a) En el PE (punto equivalente) pH / %Valorado ES GRANDE

b) Hay muchos cidos y bases orgnicos dbiles en los cuales

HIn === In + H+ color A color B

estas sustancias sirven como indicadores visuales de pH.

Ejemplos:

p-nitrofenol

Fenolftalena (FEN). Intervalo de pH 8,0 9,6 (incoloro rosa)

Otros indicadores: Anaranjado de metilo (AM). Intervalo de pH 3,1 4,4 (rojo a anaranjado) Azul de Bromotimol (ABr). 6,0 7,6 (amarillo a azul)

INDICADORES ACIDO BASE

USOS: 1) AM, ABr y FEN para titulacin de AF + BF 2) FEN para titulacin de AD + BF 3) AM para titulacin de BD + AF

Relacin de concentracin y cambio de color de un indicador: (pKInd. = 5)

pH [HIn] / [In] COLOR 1 104 / 1 rojo 2 103 / 1 rojo 3 102 / 1 rojo

4 * 10 / 1 * rojo 5 * 1 / 1 * anaranjado 6 * 1 / 10 * amarillo 7 1 / 102 amarillo 8 1 / 103 amarillo

pH = pKa + log ([In]/[HIn])

Amarillo: pH = pKa + log 10 = 6 Rojo: pH = pKa + log (1/10) = 4

Intervalo de pH del Indicador: 4 a 6 (cambia de color a pH = 5 1)

1) Cuando el pH del PF (punto final) no corresponde con el del PE, el error es determinado y puede corregirse haciendo el Blanco del Indicador.

2) En el caso de A B muy dbiles, la pendiente de la curva de titulacin no es grande y el cambio de color en el PF no es agudo an usando el Indicador apropiado. Error indeterminado, falta de precisin en decidir exactamente cuando el Indicador cambia de color. Mejora con el uso de solvente no acuosos.

ERRORES DE INDICADOR ACIDO BASE

3) Para hacer ms agudo el cambio de color, se puede usar mezcla de Indicadores Indicador + colorante. Ejemplo: Rojo de metilo Verde de Bromocresol, a pH = 5,1 es gris.

Clculo del Error

cido Fuerte + Base Fuerte a) Antes del PE:

[ ] [ ]agua

w

HKHH

=

+++

][PF tit.no AF

- Nro. de equivalentes de

AF no titulado: [ ] PFw VHKHVN

=

++

][ - Nro. de equivalentes de AF iniciales: ii VN

POR LO TANTO: [ ]

100][100 %

=

=

++

ii

PFw

r VN

VHKH

EEE

Ejemplos: 50,0 mL de HCl 0,100 N se titulan con NaOH 0,100 N, usando como indicador:

a) Amarillo de Metilo (pH de viraje 2,9 4,0)

[H+]PF = 10-4

( ) defecto)(por %2,01000,50100,01001010%

104

=

=

rE

b) Despus del PE Por ejemplo: usando FEN (8,0 9,6)

pHPF = 9,6 [OH] = 4 x 10-5 Ahora el error se calcula en base a los oxhidrilos en exceso:

( )exceso)(por %08,0100

0,50100,0100105,2104%

105

=

=

rE

En el caso de HCl 0,010 M con NaOH 0,010 M: Los errores seran 2 % y 0,8 % respectivamente. El Amarillo de Metilo no es apropiado en este caso, pero si el Rojo de Metilo (4,2 6,0) y el

Er % 0,02 %.

Clculo del error en AD + BF BD + AF:

100][][100][][

][100 % +

=+

=

=+

+

a

r KHH

AAHAH

EEE

(1)

Este clculo no descuenta el cido AH que proviene de la reaccin de hidrlisis del anin [A] generado por la titulacin. A + H2O = AH + OH (2)

Ejemplo: cido actico (Ka = 1,78 x 10-5) 0,100 N se titula con NaOH 0,100 N.

pHPF = 5 (defecto) %7,351001078,11010% 55

5

=+

=

rE

pHPF = 6 (defecto) %26,51001078,11010% 56

6

=+

=

rE

pHPF = 7 (defecto) %55,01001078,11010% 57

7

=+

=

rE

pHPF = 8 (defecto) %056,01001078,11010% 58

8

=+

=

rE

Realmente, el error es ligeramente menor:

Por ejemplo para pHPF = 8 [Ac] = (0,100 x Vi) / 2Vi = 0,050 M

Con [A] y [H+] obtenemos [AcH] = 2,8 x 10-5 M

A partir del balance de masa de OH: [OH] = 10-6 M = [OH]del Ac- + [OH]agua = [OH]del Ac- + [H+] = [OH]del Ac- + 10-8

Por lo tanto 10-6 M [OH]del Ac- y por la ecuacin (2) = [AcH]

y [AcH]no valorado = 2,8 x 10-5 10-6 = 2,7 x 10-5 M

(defecto) %054,010050100,0

100107,2%5

=

=

rE

Comparar con 0,056 % calculado anteriormente con la ec. (1).

El Error de Carbonato

NaOH es la base ms comnmente usada (KOH no tiene ventajas y es ms cara). La impureza ms importante es el Na2CO3.

El CO2 es absorbido por una solucin de NaOH de acuerdo a la reaccin:

CO2 + 2 OH = CO3 = + H2O (A)

Por otro lado el in

CO3= es una base que reacciona en dos etapas:

CO3 = + H+ = CO3H (1)

CO3H + H+ = CO2 + H2O (2)

En general, la solucin de NaOH contiene 1% en moles de Na2CO3, por ejemplo, 0,099 M de NaOH y 0,001 M de Na2CO3.

Si se usa FEN como indicador el cambio de color ocurre cuando la reaccin (1) es completa.

Esto d lugar a un ERROR puesto que reacciona un H+ y la formacin del CO3 = presente en la solucin del NaOH consumi 2 OH de la base fuerte, ec. (A).