Cómo Realizar una Curva de Titulación
La curva de titulación es una herramienta empleada en química analítica para determinar la cantidad aproximada de un ácido o una base presente en una mezcla. Obtener una curva de titulación exacta requiere la preparación de soluciones con diferentes concentraciones y titulación de estas soluciones con un reactivo de conocida concentración.
Pasos para Realizar una Curva de Titulación
- Preparación de Soluciones: Se preparan soluciones de una dada concentración de un ácido o base.
- Análisis de los Datos: Estas soluciones se titulan con un reactivo y se registran los resultados para analizarlos por medio de software.
- Lectura de Resultados: Finalmente, los resultados se interpretan para determinar la cantidad del ácido o base presente en la solución.
Conclusión
Realizar una curva de titulación es una herramienta ampliamente utilizada en química analítica para determinar la concentración aproximada de un ácido o una base presente en una mezcla. Esta curva se prepara mediante la titulación de soluciones ya preparadas y su interpretación correcta permite obtener resultados precisos.
¿Cómo elegir el indicador adecuado en una titulación?
Para determinar el indicador adecuado para esta titulación es necesario conocer cuál es el pH en el punto de equivalencia, el cual depende de la concentración de la solución al final de la titulación y del valor de la constante de disociación. Una vez que el pH se conoce, se puede seleccionar un indicador óptimo para seguir la titulación. El indicador se selecciona buscando un color diferente para los dos momentos relevantes: punto ácido y punto básico, y un color aproximadamente neutro en el punto de equivalencia. Una forma de hacer este seguimiento es utilizar un pH-metro. Esto le permite conocer exactamente el pH en cualquier momento del proceso. Finalmente, puede escoger un rango de indicadores que tienen un cambio de color en el rango de pH para el elemento objetivo. Esto le permite comparar diferentes indicadores y seleccionar el que se adapte mejor a las necesidades de la titulación.
¿Cómo se lleva a cabo una titulación?
La titulación se lleva a cabo en un matraz con un volumen conocido de de acido de concentración desconocida y se añaden algunas gotas de indicador, se agrega lentamente la solución de una base de concentración conocida a través de una bureta al matraz, hasta que el indicador cambie de color. Este punto es el punto final de la titulación, a partir de lo cual se puede determinar la concentración de la solución de ácido.
¿Cómo calcular el PKA en una curva de titulación?
pKa = pH. Después de determinar el punto de equivalencia y el punto de semiequivalencia de la titulación se puede leer fácilmente el valor pKa. El punto de equivalencia es el punto en el cual el titulado se ha completamente convertido en su forma iónica. En esta etapa el pH no se ve afectado. El punto de semiequivalencia es el punto al que el titulado se ha completamente convertido en una mezcla de formas iónica y no iónica. En esta etapa el pH ha disminuido y puede determinarse con precisión fácilmente. El valor pKa se puede determinar restando el punto de semiequivalencia menos el punto de equivalencia.
¿Cómo se construye una curva de valoración ácido base?
Para construir la curva hipotética que resulta de valorar una disolución de un ácido fuerte con una base fuerte se deben efectuar tres tipos de cálculo, cada uno de ellos en una etapa distinta de la valoración: en la zona de pre-equivalencia, en el punto de equivalencia y sobrepasado éste.
La valoración de una disolución de un ácido fuerte con una base fuerte comienza con el cálculo de la concentración de hidrógeno y de hidróxido de una disolución ácida o básica, respectivamente. Para esto se emplea la ecuación del equilibrio ácido-base y la constante de acidez y basicidad (pK_a y pK_b). La ecuación del equilibrio es la siguiente:
[H+]\cdot [OH-]= 10^{-14}
En la zona de pre-equivalencia, es decir antes de llegar al punto de equivalencia, se deben calcular los índices de acidez y básico (pH y pOH) para el ácido y la base, respectivamente. Esto se hace utilizando la relación existente entre el pH y la concentración de H+ y el pOH y la concentración de OH-.
[H+] = 10^{-pH}\qquad [OH-] = 10^{-pOH}
En el punto de equivalencia, el pH es igual al pK_a (del ácido) y el pOH es igual al pK_b (de la base). En este punto se debe calcular el valor de la molaridad de la disolución de forma aproximada, mediante el método de punto medio simple, el cual se determina teniendo en cuenta las cantidades iniciales de cada componente:
M = [M_1] + [M_2]/2
Finalmente, cuando se haya alcanzado y/o superado el punto de equivalencia, se deberá calcular la composición de ácido y/o base de la disolución. Esto se hace conociendo el cociente de concentraciones de iones H+ y OH-.
[ace]/[base] = [H+]/[OH-]
De este modo se puede ilustrar el uso de la curva hipotética para poder llevar a cabo la valoración de una disolución de ácido fuerte con una base fuerte.