.37 PE1F

Valoración de H2CO3

Valoración ácido tartárico

PE1

PE2

8.46

010 20 30 400

pH

Volumen de NaOH (mL)

PE2

50 60

F 0 2.00

10 3.00

20 3.70

30 4.40

40 8.46

50 12.15

VOH pH

Ka1 = 10-3 Ka2= 4x10-5

Titulación de 20 mL de H3PO4 0.1 M con Na(OH) 0.1 M

H3PO4/H2PO4- pKa1 = pH pH = 2.22

H3PO4 [H+] = √ Ka1C pH = 1.61

Valoración de ácidos tripróticos: H3PO4

Volumen agregado: 0 mL

Volumen agregado: 10 mL

Ka1 = 10-3 Ka2 = 10-7 Ka3 = 10-13

Volumen agregado: 20 mL

Volumen agregado: 30 mL

Volumen agregado: 40 mL

Valoración de ácidos tripróticos: H3PO4

H2PO4-/HPO4

2- pKa2 = pH pH = 7.22

HPO42- [H+] = √Ka2Ka3 pH = 9.76

H2PO4- [H+] = √ Ka1Ka2 pH = 4.72

Volumen agregado: 50 mL

Volumen agregado: 60 mL

Volumen agregado: 70 mL

Valoración de ácidos tripróticos: H3PO4

HPO42-/PO4

3- pKa3 = pH pH = 12.30

PO43- [OH-] = √ Kb1C 20/80 pH = 12.35

[OH-] y [PO43-] pH = 12.48

010 20 30 400

pH

Volumen de NaOH (mL)50 60 70

9.76 2do PE

4.72 1er PE

Valoración de ácidos tripróticos: H3PO4

VF = x mLVH = 0

Mezclas alcalinas

Curvas de titulación de distintos álcalis

Na(OH) PE

pH

vol HCl

VF = VH

Mezclas alcalinas

CO32-

PE

pH

vol HCl

PE

Curvas de titulación de distintos álcalis

Mezclas alcalinas

CO3H-

pH

vol HCl

PE

VF = 0

Curvas de titulación de distintos álcalis

VH = 0

Mezclas alcalinas

Na(OH)/CO32-

PE

pH

vol HCl

PE

VF > VH

VF < VH

Mezclas alcalinas

CO32-/CO3H-

PE

pH

PE

vol HCl