INFORME VALORACIÓN ÁCIDO-BASE

INFORME 1. VALORACIÓN ÁCIDO-BASE

INTRODUCCIÓN

Hace miles de años se conocen dos grandes tipos de grupos de sustancias: los ácidos y las bases, estas se pueden caracterizar por las propiedades que presentan, siendo una sustancia acida cuando  la concentración de iones hidrógeno (H+) es mayor que la de iones hidroxilo (OH–), y una  básica a la solución cuya concentración de iones hidrógeno es menor que la de iones hidroxilo.

Generalmente ocurren  reacciones ácido-base  las cuales son reacciones de equilibrio homogéneo o  de neutralización entre los iones, que se producen al estar en contacto un ácido con una base obteniéndose una sal más agua. Para conocer cuando ocurre este equilibrio se usan distintos métodos, entre los cuales se encuentra el método de titulación volumétrica, en estas valoraciones se mide el volumen de ácido (o de base) de una concentración conocida necesaria para neutralizar un volumen determinado de base (o de ácido) de concentración desconocida.

Cuando los equivalentes de la sustancia valorada y la de la sustancia valorante son iguales Se llama punto de equivalencia .Este punto de equivalencia se detecta muy fácilmente ya que se observa en sus inmediaciones un brusco salto de pH que se puede detectar en un pH-metro o con un indicador.

Durante esta práctica se utilizó un indicador de fenolftaleína (C20H14O4) para conocer el punto de equivalencia entre el ácido clorhídrico y el hidróxido de sodio.

MARCO TEÓRICO

Los ácidos y bases son dos tipos de sustancias que de una manera sencilla se pueden caracterizar por las propiedades que manifiestan.

Una reacción ácido-base  es una reacción química que ocurre entre un ácido y una base obteniendo como productos una sal y agua. Existen varios conceptos que proporcionan definiciones alternativas para los mecanismos de reacción involucrados en estas reacciones, y su aplicación en problemas en disolución relacionados con ellas.

A pesar de las diferencias en las definiciones, es importante conocerlas cuando se aplican los diferentes métodos de análisis a reacciones ácido-base de especies gaseosas o líquidas, o cuando el carácter ácido o básico no es tan evidente. El primero de estos conceptos científicos de ácidos y bases fue proporcionado por el químico francés Antoine Lavoisier, alrededor de 1776.

Luego una definición más general fue propuesta en 1923 por Johannes Brönsted y Thomas Lowry quienes enunciaron que una sustancia ácida es aquella que puede donar H+, exactamente igual a la definición de Arrhenius; pero a diferencia de éste, definieron a una base como una sustancia que puede aceptar protones.

La definición más general sobre ácidos y bases fue propuesta por Gilbert Lewis quien describió que un ácido es una sustancia que puede aceptar un par de electrones y una base es aquella que puede donar ese par.

Al momento de hablar de reacciones acido-base se utilizan diferentes métodos para conocer el punto de equilibrio entre las dos sustancias. Uno de los más usados es el método de valoración (volumetría) ácido-base que  es una técnica de análisis cuantitativo que permite conocer la concentración desconocida de una disolución de una sustancia que puede actuar como ácido neutralizada por medio de una base de concentración conocida, o bien sea una concentración de base desconocida neutralizada por una solución de ácido conocido .El nombre volumetría hace referencia a la medida del volumen de las disoluciones empleadas, que permite calcular la concentración buscada. Además de conocer las concentraciones deseadas, este tipo de valoraciones acido base permite conocer el grado de pureza de las sustancias estudiadas.

La  valoración ácido-base se puede clasificar en dos grandes grupos:

• Alcalimetrías: que es la determinación de la concentración de una base empleando un ácido fuerte de concentración conocida como sustancia valorante. Se emplea casi siempre ácido clorhídrico, HCl.
• Acidimetrías: Determinación de la concentración de un ácido empleando una base fuerte de concentración conocida como sustancia valorante, como el NaOH.

Para representar los resultados de las valoraciones acido-base se usa  las curvas de titulación donde se grafica el pH medido vs el volumen añadido de la sustancia valorante. Se puede observar en ellas el rápido  cambio del pH para un volumen determinado. El punto de inflexión de esta curva se llama punto de equivalencia y su volumen  indica el volumen de sustancia valorante consumido para reaccionar con el analito o la sustancia que se desea conocer.

Cuando no se tiene un medidor del pH, se pueden usar indicadores ácido-base, sustancias que mediante un cambio de color  indican que se ha llegado al punto de equivalencia.

Los indicadores acido base se clasifican en:

• Autoindicadores. La propia sustancia valorante o el analito actúan de indicador, pues cambian de color a lo largo de la reacción.
• Indicadores coloreados. Son los más usados; suelen añadirse al sistema a valorar, introduciendo directamente unas gotas en la disolución del analito, pero otras veces se extraen pequeñas fracciones de ésta y se ensaya externamente con el indicador. Sus coloraciones deben ser intensas para percibir claramente el cambio de color.

• Indicadores fluorescentes. Funcionan de modo parecido a los indicadores coloreados, aunque son menos numerosos. El final de la valoración se pone de manifiesto por la aparición, desaparición o cambio de la fluorescencia de la disolución problema sometido a la luz ultravioleta.

• Indicadores de adsorción. Son sustancias que cambian de color al ser adsorbidas o desorbidas por los coloides que se forman en el seno de la disolución problema como resultado de la reacción entre el analito y la sustancia valorante.

Para cada valoración de titulación se debe escoger el indicador apropiado dependiendo de la fuerza relativa del ácido y la base. Donde por ejemplo para una valoración de aun acido débil y una base fuerte es común usar un indicador de fenolftaleína.

METODOLOGÍA

En esta práctica de laboratorio se realizó una valoración ácido-base de Acidimetría, utilizando el Hidróxido de Sodio (NaOH) como sustancia valorante. Con una pipeta volumétrica se midieron 10 mL de solución 0,1 N de Hidróxido de Sodio y se pusieron en un Erlenmeyer donde posteriormente se agregaron tres gotas de fenolftaleína o sustancia indicadora que inmediatamente tornaron la solución de NaOH a un color rosado intenso.

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