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Volumetría ácido-base (parte II)

Volumetría ácido-base (parte II). pH. 11.3. 8.72. 7. 20. 0. 10. 30. 40. Volumen de NaOH (mL). Repaso de titulaciones ácido-base (parte I). Ácido fuerte Ácido débil Ácido muy débil. Valoración de ácidos dipróticos.

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Volumetría ácido-base (parte II)

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  1. Volumetría ácido-base (parte II)

  2. pH 11.3 8.72 7 20 0 10 30 40 Volumen de NaOH (mL) Repaso de titulaciones ácido-base (parte I) Ácido fuerte Ácido débil Ácido muy débil

  3. Valoración de ácidos dipróticos Se presentan distintas situaciones de acuerdo al valor relativo de las constantes de acidez Ka1 y Ka2

  4. 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)

  5. H2SO4 H+ + SO4H- SO4H- SO42-+ H+ x (0.1+x) Ka2 = (0.1- x) 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 0.1 M 0.1 M 0.1 M 0.1-x x 0.1+x x = 0.008 [H+] = 0.108 pH = 0.96

  6. H+ + OH- H2O SO4H- SO42- + H+ [H+] = √ Ka2 Ci/2 Valoración de H2SO4 Volumen agregado: 10 mL pH = 1.5 [H+] = (mmol H+ - mmol OH-)/Vtotal Volumen agregado: 20 mL No se detecta el primer PE pH = 1.65

  7. SO4H- + OH- SO42- + H2O SO42-+H2O SO4H- + OH-[OH-] = √Kb Ci/3 pH = 7.26 Valoración de H2SO4 Volumen agregado: 30 mL 0.02 M 0.04 M pH = pKa2= 2.0 0.02 M 0.02 M Volumen agregado: 40 mL Se detecta el segundo PE

  8. 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

  9. PE 7.26 20 0 10 30 40 50 60 Valoración de H2SO4 pH F H 0 Volumen de NaOH (mL)

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

  11. 2 SO3H- SO32- + H2SO3 [H+] = √Ka1Ka2pH = 4.5 SO3H- + OH- SO32- + H2O pH = pKa2pH = 7.0 Valoración de H2SO3 Volumen agregado: 20 mL Se detecta el primer PE Volumen agregado: 30 mL

  12. SO32- + H2O SO3H- + OH-[OH-] = √ Kb Ci/3 pH = 9.76 Valoración de H2SO3 Volumen agregado: 40 mL Se detecta el 2do PE Volumen agregado: 50 mL exceso de base (10 mL) [OH-] = COHVexc/VT pH = 12.15

  13. 20 0 10 30 40 50 60 Valoración de H2SO3 pH PE2 9.76 F 4.50 PE1 H 0 Volumen de NaOH (mL)

  14. H2CO3 H+ + CO3H- [H+] = √ Ka1 C pH = 3.76 H2CO3+ OH- CO3H- + H2O pH = pKa1 pH = 6.52 Valoración de H2CO3 Ka1 = 3x10-7 Ka2 = 6x10-11 Titulación de 20 mL de H2CO3 0.1 M con Na(OH) 0.1 M Volumen agregado: 0 mL Volumen agregado: 10 mL

  15. 2 CO3H- CO32- + H2CO3 [H+] = √Ka1Ka2pH = 8.37 CO3H- + OH- CO32- + H2O pH = pKa2pH = 10.22 Valoración de H2CO3 Volumen agregado: 20 mL Se detecta el primer PE Volumen agregado: 30 mL

  16. CO32- + H2O CO3H- + OH-[OH-] = √ kb Ci/3 pH = 11.37 Valoración de H2CO3 Volumen agregado: 40 mL No se detecta el 2do PE Volumen agregado: 50 mL exceso de base (10 mL) [OH-] = COHVexc/VT pH = 12.15

  17. 20 0 10 30 40 50 60 Valoración de H2CO3 pH 12 F PE1 8.37 4 0 Volumen de NaOH (mL)

  18. pH VOH pH F 0 2.00 10 3.00 20 3.70 30 4.40 40 8.46 50 12.15 8.46 PE2 20 0 10 30 40 50 60 0 Volumen de NaOH (mL) Valoración ácido tartárico Ka1 = 10-3 Ka2= 4x10-5 PE1 PE2

  19. H3PO4 [H+] = √ Ka1C pH = 1.61 Valoración de ácidos tripróticos: H3PO4 Ka1 = 10-3 Ka2 = 10-7 Ka3 = 10-13 Titulación de 20 mL de H3PO4 0.1 M con Na(OH) 0.1 M Volumen agregado: 0 mL Volumen agregado: 10 mL H3PO4/H2PO4- pKa1 = pHpH = 2.22

  20. H2PO4- [H+] = √ Ka1Ka2pH = 4.72 H2PO4-/HPO42- pKa2 = pH pH = 7.22 HPO42- [H+] = √Ka2Ka3pH = 9.76 Valoración de ácidos tripróticos: H3PO4 Volumen agregado: 20 mL Volumen agregado: 30 mL Volumen agregado: 40 mL

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

  22. pH 9.76 2do PE 4.72 1er PE 0 20 0 10 30 40 50 60 70 Volumen de NaOH (mL) Valoración de ácidos tripróticos: H3PO4

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

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

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

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

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

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