Volumetría ácido-base (parte II)

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1 Volumetría ácido-base (parte II)

2 Repaso de titulaciones ácido-base
Ácidos monopróticos Volumen de NaOH (mL) 10 20 30 40 pH 11.3 8.72 7 Ácido fuerte Ácido débil Ácido muy débil

3 Valoración de ácidos dipróticos
AH2 Se presentan distintas situaciones de acuerdo al valor relativo de las constantes de acidez Ka1 y Ka2 AH H2O AH- + H3O+ Ka1 AH H2O A2- + H3O+ Ka2

4 Valoración de ácidos dipróticos
1o deprotonación muy fuerte y Ka2 moderada Ej: H2SO4 (Ka2 = 10-2) Ka intermedias y separadas en magnitud Ej: H2SO3 (Ka1 = Ka2 = 10-8) Ka intermedias y cercanas en magnitud Ej: ácido tartárico (Ka1 = 10-3 Ka2 = 4x10-5) 2da deprotonación muy débil Ej: H2CO3 (Ka1= Ka2 = 10-11)

5 Valoración de H2SO4 Ka2 = 10-2 Volumen agregado: 0 mL x (0.1+x) Ka2 =
Titulación de 20 mL de H2SO4 0.1 M con NaOH 0.1 M Volumen agregado: 0 mL H2SO H+ + SO4H- SO4H SO42-+ H+ 0.1 M 0.1 M M Ka2 = x (0.1+x) (0.1- x) 0.1-x x x x = 0.008 [H+] = pH = 0.96

6 Valoración de H2SO4 Volumen agregado: 10 mL pH = 1.5 H2SO4 H+ + SO4H-
Ka2 = 10-2 H OH H2O 0.066 M M 0.033 M [H+] = M pH = 1.5

7 Valoración de H2SO4 Volumen agregado: 20 mL pH = 1.65
H+ + OH H2O 0.05 M M SO4H SO42- + H [H+] = √ Ka2 Ci/2 pH = 1.65 No se detecta el primer PE

8 Valoración de H2SO4 Volumen agregado: 30 mL SO4H- + OH- SO42- + H2O
0.1 M x 20 mL CSO4H- = = 0.04 M 50 mL 0.1 M x 10 mL COH- = = 0.02 M 50 mL SO4H- + OH SO42- + H2O 0.04 M 0.02 M 0.02 M 0.02 M pH = pKa2 = 2.0

9 Valoración de H2SO4 Volumen agregado: 40 mL SO4H- + OH- SO42- + H2O
SO42-+H2O SO4H- + OH- [OH-] = √Kb pH = 7.26 Se detecta el segundo PE

10 Valoración de H2SO4 Volumen agregado: 50 mL exceso de base (10 mL)
[OH-] = COHVexc/VT [OH-] = 0.1x10/70 = M pOH = 1.85 pH = 12.15

11 Valoración de H2SO4 pH F PE 7.26 H Volumen de NaOH (mL) 10 20 30 40 50
10 20 30 40 50 60 Volumen de NaOH (mL)

12 Valoración de H2SO3 Ka1 = 10-2 Ka2 = 10-7
Titulación 20 mL H2SO3 0.1 M con NaOH 0.1 M Volumen agregado: 0 mL H2SO H+ + SO3H [H+] = √ Ka1Ci pH = 1.5 Volumen agregado: 10 mL H2SO3 + OH SO3H- + H2O 0.066 M 0.033 M pH = pKa1 = 2 0.033 M 0.033 M

13 Valoración de H2SO3 Volumen agregado: 20 mL
2 SO3H SO H2SO3 [H+] = √Ka1Ka pH = 4.5 Se detecta el primer PE Volumen agregado: 30 mL SO3H- + OH SO32- + H2O pH = pKa pH = 7.0

14 Valoración de H2SO3 Volumen agregado: 40 mL
SO32- + H2O SO3H- + OH- [OH-] = √ Kb Ci/ pH = 9.76 Se detecta 2do PE Volumen agregado: 50 mL exceso de base (10 mL) [OH-] = COHVexc/VT pH = 12.15

15 Valoración de H2SO3 9.76 4.50 pH PE2 F PE1 H Volumen de NaOH (mL) 10
10 20 30 40 50 60 Volumen de NaOH (mL)

16 Valoración de H2CO3 Ka1 = 3x10-7 Ka2 = 6x10-11 Volumen agregado: 0 mL
Titulación 20 mL de H2CO3 0.1 M con NaOH 0.1 M Volumen agregado: 0 mL H2CO H+ + CO3H [H+] = √ Ka1 C pH = 3.76 Volumen agregado: 10 mL H2CO3+ OH CO3H- + H2O pH = pKa pH = 6.52

17 Valoración de H2CO3 Volumen agregado: 20 mL
2 CO3H CO H2CO [H+] = √Ka1Ka pH = 8.37 Se detecta el primer PE Volumen agregado: 30 mL CO3H- + OH CO32- + H2O pH = pKa pH = 10.22

18 Valoración de H2CO3 Volumen agregado: 40 mL
CO32- + H2O CO3H- + OH- [OH-] =√ kb Ci/ pH = 11.37 No se detecta el 2do PE Volumen agregado: 50 mL exceso de base (10 mL) [OH-] = COHVexc/VT pH = 12.15

19 Valoración de H2CO3 pH 8.37 Volumen de NaOH (mL) F PE1 12 4 10 20 30
10 20 30 40 50 60 Volumen de NaOH (mL)

20 Valoración de ácido tartárico
Ka1 = 10-3 Ka2= 4x10-5 VOH pH 8.46 10 20 30 40 pH Volumen de NaOH (mL) PE2 50 60 F PE1 PE2

21 Valoración de ácidos tripróticos: H3PO4
Ka1 = 10-3 Ka2 = Ka3 = 10-13 Titulación de 20 mL H3PO4 0.1 M con NaOH 0.1 M Volumen agregado: 0 mL H3PO [H+] = √ Ka1C pH = 1.61 Volumen agregado: 10 mL H3PO4/H2PO pKa1 = pH pH = 2.22

22 Valoración de ácidos tripróticos: H3PO4
Volumen agregado: 20 mL H2PO [H+] = √ Ka1Ka2 pH = 4.72 Volumen agregado: 30 mL H2PO4-/HPO pKa2 = pH pH = 7.22 Volumen agregado: 40 mL HPO [H+] = √Ka2Ka3 pH = 9.76

23 Valoración de ácidos tripróticos: H3PO4
Volumen agregado: 50 mL HPO42-/PO pKa3 = pH pH = 12.30 Volumen agregado: 60 mL PO [OH-] = √ Kb1C 20/80 pH = 12.35 Volumen agregado: 70 mL [OH-] y [PO43-] pH = 12.48

24 Valoración de ácidos tripróticos: H3PO4
10 20 30 40 pH Volumen de NaOH (mL) 50 60 70 9.76 2do PE 4.72 1er PE

25 Mezclas alcalinas Na(OH) Curvas de titulación de distintos álcalis pH
PE pH vol HCl Na(OH) VF = x mL VH = 0

26 Mezclas alcalinas CO32- Curvas de titulación de distintos álcalis pH
PE CO32- PE vol HCl VF = VH

27 Mezclas alcalinas CO3H- Curvas de titulación de distintos álcalis pH
vol HCl PE CO3H- VF = 0 VH = 0

28 Mezclas alcalinas Na(OH)/CO32- PE pH vol HCl VF > VH

29 Mezclas alcalinas CO32-/CO3H- pH PE PE vol HCl VF < VH