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VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
CAPITULO VII
VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
7.1. TEORIA DE LA NEUTRALIZACION
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 110
7.1 Teoría de la Neutralización
7.2 Valoración de Ácidos Monopróticos
7.3 Valoración de Ácidos Polipróticos
7.4 Valoración de una mezcla de Álcalis
7.5 Valoración de una mezcla de Ácidos
7.6 Determinación del nitrógeno total
Nos permite conocer el grado de conversión de una reac ión cerca al punto de
equivalencia así como el pH en el punto de equivalenc , los ácidos y bases varían en su
extensión de ionización con que un protón puede ser cedido por un ácido y aceptado por una
base, lo que determina el pH en el punto de equivalencia.
Las valoraciones ácido – base tienen como fundamento las reacciones que se conocen
con el nombre de “neutralizaciones”, es necesario conocer los principios que rigen los
equilibrios ácido base, con el objeto de comprender, sí las valoraciones son realizables y el
porqué de la variación del pH a lo largo de la valora ión. Es necesario tener un conocimiento
claro del pH en el punto estequiométrico para elegir el indicador adecuado. (1)
H + + OH - ? H2O
Los indicadores ácidos – base: Son agentes colorantes orgánicos, ácidos débiles ó bases
débiles que presentan un cambio de color en el punto de equivalencia, deben presentar una
solubilidad adecuada y buena estabilidad química.
VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
7.2. VALORACIÓN DE ÁCIDOS MONOPRÓTICOS
7.2.1 VALORACIÓN DE UN ÁCIDO FUERTE CON UNA BASE FUERTE.
Reacción de neutralización:
EJEMPLO 7.1:
a) PH inicial
b) PH después de la adición de 10ml de base
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 111
Los ácidos Monopróticos se valoran en una sola etapa el pH en el punto de
equivalencia depende de la sal que se forme como producto de la valoración.
Cuando se valora un ácido fuerte con una base fuerte s observa lo siguiente:
El ácido fuerte y la base fuerte se encuentran totalmente disociados.
El pH a lo largo de la titulación se determina directa ente de las cantidades
estequiométricas del ácido y la base que reaccionan.
El punto de equivalencia está determinado por grado de disociación del agua.
H+ + OH- ? H2O
Valorar 50,0 ml de HCl 0,100M con NaOH 0,100M
Depende de la concentración inicial del ácido:
[H+] = 0,100 pH = 1,00
En el proceso de valoración reacciona una milimol de base con una milimol de ácido,
quedando 4 milimoles de ácido sin neutralizar.
[H+] = 50ml x 0,1 mmol/ml = 5mmol
[OH-] = 10 ml x 0,1 mmol/ml = 1mmol
Vt = 60 ml
-
-
-
à
VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
c) PH en el punto de equivalencia.
d) PH después de la adición de 60,0 ml de NaOH
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 112
Rx de Neutralización:
H+ + OH- ? H2O 5 1
-1 -1 4 --
[H+] = 4mmol / 60ml = 6, 67 x 10-2 mmol/ml
PH = 1,18.
Se da cuando se han adicionado 50,0 ml de NaOH (0,1M) ; donde las moles de la base
han neutralizado completamente las moles del ácido pre ente en la solución, quedando como
producto de la reacción el H2O . Observándose que el pH de la solución depende de la
concentración de H+ que provienen de la disociación del H2O.
[H+] = [OH-] = 1,0 x 10-7
PH = 7
Después del punto de equivalencia predomina la concentración de iónes OH- .
[OH-] = 60ml x 0,100 mmol/ml = 6 mmol de OH-
[H+] = 50ml x 0,100 mmol/ml = 5mmol
6,00 – 5,00 = 1,00 mmol en exceso de OH-
Vt = 110 ml de solución.
[OH-] = 1,00 mmol/110ml = 9,1 x 10-3 mmol/ml
pOH = 2,04 por lo tanto
PH = 11,96
VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
TITULACIÓN DE ÁCIDO FUERTE VS BASE FUERTE
Tabla 7.1
Fig. 7.1 CURVA DE VALORACION ACIDO FUERTE / BASE FUERTE
7.2.2 VALORACIÓN DE ACIDO DÉBIL - BASE FUERTE.
VOLUMEN BASE AÑADIDO PHPH
V (NaOH)ml
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 113
Cuando se valora un ácido débil con una base fuerte el pH en el punto de equivalencia
de la valoración es básico y durante el proceso de valoración se observa lo sig iente:
La concentración de protones [H+] es más pequeña que la de un ácido fuerte.
0.00 1.00
10.00 1.18
25.00 1.47
49.00 3.00
49.90 4.00
50.00 7.00 pto de equivalencia
50.10 10.00
0
2
4
6
8
10
12
0 20 40 60
PH
•
VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
a) Determinación de la [H+] en La etapa inicial
b) Determinación de la [H+] en durante el proceso:
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 114
La ionización del ácido HA está restringida por el efec o del ión común, sal que se
forma producto de la neutralización.
Rx de ionización: HA + H2O ? A- + H+
Rx de neutralización: HA + OH- ? A- + H2O
El punto estequiométrico no corresponde a un pH = 7, La base conjugada
reacciona con el agua generando iones oxidrilos.
A- + H2O ? HA + OH-
La solución resultante es ligeramente alcalina.
HA + H2O ? A- + H+
HAEq X X
k1= x = [H+] = )
[H+] =
pHinicial = - log
HA + H2O ? A- + H+
k1 = [H+] =
pH = - log ( )
•
•
•
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VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
c) Determinación de la [H+] a la mitad del proceso
d) En el Punto de equivalencia
R.N:
R.H:
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 115
HA + H2O ? A- + H3O+
X/VT - -
X/2VT X/2VT X
k1= [H+] = Ki pH= pK1
HA + OH- ? A- + H2O
A- + H2O ? HA + OH-
Pero como
pOH = - log
pH = pKw - pOH
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VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
VALORACIÓN DE ÁCIDO DÉBIL VS BASE FUERTE
Tabla 7.2
Fig. 7.2 CURVA DE VALORACION ACIDO DEBIL / BASE FUERTE
pH
V (NaOH) ml
Volumen de base añadido pH
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 116
0
2
4
6
8
10
12
0 10 20 30 40 50 60
pH
0.00 3.00
10.00 4.40
20.00 4.82
30.00 5.18
40.00 5.60
49.00 6.69
49.90 7.70
49.95 8.00
50.00 8.85
50.05 9.70
50.10 10.00
VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
Nota:
7.2.3 VALORACIÓN DE BASE DÉBIL – ÁCIDO FUERTE.
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 117
Cuando una solución es muy diluida el pH inicial y final están muy cerca al punto
de equivalencia, Cuando un ácido es muy débil su pH es alto, el ritmo de valoración cerca al
punto de equivalencia es gradual, la reacción inversa e realiza con mayor extensión por lo que
el pH es más elevado y la variación del pH con un exceso de álcali es menos pronunciado por lo
tanto el punto final no es muy apreciable.(13)
Cuando se valora una base débil con un ácido fuerte, el pH en el punto de equivalencia de
la valoración es ligeramente ácido , durante el proceso de valoración se observa lo
siguiente:
La es más pequeña que la de una base fuerte.
La ionización de la base BOH está restringida por el efecto del ion común.
El (B+) acido conjugado toma OH- del H2O.
La disolución resulta ligeramente ácida.
a) PH inicial
BOH + H2O ? B+ + OH-
X X
Ki= X2 = Ki[B OH]
[OH] =
pOH = - log
-
-
-
-
?/( ? ?
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???
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à
VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
7.3. VALORACIÓN DE ÁCIDOS POLIPRÓTICOS
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 118
b) Durante el proceso
Ki= [OH-] =
c) A mitad del proceso
Ki = [OH-]
pOH = - log pKi
d) Final del proceso
B+ + H2O ? BOH + H+
B+eq. x x
[H+] =
pH = -log
Los ácidos Polipróticos se valoran por etapas; las reacciones de disociación y las
constantes de equilibrio para un ácido H2B son: (4)
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VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
Cuando se adiciona una base a la solución de H2B, ocurren las siguientes reacciones:
K1
K
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 119
Las reacciones de disociación y las constantes de equilibrio de las bases conjugadas B2- y HB- :
La relación que existe entre las constantes del ácido y de la base es :
El pH inicial depende de Ka1 si la Ka2 << Ka1, para que la valoración por etapas sea
factible es necesario que Ka1 / Ka2 sea mayor ó igual a 10-4. En general, si la razón entre dos
constantes sucesivas es de 104 o mayor, el pH de la solución durante la valoración de la primera
etapa se puede aproximar satisfactoriamente ignorando reacción del ácido más débil. (12)
1) H2B + OH- ? HB- + H2O
2) HB- + OH- ? B2- + H2O 2
Sí la razón entre dos constantes sucesivas es igual o mayor que 104, la ionización del H2B
inhibe la ionización del HB- en la reacción:
H2B + H2O ? HB- + H3O+
Determinándose el pH durante la valoración de la primera etapa, a partir de la ecuación de
Henderson-Hasselbalch:
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VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
7.3.1. VALORACIÓN DE LA PRIMERA ETAPA.
a) Determinación de la [H+] en La etapa inicial
[
b) Determinación de la [H+] durante el proceso
c) Determinación de la [H+] a la mitad de la primera etapa
Determinación de la [H+] en el primer punto de equivalencia.
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 120
H2B + H2O ? HB- + H+
H2Beq. X X
K1= H+] =
pH = -log
Ki= [H+] =
pH = -log
H2B + H2O ? HB- + H+
[H+] = K1
pH= -log pK1
d) Cuando todo el H2B se
ha convertido en HB ̄se ha llegado al primer punto de ivalencia.
H2 B + OH ̄ ? HB¯ + H2O
Donde la especie principal en la solución es (HB-).
El ion HB ̄se comporta como ácido y como base.
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-
-
VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
Cuando el HB¯ reacciona como ácido:
Cuando el HB¯ reacciona como base:
Como: H2B y HB- dependen de Ka1 y Ka2 .tenemos:
7.3.2. VALORACIÓN DE DE LA SEGUNDA ETAPA.
:
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 121
HB- + H2 O ? B2- + H3O+ depende de (Ka2) (1)
HB- + H3O+ ? H2 B + H2 O depende de (Ka1) (2)
Como B2- = x ; H3O+ = x-y ; H2 B = y
De donde: B2- = H2 B + H3O+ (3)
[H2B] = [HB-] [H3O+] / (Ka1) (4)
[B2-] = (Ka2) [HB-] / [H3O+] (5)
Remplazando 4 y 5 en 3 se tiene:
(Ka2) [HB-] / [H3O+] = [HB-] [H3O+] / (Ka1) + [H3O+]
De donde la
[H3O+]2 =( (Ka1) (Ka2) [HB-] ) / [HB-] + (Ka1)
Como (Ka1) es << que [HB-] se desprecia, determinando la [H3O+] en el primer punto de
equivalencia:
[H3O+] = (6)
pH = -log (7)
La neutralización de HB- en la segunda etapa se da con la siguiente reacción:
Rx de neutralización HB- + OH- ? B2- + H2O
? +G??+G?
? +G? ?+G?
VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
a) El pH a lo largo de esta etapa se determina a partir d :
b) El pH en el Segundo punto de equivalencia
EJEMPLO 7.2:
a) Determinación del pH inicial
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 122
? B2- + H3O+
[H3O+] =
pH = - log
Cuando se llega al segundo punto de equivalencia la solución contiene solo la sal que se ha
formado como producto de la neutralización.
Reacción: ?
=
Como [HB-] = [OH-]
[OH-] =
pOH = -log
Se titulan 50.0ml de H2B 0.100 M con NaOH 0.100M. Las constantes de disociación son
Ka1 = 1.0 x 10-3, Ka2 = 1.0 x 10 -7. Calcule el pH en las diferentes etapas de la titulac n.
Consideremos únicamente la primera etapa de la disociación, dado que Ka1>>Ka2
tenemos que el valor ka1, 1.0 x 10-3.
Rx de ionización: HB- + H2 O
B2- + H2 O HB- + OH-
Kb =
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VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
b) Determinación del pH después de la adición de 10.0 ml de base:
c) Determinación del pH en el primer punto de equivalencia
,
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 123
Hasta aquí se han adicionado 50.0 ml de base ó 5 mmoles de base que neutralizan los 5
mmoles del ácido H2B la especie predominante en este punto es HB¯. El pH se puede
determinar.
H2B + OH- ? HB- + H2 O
2
31
2
5 0 .0 0 .1 0 0 1 0 .0 0 .1 0 0 4 .0 0
1 0 .0 0 .1 0 0 1 .0 0
lo g 1 .0 1 0
1 .0 03 .0 0 lo g
4 .0 0
2 .4 0
1 2
1
2
13.0 0 7.00
2
5.0 0
a
m m o lH B x x
m m o lH B fo rm a d a s x
H Bp H p K x
H B
p H
p H
a apH p K pK
pH
pH
−
−
−
= − =
= =
= + =
= +
=
( )
( )
= +
= +
=
VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
d) Determinación del pH cuando se agrega 60.0 ml de base. S
Cálculo
e) El pH en el segundo punto de equivalencia
Cálculo:
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 124
e determina a partir de la
constante de disociación de HB¯
:
Se puede determinar considerando la
primera etapa en la hidrólisis de B2-,
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2
50.0 0.100 10.0 0.100 4.00
10.0 0.100 1.00
1.007.00 log
4.00
6.40
mmolHB x x
mmolB x
pH
pH
−
−
= − =
= =
= +
=
VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
7.4. ANÁLISIS DE MEZCLAS DE ALCALIS.
Figura 7.3 Curva de titulación del Na2CO3; con HCl
Fuente:
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 125
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Las mezclas de carbonato e hidróxido, o de carbonato y bicarbonato, se pueden
determinar por medio de una titulación utilizando, fenolftaleína y anaranjado metilo como
indicadores.
El carbonato se acostumbra a titular como base, utilizando un ácido fuerte como
titulante; la curva de titulación presenta dos inflexiones claras, dado que pKb1 y pKb2 difieren en
más de 4 unidades, como se muestra en la figura 7.3. (4)
R.A. DAY, A.L. UNDERWOOD. Química analítica Cuantitativa,
5ta edición.
10 20 30 40 50 60 70
Fenolftaleína
Anaranjado de metillo
?? ?? ? ? ? ? ? ? ? ??) ?
? ? ? ? ?
??) ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?
VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 126
En el primer punto de equivalencia el pH de la solución de NaHCO3 es 8.30:
La fenolftaleína, es el indicador adecuado cuyo rango de pH es de 8.0 9.6. El
anaranjado de metilo tiene un rango de pH de 3.1 a 4.4 y es el indicador apropiado para el
segundo punto de equivalencia ó final.
Las mezclas de carbonato y bicarbonato, o de carbonato e hidróxido, se pueden titular
con HCl ó H2SO4 estándar; como se puede ver en la figura 7.4, 7.5. En el punto final de la
fenolftaleína el NaOH está completamente neutralizado, la mitad del Na2C03 está neutralizada y
el HCO3 no ha reaccionado. El bicarbonato se neutraliza en el unto final del anaranjado de
metilo.
El NaOH requiere sólo-unas cuantas gotas de titulante para ir de un pH de 8 hasta un
pH de 4 y esto se puede corregir corriendo una prueba blanco con el indicador.
Como podemos observar el NaOH reacciona por completo en la primera etapa, el
NaHCO3 reacciona sólo en la segunda etapa y el Na2CO3 reacciona en las dos etapas utilizando
igual volumen de titulante en cada una de ellas. La me cla de NaOH y de NaHCO3 no es factible,
( )+1 2
1
2 a ap K p K
VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
Figura 7.4 Curv as de Titulación de NaOH y N a2CO 3; 0.10 M con HCl 0,10N
Fuente:
EJEMPLO 7.3.
Solución:
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 127
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
ya que estos dos compuestos reaccionan entre sí:
HCO3- + OH- CO3
2- + H2O
R.A. DAY, A.L. UNDERWOOD. Química analítica Cuantitativa 5ta, edición
A 50 ml de un muestra de agua que podría contener NaOH, Na2CO3 y NaHCO3 se le
agrega como indicador fenolftaleína y se titula con ácido sulfúrico 0.02N gastándose hasta el
punto final de la 9,3 ml, luego se agrega anaranjado de metilo y se continua titulándose
gastándose en esta segunda etapa 9,3 ml de (H2SO4) 0,002N. (a) Identifique la base o la mezcla
de bases presente en la muestra, (b) Calcule el porcen de cada componente en la muestra.
Como los volúmenes gastados con fenolftaleína y anaranjado de metilo son
iguales, nos lleva a concluir que solo existe presencia de carbonato en la muestra, como V1 = V2.
La reacción:
50 100
V2
V1
pH
1) OH-+H3O+? 2H2O
2) CO32-+H3O
+? HCO3-+H2O
3) CO3+H3O+? H2CO3+H2O
?
CO3- + 2H+ ? H2CO3
VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
EJEMPLO 7.4.
Solución:
Valoración completa
Valoración del OH- en exceso :
La cantidad de HCO3- es:
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 128
0.02 m-eqH2SO4.( 18.6ml) x1m-eq CaCO3- x 50 mg CaCO3 = 18.6mg CaCO3
ml 1m-eq H2SO4 1m-eq CaCO3
Para un volumen de muestra de 50ml la concentración de CaCO3 en mg/L es
[CaCO3] = 18.6mg CaCO3 = 372 mg/L CaCO3
5x10-2L
Una muestra de 0.7500g formada por una mezcla de álcalis consume 35.52 ml de
HCl 0.2000 N en su neutralización completa. Otra muestra idéntica se trata con 25.00 ml
de disolución de Hidróxido sódico 0.0810 N. Después de añadir cloruro bárico para precipitar el
carbonato bárico, la mezcla consume 5.40 ml del mismo ácido con fenolftaleína como
indicador. Calcular el porcentaje de cada componente alcalino en la muestra (en forma de
compuestos sódicos).
: 35.52 ml x 0.20 N = 7.104 meq. HCl
HCO3- + NaOH CO3
= + H2O + OH-Exeso
(25ml x 0.081N) = 2.025 meq. OH- agregados.
CO3= + Ba++ BaCO3
OH-Exeso + H+ H2O
5.4 ml x 0.2 N = 1.08 meq. HCl = meq. OH-Exeso
2.025 meq. – 1.08 meq. = 0.945 meq. HCO3-
↔
↔ ↓
↔
VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
La cantidad de CO3= es:
De donde se tiene:
7.5. VALORACIÓN DE UNA MEZCLA DE DOS ÁCIDOS
MEZCLA DE UN ÁCIDO FUERTE CON ÁCIDO DÉBIL:
MEZCLA DE DOS ÁCIDOS DÉBILES (
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 129
7.104 meq. – 0.945 meq. = 6.159meq. CO3=
% HCO3- = 0.945 meq x 84mg NaHCO3 x 100 = 10.58 %
1meq NaHCO3 750 mg
% CO3= = 6.159 meq x 53mg Na2CO3 x 100 = 43.52 %
1meq Na2CO3 750 mg
La valoración de una mezcla de dos ácidos, se valora en etapas como un ácido
Poliprótico (H2B).
La mezcla se valora con una base fuerte. El
pH inicial de la mezcla corresponde al pH del ácido fuerte, dado que el protón liberado del
ácido fuerte inhibe la ionización del ácido débil, la valoración de ácido fuerte se da cuando el
proceso llega al punto inicial del ácido débil.
El pH en el primer punto de equivalencia, corresponde a la disociación del ácido débil
(HA). HA + H2O A- H3O+
El pH en el segundo punto de equivalencia se da cuando todo el ácido se ha
neutralizado, el pH en este punto corresponde a la hid ólisis de la sal que se forma como
producto de la reacción de neutralización. A- + H2O HA + OH-
HX Y HY): Se valora como una mezcla de ácidos polipróticos
siempre y cuando la relación de pKax, y pKay debe ser por lo menos de 4 unidades para que las
dos etapas de la titulación se puedan distinguir.(1)
•
↔
•
↔
VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
Cuando las concentraciones iniciales de los dos ácidos son iguales
Cuando las concentraciones iniciales de los dos ácidos son diferentes :
a) El pH en el segundo punto de equivalencia:
EJEMPLO 7.5 :
a) Cálculo del pH en el primer punto de equivalencia:
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 130
. Si el ácido HX con
una constante Kax es más fuerte que el ácido HY con una constante Kay , entonces el pH
en el punto de equivalencia es:
pH = 1/2 (pKax + pKay ).
Donde HY es
más débil que HX, entonces el pH en el punto de equivalencia es.
Corresponde a la hidrólisis del anión del
ácido más débil ( HY).
Se titula una mezcla de ácidos con NaOH 0,2M, la muestra de 50 ml contiene HA= 0,05M
y HB = 0,1M, si pKa = 3,8 y pKb = 8,2 determine el 1º y 2º punto de equivalencia.
Datos: [NaOH]= 0,2M , [HB]=0,05M , [HB]=0,1M
pKa= 3,8 ? Ka= 1,58×10-4
pKb= 8,2 ? Kb= 6,31×10-9
Como la concentración de los ácidos son diferentes entonces [H+] es:
•
•
?? ??
???? ? ? ?? ? ? ?
?
???
??? ?
? ?
IIIiH?(! ? ?? Ii ??_?? IIIiH?
Ii? ? _?IIIiH?
IIIiH?(" ? ?? Ii ??_??? IIIiH?
Ii? ? IIIiH?
VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
b) El segundo punto de equivalencia:
Reacción:
Hallando el volumen total (VT) de la solución:
El volumen total:
De la reacción:
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 131
?
El segundo punto de equivalencia se da cuando todo el HB se ha neutralizado y el pH depende
de la hidrólisis de B2-.
B2- + H2O ? HB- + OH-
El volumen de NaOH necesario para la
neutralización de la mezcla de ácidos depende del tot de moles de ácido a neutralizar.
mmoles HA= 2,5 mmoles
mmoles HB= 5 mmoles
mmoles HA mmoles HB
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mmoles de NaOH = + = 7,5 mmoles
VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
7.6 DETERMINACIÓN DEL NITRÓGENO POR EL MÉTODO DE KJELDAHL:
Digestión:
Neutralización:
Destilación:
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 132
La determinación del nitrógeno total, se basa en un proceso de digestión en medio
ácido (H2SO4) de los compuestos nitrogenados en presencia de K2SO4 y un catalizador de
(HgSO4 ó CuSO4 ).
En el proceso de digestión la materia orgánica se oxida a CO2 y H2O, desprendiéndose
NH3 que en el medio ácido se transforma en (NH4)2SO4, no volátil. (9)
La digestión consiste en el calentamiento de la muestr con ácido sulfúrico
concentrado, al que se añade sulfato de potasio para e ar el punto de ebullición y para
descomponer más rápido la muestra, se utiliza como catalizador óxido de mercúrico,
selenio ó selenito de cobre, el proceso genera vapores de óxido azufre, que se
desprenden como SO2, La digestión se continua hasta que la masa reaccionante sea
completamente incolora.
N-orgánico + H2SO4 (NH4)2 SO4 + CO2(g) + SO2(g) + H2O
Una vez digerida la muestra, se alcaliniza con NaOH y Na2SO4 volviéndose a formar NH3:
(NH4)2SO4 + 2 NaOH NH3 + Na2SO4 + 2 H2O
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VOLUMETRÍA DE NEUTRALIZACIÓN
Valoración:
EJEMPLO 7.6 :
Análisis Químico Un Enfoque Ambiental 133
El NH3 se destila fijándose en un volumen medido de una disolución patrón de ácido bórico al
4% (HBO2), en exceso.
HBO2 + NH3 NH4 + BO2 –
Se valora el ión borato formado producto de la neutralización del NH3
BO2 – +` H+ HBO2
Este método se puede utilizar para determinar el contenido de nitrógeno en aguas
residuales domésticas que llegan a niveles de 100 mg/L como NH3, aguas industriales de
mataderos que presentan valores superiores a los 200 mg/L y otros como alimentos que
contienen proteínas.
Una muestra de lodo desecado que pesa exactamente 1g se analiza por el método de
Kjeldahl. El amoniaco recoge en 50.00 ml de HCl 0.1220 N. El exceso de ácido gasta 20.70 ml de
NaOH 0.1450 N. ¿Calcular el tanto por ciento de nitrógeno en la muestra?.
NH3 + H+ NH4+ + H+
50ml x 0.122N Exceso
= 6.1 meq.
El exceso es tratado con NaOH:
H+ + OH- H2O
Exceso 20.7ml x 0.145N
( 3.0015 meq.)
Como la cantidad de meq. Gastados por el NaOH es igual a lo que quedó del ácido; por diferencia el
ácido que ha reaccionado con el NH3 es:
6.1meq – 3.0015 meq. = 3.0985 meq
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