Indicadores ácido

Indicadores ácido - base
070_NaturalIndica.mov
pH
7
8,5
9,4
9,8
12
fenolftaleína (8,3 - 10,0)
Indicador
Amarillo
Amarillo de alizarina-R
Violeta
Azul
Incoloro
Timolftaleína
Fenolftaleína
Incoloro
Azul de timol
(rango básico)
Amarillo
Rojo
Amarillo
Rojo de fenol
Azul de bromotimol
Rojo
Naranja de metilo
Azul de bromofenol
Azul de timol
Rojo
(rango ácido)
Amarillo
Violeta de metilo
Azul
Rojo
Amarillo
Rojo de metilo
Verde de bromocresol
Rojo
Amarillo
Rojo de clorofenol
Amarillo
Azul
Azul-violeta
Amarillo
Amarillo
Violeta
Amarillo
Amarillo-naranja
Rojo
Azul
NH4Cl
NaCl
NaAc
azul de bromotimol (6,0 – 7,6)
Hidrólisis
NaCl → Na+ + Cl2 H2O ⇔ H3O+ + HOHCl → H+ + Cl-
NaOH → Na+ + HOpH = 7
NaAc → Na+ + Ac2 H2O ⇔ H3O+ + HOHAc + H2O ⇔ H3O+ + Ac-
Ka
[H O ][Ac ]
=
3
+
−
[HAc]
[HAc][HO - ]
Kh =
[Ac- ]
Ac- + H2O ⇔ HAc + HOpH > 7
2 H2O ⇔
H3O+
+
K w = [H 3O + ][HO − ]
HO-
K=
Ac- + H3O+ ⇔ HAc + H2O
[HAc][HO - ] K w
Kh =
=
Ka
[Ac ]
Ac- + H2O ⇔ HAc + HO-
Kh =
[HAc]
1
=
[Ac− ][H 3O + ] K a
Kw
Ka
NH4Cl → NH4+ + Cl2 H2O ⇔ H3O+ + HONH3 + H2O ⇔ NH4+ + HO-
[NH ][HO ]
=
+
Kb
4
−
[NH 3 ]
[NH 3 ][H 3O + ]
Kh =
[NH +4 ]
NH4+ + H2O ⇔ NH3 + H3O+
pH < 7
K w = [H 3O + ][HO − ]
2 H2O ⇔ H3O+ + HO-
K=
NH4+ + HO- ⇔ NH3 + H2O
[NH 3 ][H 3O + ] K w
Kh =
=
+
Kb
[NH 4 ]
NH4+ + H2O ⇔ NH3 + H3O+
Kh =
[NH 3 ]
1
=
[NH +4 ][HO − ] K b
Kw
Kb
NH4NO2 → NH4+ + NO2NH4+ + H2O ⇔ NH3 + H3O+
K hb
[NH 3 ][H 3O + ] K w
=
=
+
Kb
[NH 4 ]
NO2- + H2O ⇔ HNO2 + HO-
K ha
[HNO 2 ][HO − ] K w
=
=
−
Ka
[NO 2 ]
Kb = 1.8 x 10-5
Ka = 4.5 x 10-4
pH < 7
NH4CN → NH4+ + CNNH4+ + H2O ⇔ NH3 + H3O+
K hb
[NH 3 ][H 3O + ] K w
=
=
+
Kb
[NH 4 ]
CN- + H2O ⇔ HCN + HO-
K ha
[HCN][HO − ] K w
=
=
−
Ka
[CN ]
Kb = 1.8 x 10-5
Ka = 4.9 x 10-10
pH > 7
Ejemplo:
Calcular el pH y el grado de hidrólisis de
una solución
de NH4Cl 0,1 M. Kb = 1.8 x 10-5
Efecto de ión común. Soluciones amortiguadoras.
NaAc y HAc
NaAc → Na+ + AcHAc + H2O ⇔ H3O+ + Ac-
NaA → Na+ + AHA + H2O ⇔ H3O+ + A-
[H 3O + ][A − ]
Ka =
[HA]
K a [HA]
[ H 3O ] =
[A - ]
+
[HA]
− log [H 3O ] = − log K a − log −
[A ]
+
[A - ]
pH = pK a + log
[HA]
[base]
pH = pK a + log
[ácido]
[base]inicial
pH ≈ pK a + log
[ácido]inicial
a) Calcular el pH de una solución 0.2 M de HAc y
0.3 M de NaAc. Ka = 1.8 x 10-5.
b) ¿Cuál sería el pH de la solución de HAc si la sal
no estuviera presente?
Cuál será el pH de la solución resultante si 100
ml de la solución de HAc y NaAc se le
agregan:
a) 10 ml de HCl 0.1 M
b) 10 ml de NaOH 0.1 M
c) 10 ml de H2O
Solución reguladora:
pH = − log 1,8 x10 −5 + log
0,3
= 4,92
0,2
a) + 10 ml HCl 0,1 M
moles de HAc iniciales: n°(HAc) = 0,02
moles de Ac- iniciales: n°(Ac-) = 0,03
moles de H+ agregados: n(H+) = 0,001
Al reestablecerse el equilibrio:
moles de HAc: n(HAc) = 0,02 + 0,001 = 0,021
moles de Ac-: n(Ac-) = 0,03 – 0,001=0,029
pH = − log 1,8 x10 −5 + log
0,029
= 4,88
0,021
a) + 10 ml NaOH 0,1 M
moles de HAc iniciales: n°(HAc) = 0,02
moles de Ac- iniciales: n°(Ac-) = 0,03
moles de HO- agregados: n(HO-) = 0,001
Al reestablecerse el equilibrio:
moles de HAc: n(HAc) = 0,02 - 0,001 = 0,019
moles de Ac-: n(Ac-) = 0,03 + 0,001=0,031
pH = − log 1,8 x10 −5 + log
0,031
= 4,96
0,019
Ácido
débil
Base
conjugada
Solución reguladora
después del
agregado de OH-
Ácido
débil
Base
conjugada
Solución
reguladora
original
Ácido
débil
Base
conjugada
Solución reguladora
después del
agregado de H+
Cuál será el pH de la solución resultante si a 100
ml de agua se le agregan:
a) 10 ml de HCl 0.1 M
b) 10 ml de NaOH 0.1 M
Básica
1 L de sc de NaOH 0,001 M
con azul de bromotimol
1 L de sc de HCl 0,001 M
con azul de bromotimol
Ácida
1 L de agua a pH = 7
con azul de bromotimol
Titulación ácido-base: reacción de neutralización
A medida que se agrega el
titulante, cambia en pH en
el erlenmeyer.
Curvas de titulación
Base
fuerte
Ácido
fuerte
Volumen agregado de base
Base
fuerte
Ácido
débil
Volumen agregado de base
Rango de pH, amarillo de alizarina-R
Rango de pH, fenolftaleína
Punto de equivalencia
Rango de pH, azul de bromotimol
Rango de pH, rojo de metilo
Rango de pH, azul de bromofenol
Rango de pH, azul de timol
Volumen de solución
Punto de equivalencia
Rango de pH, fenolftaleína
Rango de pH, rojo de metilo
Volumen de solución
Punto de equivalencia
Rango de pH, amarillo fenolftaleína
Punto de equivalencia
Rango de pH, rojo de metilo
Volumen de NaOH 0,100 M agregado