UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERUFACULTAD DE CIENCIAS DE FORESTALES Y DEL AMBIENTE

AREA: CIENCIAS BASICAS E INDUSTRIAS FORESTALES

ASIGNATURA : QUMICA INORGNICA Y ORGNICA

SEMESTRE: I

Ing. VILMA AYRE BALBIN

SEMANA: 04

CAPITULO I

QUIMICA: PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

TEMA: SOLUCIONES

SOLUCIONES O DISOLUCIONES:- DEFINICIN- SOLUCIONES ACUOSAS- PROPIEDADES ELECTROLTICASSOLUCIONES VALORADAS:- DEFINICIN- UNIDADES FSICAS DE CONCENTRACIN: A. PORCENTAJE DE VOLUMEN EN VOLUMEN B. PORCENTAJE DE PESO EN PESO C. PORCENTAJE DE PESO EN VOLUMEN D. PORCENTAJE DE SOLUTO EN VOLUMEN DE SOLUCIN E. PARTES POR MILLON (ppm) F. OTRAS EXPRESIONES LA QUIMICA ESTA POR TODAS PARTES Y SIN ELLA LA VIDA NO SERIA POSIBLE

- UNIDADES QUMICAS DE CONCENTRACIN: A. MOLARIDAD (M) B. NORMALIDAD (N) C. MOLALIDAD (m)- DILUCIN DE SOLUCIONES

TITULACIN DE CIDOS Y BASES:- DEFINICIN- PUNTO DE EQUIVALENCIA- INDICADORES- REQUISITOS QUE DEBEN CUMPLIR LOS INDICADORES

LA QUIMICA ESTA POR TODAS PARTES Y SIN ELLA LA VIDA NO SERIA POSIBLE

SOLUCIONES O DISOLUCIONES DEFINICINUna disolucin es una mezcla homognea de dos o ms sustancias, el soluto es la sustancia presente en menor cantidad, y el disolvente es la sustancia que esta en mayor cantidad. Una disolucin puede ser gaseosa ( como el aire), slida ( como una aleacin), o lquida (agua de mar, por ejemplo).

SOLUCIONES ACUOSAS Son soluciones lquidas en las cuales el soluto inicialmente es un lquido o un slido y el solvente o disolvente es el agua; el nombre de la solucin estar determinado por el soluto.Se considera al agua como solvente universal, debido a su alto momento dipolar y a su ngulo de enlace. El ngulo de enlace H-O-H es 104.5

Lo que esta presente en la solucin, no son molculas de NaCl o molculas de HCl; sino partculas individuales de Na+, Cl-, H+; sin embargo en una solucin de H2SO4 no se encontrara H, S, O; sino H+ y SO4=.PROPIEDADES ELECTROLITICASTodos los solutos que se disuelven en agua se agrupan en dos categoras: Electrolitos y No Electrolitos. Un Electrolito es una sustancia que, cuando se disuelve en agua, forma una disolucin que conduce la electricidad. Un No Electrolito no conduce la corriente elctrica cuando se disuelve en agua.

CLASIFICACIN DE SOLUTOS EN DISOLUCIN ACUOSA * El H2SO4 tiene dos iones H+ ionizables. + El agua pura es un electrolito extremadamente dbil.Cuando un compuesto inico como el cloruro de sodio, se disuelve en el agua, se destruye la red tridimensional de iones en el slido y se separan los iones Na+ y Cl-. Cada in Na+ se rodea de varias molculas en el agua con su polo negativo orientado hacia el catin. De igual manera cada in Cl- esta rodeado de varias molculas de agua con su polo positivo orientado hacia este anin.

El proceso en el que un in se rodea de molculas de agua orientadas en forma especifica se denomina Hidratacin. La hidratacin ayuda a establecer los iones en disolucin y evita que los cationes se combinen con los aniones.

Hidratacin de los iones Na+ y Cl-

El HCl y el HNO3 son electrolitos fuertes, es decir, se combinan completamente en agua.

H2O HCl(g) H+(ac) + Cl-(ac) Por otro lado ciertos cidos como el actico (CH3-COOH), que le confiere al vinagre su sabor cido, no se ioniza completamente, es decir, son electrolitos dbiles. La ionizacin del cido actico se representa como:

CH3-COOH(ac) CH3-COO-(ac) + H+(ac)

Hidratacin de iones

SOLUCIONES VALORADAS 1. DEFINICIN La concentracin y el contenido se expresan de varias formas, dependiendo de los datos disponibles y del propsito que se persiga. El conocimiento de estas formas de expresin es un requisito indispensable para los clculos del anlisis cuantitativo. Se agrupan en: Unidades fsicas de concentracin. Unidades qumicas de concentracin.

2.UNIDADES FSICAS DE CONCENTRACIN A.PORCENTAJE DE VOLUMEN EN VOLUMEN Llamado tambin Porcentaje en Volumen expresado como %V/V; se refiere a las partes en volumen de un componente por cien partes en volumen de la mezcla (solucin). Esta forma de expresin se limita generalmente a la mezcla de gases o lquidos.

Ejemplos:

1.- Una mezcla al 55% V/V de metanol y agua, contiene 55 volmenes (ml) de metanol en 100 volmenes (ml) de la mezcla metanol-agua. Una mezcla al 55% V/V de metanol y agua no se obtiene mezclando 55ml de metanol con 45 ml de agua, sino aadiendo (con agitacin constante) a los 55ml de metanol suficiente agua para completar 100ml de solucin, por que sino el volumen resultante seria algo inferior a 100ml, como resultado de la contraccin causada por la accin intermolecular de los dos componentes.2.-Cuntos ml de alcohol al 90%V/V se necesitaran para preparar 500ml de una mezcla de alcohol al 10%V/V? a) Hallando el volumen de alcohol necesario al 10%V/V 10 ml alcohol 10%V/V 100 ml solucin. x 500 ml solucin x = 50 ml de alcohol al 10%V/V

b) Hallando el volumen de alcohol al 90%V/V necesario: 90 ml alcohol 100 ml solucin. 50 ml alcohol y y = 55.6ml de alcohol al 90% Otro mtodo: %1.V1 = %2.V2 90%xV1 = 10% x 500ml V1 = 55.6ml

B. PORCENTAJE DE PESO EN PESO Frecuentemente llamado Porcentaje en Peso expresado como %P/P se refiere a los aportes en peso de un componente o soluto por cien partes en peso de la mezcla o solucin. En contraste con el porcentaje de peso en volumen, el porcentaje de peso en peso es independiente de la expansin o contraccin trmica. El porcentaje de peso en peso se utiliza generalmente para expresar la composicin de una aleacin, la pureza de sustancias y la fuerza o concentracin de cidos y bases.

Cuando se conoce la densidad de una solucin, un porcentaje de peso en peso puede transformarse a porcentaje de peso en volumen.Ejemplos: 1.- Una aleacin binaria Mg-Al es 12% en peso de aluminio, ello quiere decir que la aleacin contiene 12g de aluminio en 100g de aleacin. Puesto que es una aleacin binaria, debe ser 88% en peso de Mg.2.- Una mezcla de 0.892g de KCl se disuelve en 54.6g de agua Cual es el porcentaje en masa de KCl en esta disolucin? mKCl = 0,892g55,492g 100% mH2O = 54,6 g 0,892g %P mt = 55,492g %P = 1,61%3.- Una muestra de 6,44g de naftaleno (C10H8) se disuelve en 80,1g de benceno (C6H6). Calcule el porcentaje en masa de naftaleno en esta disolucin. mC10H8 = 6,44g86,54g 100% mC6H6 = 80,1 g 6,44g %P mt = 86,54g %P = 7,44%

4.- Cuantos gramos de una sustancia qumica se necesitan para preparar 200g de una solucin al 10%P/P? 10g 100g solucin x 200g solucin ; x = 20 g sto.5.- Cmo preparara 240ml de una solucin al 2%P/P de una droga el alcohol, sabiendo que la densidad del alcohol es 0,816g/cm3? Transformando los 240ml a gramos, multiplicamos por la densidad: 240ml * 0,816g/cm3 = 195,84g 2g droga 98 g alcohol x 195,84 g alcohol x = 4 g de droga Otro mtodo: 2% * 0,816g 1cm3 x 240ml x = 4 g droga

C. PORCENTAJE DE PESO EN VOLUMEN Expresado como %P/V, se refiere a las partes en peso de un componente en 100 partes en volumen de la mezcla. Las unidades de peso y volumen deben ser compatibles. Ejemplos:1.- Una solucin al 10% P/V de NaCl, contiene 10g NaCl en 100ml de solucin. Si se conoce la densidad de una solucin a determinada temperatura, el porcentaje de peso en volumen puede transformarse a porcentaje de peso en peso y viceversa. Por ejemplo la densidad de una solucin acuosa de NaCl al 10%P/P a 20C es 1,07g/ml por consiguiente: %P/V = 10 x 1,07 = 10,72.- Calcular los gramos de CuSO4 que se necesitaran para preparar 340ml de una solucin al 1,5%P/V 1,5g CuSO4 100ml solucin x 340 ml solucin x = 5,1g CuSO4

D. PORCENTAJE DE SOLUTO EN VOLUMEN DE SOLUCIN Es el peso del soluto en 100 unidades de volumen de solucin: C = Wsto/VsC = Concentracin de la solucin Unidades g/ml ,g/litro, mg/litro, etc.

E. PARTES POR MILLON (p.p.m.) Representa una parte de una sustancia (soluto) en un milln de partes de solucin. Se emplea para expresar concentraciones de soluciones muy diluidas. Todas las expresiones de concentraciones de porcentajes pueden transformarse a partes por millar o por milln. Los valores de las partes por milln (ppm) son equivalentes a miligramos por kilogramo y en el caso de soluciones diluidas a miligramos por litro.

Ejemplo:1.- Cuantos gramos de NaF necesitaremos para preparar 240ml de una solucin que contenga 2 ppm? 2g NaF 1000000 ml solucin x 240 ml solucin x = 0,00048 g NaF

F. OTRAS EXPRESIONES En el laboratorio es frecuente expresar la concentracin de soluciones acuosas de cidos y de amoniaco en la forma HNO3 1:8, esta expresin indica que se ha mezclado un volumen de cido ntrico concentrado con 8 volmenes de agua. Esta notacin tiene la ventaja de que no requiere hacer clculos y la solucin se puede preparar despus de una simple medicin de volmenes.

UNIDADES QUMICAS DE CONCENTRACIN A. MOLARIDAD (M) Es el nmero de moles de soluto disueltos en un litro de solucin. M = n sto / Vs(mol-g /l) M = molaridad. n sto = nmero de moles soluto. Vs = volumen de la solucin o disolucin en litros. n sto = Wsto / Msto (g / g/mol-g) Unidad: mol/litro = Molar (M) Solucin Molar (1M o M).- Es aquella solucin que contiene 1mol-g de soluto en 1 litro de solucin. 1 M ---------- 1mol-g (soluto) ---------- 1 l (solucin) 2M ---------- 2mol-g (soluto) ---------- 1 l 3M ---------- 3mol-g (soluto) ---------- 1 l 0.5M ---------- 0.5mol-g (soluto) ---------- 1000 ml 0.25M ---------- 0.25mol-g (soluto) ---------- 1000 ml

B. NORMALIDAD (N) Es el nmero de equivalentes-gramo (#Eq-g) de soluto disueltos en un litro de solucin.

N = #Eq-g sto/Vs Vs = volumen de la solucin en litros#Eq-g = Wsto /P.EqPeso Equivalente.- Es peso equivalente de un elemento cualquiera es el cociente de su peso atmico (P.A) o peso molecular (M) entre su valencia: P.Eq = P.A o M / valencia

Ejemplos: P.Eq. Ca = 40 / 2 = 20 P.Eq. O = 16 / 2 = 8, P.Eq. Al = 27 / 3 = 9 Para determinar la valencia de un compuesto se considera la siguiente tabla:

Solucin Normal (1N o N).- Es aquella que contiene un Eq-g de soluto en un litro de solucin: 1N ---------- 1Eq-g (soluto) ---------- 1 l (solucin) 2N ---------- 2Eq-g (soluto) ---------- 1 l 3N ---------- 3Eq-g (soluto) ---------- 1 l 0.5N ---------- 0.5Eq-g (soluto) ---------- 1000 ml 0.25N --------- 0.25Eq-g (soluto) ---------- 1000 ml B.1. DILUCIN DE DISOLUCIONES Las disoluciones concentradas que no se utilizan normalmente se guardan en el almacn del laboratorio. Con frecuencia estas disoluciones de reserva son diluidas antes de utilizarlas. La dilucin es el procedimiento que se sigue para preparar una disolucin menos concentrada a partir de una mas concentrada.

Para disminuir la concentracin de una solucin, se agrega disolvente (agua destilada) a la solucin. Al efectuar un proceso de dilucin, estamos agregando ms disolvente a una cantidad dada de la solucin concentrada, su concentracin cambia (disminuye) sin que cambie el nmero de moles de soluto presente en la disolucin. Sea n1, el nmero de moles de soluto de la solucin 1 en un volumen 1 y n2 el nmero de moles de la solucin nueva en un volumen V2. La molaridad: M1 = n1/V1 n1 = M1V1 M2 = n2/V2 n2 = M2V2 Si para obtener la nueva solucin solamente se agrega solvente (agua destilada) entonces es obvio que el numero de moles se va a mantener constante.n1 = n2 M1V1 = M2V2 Normalidad = Molaridad * Valencia N = M* Entonces, Tambin: N1V1 = N2V2

Ejemplo:1.- Preparar 1 litro de una disolucin de KMnO4 al 0,4M a partir de una solucin 1M de KMnO4.M1 = 1MM2 = 0,4M V1 = ?? V2 = 1l = 1000ml M1 * V1 = M2 * V2 1M * V1 = 0,4M * 1000ml; V1 = 400ml de KMnO4 Por lo tanto, se deben tomar 400ml de la disolucin 1M de KMnO4 y disolverlos hasta 1000ml adicionando agua (en un matraz volumtrico de 1 litro)2.- Como preparara 500ml de una disolucin 1,75M de H2SO4 a partir de una disolucin concentrada de H2SO4 8,61MM1 = 8,61MM2 = 1,75MV1 = ??V2 = 500ml M1 * V1 = M2 * V2 8,61M * V1 = 1,75M * 500ml V1 = 102 ml de H2SO4

Ejemplos: 1. P.eq Fe2O3 = M Fe2O3 / carga de oxgeno = 158/6 = 26,3

2. P.eq CaO = M CaO / carga de oxgeno = 56/2 = 28 3. P.eq NaOH = M NaOH / # de OH- = 40/1 = 40 4. P.eq Ca(OH)2 = M Ca(OH)2 / # de OH- = 74/2 = 37 5. P.eq HCl = M HCl / # de H+ = 36,5/1 = 36,5 6. P.eq H2SO4 = M H2SO4 / # de H+ = 98/2 = 49 7. P.eq NaCl = M NaCl / carga neta cation = 58,45/1 = 58,45 8. P.eq CaCl2 = M CaCl2 / carga neta cation = 110,9/2 = 55,45

9. P.eq KNO3 = M KNO3 / carga neta cation = 101/1 = 101

10. P.eq Al2(SO4)3 = M Al2(SO4)3 / carga neta cation = 342/6 = 5711. P.eq K3PO4 = M K3PO4 / carga neta cation = 212/3 = 70,6712. P.eq NH3 = M NH3 / 1 = 17/1 = 17

P.eq. OXIDANTE y P.eq. REDUCTOR OXIDANTE.- Es el compuesto que contiene a la sustancia reducida:

P.eq. oxidante = M del oxidante / cant. de electrones ganados

REDUCTOR.- Es el compuesto que contiene a la sustancia oxidada:P.eq. reductor = M del reductor / cantidad de electrones perdidos

Para hallar el P.eq. de estos compuestos se debe realizar tan solo el balance electrnico, es decir, la cantidad de electrones ganados y los perdidos. KMn+7O4 + HCl-1 Mn+2Cl2 + KCl + Cl2 + H2O Mn+7 + 5e Mn+2 (reduccin) Ag. Oxidante: KMnO4 2Cl-1 2e Cl2 (oxidacin) Ag. Reductor: HCl P.eq oxidante = M agente oxidante / cant. e ganados = M KMnO4 / 5 = 158/5 = 31,6 P.eq reductor = M agente reductor / cant. e perdidos = M HCl / 2 = 36.45/2 = 18,225

AGENTES OXIDANTES.- Son las sustancias que producen la oxidacin de otros cuerpos. Los ms comunes son: O2, Cl2, Br2, I2, H2O2, HNO3, MnO2, K2Cr2O7, KMnO4.

AGENTES REDUCTORES.- Son las sustancias que reducen a otros cuerpos. Los ms comunes son: el Hidrgeno, Monxido de Carbono, Metales, Carbono, H2O2. 1.H2S-2 + HN+5O3 N+2O + S + H2O S-2 S + 2e (oxidacin) : Ag. reductor H2S N+5 +3e N+2 (reduccin) : Ag. oxidante HNO3 P.eq. reduce = M red. / e perdidos = M (H2S)/2 = 34/2 = 17 P.eq. oxidante = M oxid. / e perdidos = M HNO3/3 = 63/3 = 21

2. Na2S+4O3 + NaI-1 + HCl NaCl + S +I2 + H2OS+4 +4e S (reduccin) Ag. oxidante: Na2SO3 2I-1 I2 +2e (oxidacin) Ag. reductor: NaI P.eq. oxidante = M Na2SO3 /e ganados = 126 / 4 = 31,5 P.eq. reductor = M NaI /e perdidos = 150 / 2 = 75

3. K2Cr+62O7 + HI-1 Cr+3I3 + KI + I2 + H2O Cr+62 +6e 2Cr+3 (reduccin) Ag. oxidante: K2Cr2O7 2I-1 I2 +2e (oxidacin) Ag. reductor: HI P.eq. oxidante = M K2Cr2O7/e ganados = 294 / 6 = 49 P.eq. reductor = M HI /e perdidos = 127 / 2 = 63,5

EJERCICIOS DE MOLARIDAD:1. Cuntos gramos de K2Cr2O7 se requieren para preparar 250ml de una disolucin cuya concentracin sea 2,16M? M = n sto /Vs = (Wsto/Msto) / Vs = MK2Cr2O7 = 2*39 + 2*52 + 7*16 = 294g/mol Wsto = M*Vs*Msto = 2,16mol/l *0,25l*294g/mol Wsto = 158,76 g2. Cul es la molaridad de una disolucin de 85ml de etanol (C2H5OH) que contiene 1,77g de etanol? M= Wsto/(Msto*Vs) = 1,77g/(46g/mol *0,085l) = 0,45 Molar

3. Que molaridad tendr una disolucin de tiosulfato de sodio que tiene disueltos 1600g en 1,5 litros de disolucin. M =?2Na = 2*23 = 46 Na2S2O3 M Na2S2O3 2S = 2*32 = 64W(Na2S2O3) = 1600g3O = 3*16 = 48 158 V = 1.5 lSabemos: M= n moles/ V(l) = (WNa2S2O3 / M Na2S2O3)/VS(l) M = W Na2S2O3 / (M Na2S2O3* VS) = 1600/(158*1,5) M = 6,75molar4. Que molaridad tendr una disolucin de KCNS, que tiene disueltos 25g de sal en 250ml de disolucin. M = ? 1K = 39 Sol KCNSM KCNS 1C = 12 W KCNS = 25g 1N = 14 Vsol = 250ml 1S = 32 97g/mol M = nmoles/V(l) = (WKCNS/MKCNS)/V = 25g/ 97g/mol)/0,250l M = 25mol/97*0,25l = 1,03 Molar.

C. MOLALIDAD (m)Esta dado por el numero de moles de soluto que esta disuelto en 1Kg de solvente. m = n soluto / Wsolvente Unidad: nmoles-g /Kg(solvente) = mol / Kg Peso soluto y peso solvente es igual unidad.

SOLUCIN MOLAL (1m m): Es aquella que contiene una mol-g de soluto en un Kg de solvente 1m --- 1mol-g --- 1Kg (solvente) 2m --- 2mol-g --- 1Kg (solvente) 0.5m --- 0,5mol-g --- 1Kg (solvente)Ejemplo: Una solucin 1,5 m (1,5 molal) de NaCl significa que en cada Kilogramo de disolvente hay 1,5 moles de soluto (NaCl)

Ejemplos:1. Qu volumen de NaOH 2,5 N se deber tomar para preparar 250 ml de NaOH 0,5 N y como se preparara? n1 = 2,5N V1 = ? V2 = 250ml N1V1 = N2V2 N2 = 0,5N V1 = N2V2 / N1 = 0,5 * 250ml/2,5 = 50ml

De la solucin patrn se debe tomar 50 ml. Para preparar se vierte esta volumen (50 ml) en una fiola y luego se aade agua destilada hasta completar los 250 ml. Agua Destilada: 250 50 = 200ml

2. Preparar una solucin de 200 ml de KOH 2 Molar a partir de una solucin de KOH 10 Molar V2 = 200mlM1V1 = M2V2 M2 = 2Molar V1 = M2V2/M1 = 2 * 200 / 10 V1 = 40ml V1 =? M1= 10 molar Se toma 40 ml de solucin 10 molar y se afora a 200 ml con agua destilada. Agua destilada = 200 - 40 = 160 ml de agua

3. Cuntos gramos de NaOH se tendr que disolver en agua para obtener 500 cm3 de solucin 2,5 N de NaOH? WNaOH = ? N = #Eq-g / V(l) = W / P.Eq * V N = W / (M/valencia * V) V = 500cm3 = 0.5l N = 2,5N M NaOH = 40 W = 2,5 * 40/1 *0,5 = 50 g

4. Cuntos gramos de KMnO4 sern necesarios para preparar 3 litros de solucin 0,25 N de KMnO4 que se ha emplear como oxidante en medio cido? WKMnO4 = ? V = 3 l N = 0,25normal KMn+7O4 + HCl Mn+2Cl2 + KCl +Cl2 + H2O Mn+7 + 5e Mn+2 (reduccin) : Ag. oxidante KMnO4 P.Eq. oxidante = (M KMnO4 /e ganados) = 158 / 5 = 31,6 N = #Eq-g /V = W / P.Eq oxidante *V W = N* P.Eq oxidante * V = 0,25 * 31,6 * 3 = 23,7g

DISOLUCIN DE CIDOS En el laboratorio tenemos CH3-COOH al 99%, HCl al 37%

1. Preparar 100ml de HCl al 1Normal. = 1,19 g/cm3 ; % 37.9

1.19g 1 cm3 0,379(1190g) 1000cm3 (1l) 451,01g 1l

N1 = #E.q-g / Vs = (Wsto / P.Eq) /Vs = Wsto / P.Eq * Vs N1 = 451,01g /(36,5/1 *1) N1 = 12,4 Normal. N1V1 = N2V2 12.4N * (V1) = 1N * 100ml V1 = 8,1 ml

2. Preparar 100 ml de HCl 4 N N1V1 = N2V2 12,4N * V1 = 4N * 100ml V1 = 32,26 ml

3. Preparar 100 ml de HCl al 1% 1,19g 1 cm3 0,01 * 1190g 1000cm3 (1l) 11,9g 1l N2 = 11,9g / (36,5g/mol-g * 1l) = 0,33N N1V1 = N2V2 12,4 * V1 = 0,33N * 100ml ; V1 = 2,7mlOtro Mtodo: C1V1 = C2V2 37,9%V1 = 1% * 100ml V1 = 2,6ml4. Preparar 100 ml de H2SO4 al 1N = 1,84g/cm3; % = 96 1,84g 1cm3 0,96(1840g) 1000cm3(1l) 1766,4g 1l N1 = 1766,4g / (98/2 *1) = 36 Normal N1V1 = N2V2 36N * V1 = 1N * 100ml ; V1 = 2,8ml

TITULACIONES DE CIDOS Y BASES 1. DEFINICIN En una titulacin, una disolucin de concentracin perfectamente conocida, denominada disolucin patrn, se agrega en forma gradual a otra disolucin de concentracin desconocida hasta que la reaccin qumica entre las dos disoluciones se complete. Si se conocen los volmenes de las disoluciones patrn y desconocida que se usaron en la titulacin, adems de la concentracin de la disolucin patrn, se puede calcular la concentracin de la disolucin desconocida. Una solucin cida contiene iones hidrogeno H+ y una solucin bsica contiene oxidrilo (OH)-. Si a una solucin bsica se le adiciona por gotitas una solucin cida, se produce una reaccin de neutralizacin. H+ + OH- H2O ;Acido + base = sal + H2O A medida que va cayendo mas H+, los OH- de la solucin bsica irn disminuyendo hasta llegar un momento en que todos los OH- logran combinarse, donde se dice que ha llegado el punto final (se usan indicadores), en la que se cumplen:

Que el nmero de H+ perdidos por el cido es igual al nmero OH- combinado, es decir, el nmeros de equivalentes de la base es igual al nmero de equivalentes del cido.

# Eq.g (cido) = # Eq.g (base) cido = (a), base = (b) Sabemos que: N = # Eq.g / V # Eq.g = N * V N = normalidad, V = volumen. Reemplazando: N(a) * V(a) = N(b) * V(b) Tambin: N = M * valencia M = molaridad, = valencia Luego: M(a) * (a) * V(a) = M(b) * (b) * V(b) M = n moles(sto) / V;n = W(sto) / M

2.PUNTO DE EQUIVALENCIA Es el punto en el cual el cido ha reaccionado o neutralizado completamente a la base. El punto de equivalencia se detecta por un cambio brusco de color de un indicador que se ha aadido a la disolucin del cido. En las titulaciones cido-base, los indicadores son sustancias que tienen colores muy distintos en medios cido y bsico. La fenolftalena es un indicador muy utilizado que en medio cido o neutro es incoloro, pero es de color rosa intenso en disoluciones bsicas.

En la titulacin de cidos y bases, de oxidantes y de reductores, siempre se cumple que: # Eq.g (1) = # Eq.g (2)

3. INDICADORES Los indicadores son bases o cidos orgnicos dbiles de estructura bastante compleja cuyos colores difieren de sus cidos o bases conjugadas. Son empleados en los mtodos analticos cuantitativos y cualitativos para determinar el punto final de una reaccin. Tambin puede haber indicadores inorgnicos, ejemplo : un ligero exceso de KMnO4 en una solucin de Fe++ se produce un color grosella, por tanto es un auto indicador. KMnO4

Fe++ + KMnO4 ...

Incoloro

4. REQUISITOS QUE DEBEN CUMPLIR LOS INDICADORES EN UNA DETERMINACIN CUANTITATIVA 1.A valores cercanos de pH el color del indicador debe diferenciarse claramente. 2. El color del indicador debe ser lo mas intenso posible. 3. El color del indicador debe cambiar bruscamente en un pequeo intervalo. 4. La cantidad de cido o lcali necesario para cambiar el color del indicador debe ser tan insignificante y que no altere los resultados de la titulacin. 5.El cambio de color del indicador debe ser un proceso plenamente reversible.

CUADRO DE VIRAJE DE INDICADOR DE CIDO BASE

Ejemplos:1.- 50 cm3 de solucin 0.25N de H2SO4 neutralizan a 80cm3 de una solucin de NaOH. Determinar el peso de la base contenidos en 2.5 litros de esta ultima solucin: H2SO4 :Va = 50cm3 Na = 0.25N NaOH :Vb = 80cm3Nb = ? # Eq.g (a) = # Eq.g (b) Na * Va = Nb * Vb Nb = (Na * Va) / Vb = (0.25N * 50cm3) / 80cm3 Nb = 0.156N Nb = # Eq.g (b) / Vb = Wb / (P.Eq * Vb) Wb = Nb * P.Eq. * Vb = Nb * (M / * Vb) Wb = (0.156 Eq.g / l ) * (40g / Eq.g )* 2.5l Wb = 15.625g

2. Cuntos cm3 de solucin 2.5N de cido actico (CH3 COOH), son necesarios para neutralizar 1.2g de NaOH. CH3 COOH: Va = ?Na = 2.5N NaOH:Wb = 1.2g Na * Va = Nb * Vb Na * Va = Mb * b *Vb = (nb/Vb) * b * Vb = (Wb / M ) * b = Wb / (M / b) Va = (Wb / (M/b) ) * 1/Na = (1.2g / (40g/E.q.g)) * (1/2.5 E.q.g/l) Va = 0.012l = 12ml3. Cuantos mili equivalentes y de que producto quedara en exceso cuando se haga reaccionar 50ml de HCl 0.15N con 70ml de KOH 0.1M #E.q.g = ? HCl :Va = 50mlNa = 0.15N KOH: Vb = 70mlMb = 0.1MN = # Eq.g (sto) / V(l) = #mEq.g (sto) / V(ml)

* Hallando #mEq.g (a):#mEq.g (a) = Na *Va(ml) = (0.15mEq.g / ml ) * 50ml#mEq.g (a) = 7.5m Eq.g* Hallando #mEq.g (b):#mEq.g (b) = Nb * Vb = Mb * b * Vb = 0.1 * (1mEq.g / ml) * 70ml#mEq.g (b) = 7 mEq.g Los mEq.g en exceso:#mEq.g (a) - #mEq.g (b) = 7.5 7 #mEq.g (exceso) = 0.5mEq.g (a)Vb = 13.25ml

4. Cuntos ml de KOH 0.1421N son necesarios para neutralizar 13.72ml de H2SO4, 0.06860M KOH: Vb = ? Nb * Vb = Na * Va ; Nb * Vb = Ma * a * Va Nb = 0.1421N H2SO4: Va = 13.72ml Ma = 0.0686M Vb = Ma * (a / Nb) * Va = 0.0686 * (2 / 0.1421) * 13.72ml

Muchas Gracias