Valoraciones ácido-base

Reacciones de neutralización

La neutralización es una reacción entre un ácido o una base que conduce a la formación de una sal y de agua:

La sal sólo aparece si se cristaliza ya que se forma a partir del anión procedente de la disociación del ácido y del catión procedente de la disociación de la base, que se encuentran en la disolución, y realmente no experimentan ninguna modificación por lo que son meros «iones espectadores» de la reacción. Por lo que en esencia, la neutralización es la reacción que tiene lugar entre el H₃O⁺ y el OH^–, que conduce a la formación de agua:

Cuando la neutralización tiene lugar entre dos disoluciones, una de carácter ácido y otra de carácter básico, se puede establecer la siguiente igualdad:

Esta expresión nos será de gran utilidad en las valoraciones ácido-base.

Valoraciones ácido-base

Una valoración (o volumetría) ácido-base consiste una reacción de neutralización que permite determinar la concentración de una disolución de un ácido mediante una disolución de base de concentración conocida, o viceversa.

Sobre la disolución de ácido (o base) de concentración desconocida que se pretende valorar, se van añadiendo sucesivos volúmenes de la disolución de base (o ácido) de concentración conocida. Cuando la concentración de H₃O⁺ aportada por el ácido es igual a la concentración de OH^– aportada por la base se alcanza el punto de equivalencia, en el cual la neutralización se ha completado.

Curva de valoración

Si en el transcurso de la valoración vamos registrando el pH de la disolución a valorar al ir añadiendo pequeños volúmenes de la disolución valorante, podemos hacer una representación gráfica del pH frente al volumen añadido que conocemos como curva de valoración.

Al valorar un ácido fuerte con una base fuerte, el punto de equivalencia tiene lugar a un pH de 7:

Se produce un salto brusco de pH en las proximidades del punto de equivalencia (teórico) que permite determinar cuando se ha alcanzado el punto final de la valoración (experimental). La diferencia existente entre el punto de equivalencia y el punto final es el error de valoración. La detección del punto final puede realizarse mediante medidas sucesivas de pH o usando indicadores, que cambian de color según el pH del medio.

En la valoración de un ácido débil con una base fuerte, o una base débil con un ácido fuerte, el punto de equivalencia se sitúa a un pH distinto de 7, debido a la hidrólisis del ion que procede del ácido o base débil:

Cuando se valora un ácido poliprótico, se producen tantos saltos como protones tiene el ácido:

Montaje de una valoración ácido-base

Puedes comprobar las aplicaciones de lo anterior en estos ejercicios.