PRCTICA 7 VALORACIN CONDUCTIMTRICA CIDO-BASE

1. Introduccin terica La concentracin de una disolucin de un cido o una base se puede valorar midiendo la variacin de

conductancia que se observa cuando se le agrega respectivamente una base o un cido de concentracin conocida, pues a partir de las medidas conductimtricas se deduce fcilmente el punto final de la reaccin de neutralizacin.

Este tipo de valoraciones conductimtricas se ve muy favorecido en el caso de reacciones cido-base por el

hecho de que las conductancias inicas del H+ y OH- son muy superiores a las de los dems iones. La valoracin por conductimetra correspondiente a la reaccin de un cido y una base fuerte, por ejemplo

el HCl y NaOH, se basa en la siguiente reaccin inica:

+++ +++++ NaClOHOHNaHCl 2 As, en la valoracin del HCl, al ir apareciendo en la disolucin iones Na+ y por consiguiente

desapareciendo H+, ir descendiendo la conductividad de la disolucin hasta llegar a un punto llamado punto de equivalencia o de neutralizacin, en el que la conductividad slo se debe a los iones Cl- y Na+ presentes en el medio. Pero si se sigue aadiendo ms cantidad de base fuerte los iones OH- aparecern en la disolucin, con el consiguiente aumento de la conductancia de la misma.

Si se representa grficamente la variacin de conductancia frente al volumen de lcali aadido, la grfica

obtenida ser de la forma que aparece en la figura 1 (ABC), en donde el mnimo de conductancia corresponde al punto de neutralizacin del cido fuerte.

Para que el volumen de disolucin a valorar (cido) no cambie apreciablemente, la disolucin valoradora

(base) deber ser de mayor concentracin, pues de esta forma la conductancia variar linealmente con respecto al volumen de lcali aadido, excepto en las inmediaciones del punto de equivalencia. En estas condiciones, los datos experimentales obtenidos antes y despus del punto final podrn ajustarse a dos rectas y el punto de equivalencia vendr determinado por la interseccin de ambas rectas, debiendo obtenerse cada una de stas con un mnimo de 4 medidas experimentales de conductancia.

A C

B

A' B'

C'Fuerte

Dbil

V base

1R

Figura 1

Si se trata de valorar un cido relativamente dbil, como el cido actico, con una base fuerte, la reaccin que se produce es la siguiente:

OHNaCOOCHOHNaCOOHCH 233 ++++ ++

Inicialmente se produce un pequeo descenso de la conductancia debido a la pequea cantidad de cido actico disociado, pero luego va aumentando lentamente como consecuencia de la aparicin de iones CH3-COO- y Na+ hasta llegar al punto de neutralizacin, donde se produce un aumento brusco de la conductancia debido a la incorporacin de un exceso de iones OH-. La grfica obtenida al representar conductancia vs volumen de lcali aadido es la A'B'C' de la figura 1.

Para la valoracin de una mezcla de cido fuerte y cido dbil por neutralizacin con una base fuerte,

obtendremos 2 puntos de equivalencia, el primero para el cido fuerte, y el segundo para el dbil, ya que primero se observa un fuerte disminucin de la conductancia debido a la neutralizacin del cido fuerte, despus hay un

suave aumento hasta la neutralizacin del cido dbil, y finalmente un fuerte aumento de la conductancia, debido a la presencia de exceso de iones OH- en el medio.

Representando grficamente, como en los casos anteriores, conductancias frente a volumen de base fuerte

empleada, obtendremos una grfica que presenta los dos puntos de inflexin anteriormente citados, segn se muestra en la figura 2.

V base

Punto finalAcido dbilPunto final

Acido fuerte

Figura 2

K

Finalmente debe tenerse en cuenta que la conductancia especfica k, y la conductancia equivalente c de un electrolito viene relacionadas por:

c1000=

siendo c la concentracin en equivalentes-gramo/L.

2. Parte experimental a. Instrumental y productos

1 Vaso de precipitados de 250 mL 1 Vaso de precipitados de 100 mL 1 Frasco lavador 1 Pera de goma 1 Pipeta de 10 mL 1 Pipeta de 5 mL 1 Soporte para pipetas 1 Imn de agitacin 1 Bureta de 25 mL 1 Pinza de Bureta 1 Conductmetro 1 Agitador magntico NaOH 2 N Mezcla cida problema

b. Procedimiento experimental 1. En un vaso de precipitados se introducen 25 mL de mezcla problema y la cantidad de agua necesaria para que los electrodos queden sumergidos en el contenido del vaso. 2. Introducir el imn agitador con cuidado que no golpee el electrodo. 3. Aadir sucesivamente pequeos volmenes de NaOH 2 N (0.5 mL). 4. Tras cada adicin de lcali, la disolucin debe ser agitada durante unos segundos y posteriormente hacer la lectura. 5. Representar conductancia frente a volumen de lcali aadido, obtenindose una grfica del tipo de la figura 2. 6. A partir de los dos puntos de equivalencia obtenidos, calcular las concentraciones de cido fuerte y dbil de la mezcla problema.

Datos, medidas y clculos