Volumetría ácido-base (parte II)
Repaso de titulaciones ácido-base
Ácidos monopróticos
pH
11.3
Ácido fuerte
8.72
7
Ácido débil
Ácido muy débil
0
10
20
30
40
Volumen de NaOH (mL)
Valoración de ácidos dipróticos
AH2
Se presentan distintas situaciones
de acuerdo al valor relativo de las
constantes de acidez Ka1 y Ka2
AH2 + H2O
AH- +
H 2O
AH- + H3O+ Ka1
A2- + H3O+ Ka2
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 = 10-2 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= 10-7 Ka2 = 10-11)
Valoración de H2SO4 Ka2 = 10-2
Titulación de 20 mL de H2SO4 0.1 M con NaOH 0.1 M
Volumen agregado: 0 mL
H2SO4
0.1 M
SO4
H-
0.1-x
H+ + SO4H0.1 M
SO4
x
0.1 M
2-+
H+
0.1+x
x (0.1+x)
Ka2 =
(0.1- x)
x = 0.008
[H+] = 0.108 pH = 0.96
Valoración de H2SO4
Volumen agregado: 10 mL
H2SO4
SO4H-
H+ + SO4H-
SO42-+ H+
H+ + OH0.066 M
H 2O
0.033 M
0.033 M
[H+] = 0.033 M
pH = 1.5
Ka2 = 10-2
Valoración de H2SO4
Volumen agregado: 20 mL
H+ + OH-
H 2O
0.05 M 0.05 M
SO4H-
SO42- + H+
[H+] = √ Ka2 Ci/2
pH = 1.65
No se detecta el primer PE
Valoración de H2SO4
Volumen agregado: 30 mL
SO4H- + OH-
SO42- + H2O
SO4H
0.1 M x 20 mL
=
= 0.04 M
50 mL
COH
0.1 M x 10 mL
=
= 0.02 M
50 mL
C
-
SO4H- + OH0.04 M 0.02 M
0.02 M
SO42- + H2O
0.02 M
pH = pKa2 = 2.0
Valoración de H2SO4
Volumen agregado: 40 mL
SO4H- + OH0.033 M 0.033 M
SO42-+H2O
[OH-]
= √Kb 0.033
SO42- + H2O
0.033 M
SO4H- + OHpH = 7.26
Se detecta el
segundo PE
Valoración de H2SO4
Volumen agregado: 50 mL
exceso de base (10 mL)
[OH-] = COHVexc/VT
[OH-] = 0.1x10/70 = 0.014 M
pOH = 1.85
pH = 12.15
Valoración de H2SO4
pH
F
PE
7.26
H
0
0
10
20
30
40 50
60
Volumen de NaOH (mL)
Ka1 = 10-2
Valoración de H2SO3 Ka = 10-7
2
Titulación 20 mL H2SO3 0.1 M con NaOH 0.1 M
Volumen agregado: 0 mL
H2SO3
H+ + SO3H-
[H+] = √ Ka1Ci
pH = 1.5
Volumen agregado: 10 mL
H2SO3 + OH-
SO3H- + H2O
0.066 M 0.033 M
0.033 M
0.033 M
pH = pKa1 = 2
Valoración de H2SO3
Volumen agregado: 20 mL
2 SO3H-
SO32- + H2SO3
[H+] = √Ka1Ka2
pH = 4.5
Se detecta el primer PE
Volumen agregado: 30 mL
SO3H- + OH-
SO32- + H2O
pH = pKa2
pH = 7.0
Valoración de H2SO3
Volumen agregado: 40 mL
SO32- + H2O
SO3H- + OH- [OH-] = √ Kb Ci/3
pH = 9.76
Se detecta 2do PE
Volumen agregado: 50 mL
exceso de base (10 mL)
[OH-] = COHVexc/VT
pH = 12.15
Valoración de H2SO3
pH
PE2 F
9.76
4.50
0
0
PE1 H
10
20
30
40 50
60
Volumen de NaOH (mL)
Ka1 = 3x10-7
Ka2 = 6x10-11
Valoración de H2CO3
Titulación 20 mL de H2CO3 0.1 M con NaOH 0.1 M
Volumen agregado: 0 mL
H2CO3
H+ + CO3H-
[H+] = √ Ka1 C
pH = 3.76
Volumen agregado: 10 mL
H2CO3+ OH-
CO3H- + H2O
pH = pKa1
pH = 6.52
Valoración de H2CO3
Volumen agregado: 20 mL
2 CO3H-
CO32- + H2CO3
[H+] = √Ka1Ka2
pH = 8.37
Se detecta el primer PE
Volumen agregado: 30 mL
CO3H- + OH-
CO32- + H2O
pH = pKa2
pH = 10.22
Valoración de H2CO3
Volumen agregado: 40 mL
CO32- + H2O
CO3H- + OH- [OH-] =√ kb Ci/3
pH = 11.37
No se detecta el 2do PE
Volumen agregado: 50 mL
exceso de base (10 mL)
[OH-] = COHVexc/VT
pH = 12.15
Valoración de H2CO3
pH
12
PE1 F
8.37
4
0
0
10
20
30
40 50
60
Volumen de NaOH (mL)
Valoración de ácido tartárico
Ka1 = 10-3 Ka2= 4x10-5
VOH
0
pH
2.00
10
3.00
PE1 20
3.70
30
4.40
PE2 40
8.46
50 12.15
pH
8.46
0
0
PE2
10
20
30
40 50
F
60
Volumen de NaOH (mL)
Valoración de ácidos tripróticos: H3PO4
Ka1 = 10-3 Ka2 = 10-7 Ka3 = 10-13
Titulación de 20 mL H3PO4 0.1 M con NaOH 0.1 M
Volumen agregado: 0 mL
H3PO4
[H+] = √ Ka1C
pH = 1.61
Volumen agregado: 10 mL
H3PO4/H2PO4-
pKa1 = pH
pH = 2.22
Valoración de ácidos tripróticos: H3PO4
Volumen agregado: 20 mL
H2PO4-
[H+] = √ Ka1Ka2
pH = 4.72
Volumen agregado: 30 mL
H2PO4-/HPO42-
pKa2 = pH
pH = 7.22
Volumen agregado: 40 mL
HPO42-
[H+] = √Ka2Ka3
pH = 9.76
Valoración de ácidos tripróticos: H3PO4
Volumen agregado: 50 mL
HPO42-/PO43-
pKa3 = pH
pH = 12.30
Volumen agregado: 60 mL
PO43-
[OH-] = √ Kb1C 20/80 pH = 12.35
Volumen agregado: 70 mL
[OH-] y [PO43-]
pH = 12.48
Valoración de ácidos tripróticos: H3PO4
pH
9.76
2do PE
4.72
0
1er PE
0
10
20
30
40 50
60
70
Volumen de NaOH (mL)
Mezclas alcalinas
Curvas de titulación de distintos álcalis
pH
PE
Na(OH)
vol HCl
VF = x mL
VH = 0
Mezclas alcalinas
Curvas de titulación de distintos álcalis
pH
PE
CO32-
PE
VF = VH
vol HCl
Mezclas alcalinas
Curvas de titulación de distintos álcalis
pH
CO3H-
PE
VF = 0
VH = 0
vol HCl
Mezclas alcalinas
Na(OH)/CO32pH
PE
PE
VF > V H
vol HCl
Mezclas alcalinas
CO32-/CO3HpH
PE
PE
vol HCl
V F < VH
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