Universidad Tecnológica Metropolitana

Química Industrial

1

Reacciones de Neutralización

1. En Química existen diversos tipos de reacciones químicas, de las cuales se pueden

mencionar:

Neutralización

Redox

Complejos (Complexometría)

Precipitación

2. Las Reacciones de Neutralización son aquellas en donde hay interacción entre un

ácido y una base.

3. Las Reacciones de Neutralización ocurren entre:

Ácido fuerte y Base fuerte

Ácido débil y Base fuerte

Ácido fuerte y Base débil

Ácido débil y Base débil

Reacción de Neutralización Ácido – Base Fuerte

1. La reacción es la siguiente: AF + BF SAL + H2O

Ejemplo: HCl + NaOH NaCl + H2O

*La sal formada NO se hidroliza, por lo que NO altera el pH del sistema*

2. Para determinar la reacción cuantitativamente se utiliza la “Valoración o

Titulación”.

Valoración o Titulación: Método de Análisis Cuantitativo que se utiliza para

determinar la concentración de una solución (analito) a partir de una

solución de concentración conocida (patrón primario). La Valoración utiliza

un INDICADOR, el cual tiene la propiedad de modificar su color en el

medio en que se encuentra. El indicador más usado en Neutralización es la

FENOLFTALEÍNA.

3. En una valoración destacan las siguientes partes:

Antes del Punto de Equivalencia (P.E).

Durante el Punto de Equivalencia.

Después del Punto de Equivalencia.

4. Recuerde que cuando reacciona IGUAL CANTIDAD DE MOLES

de H+ y OH

- el pH depende del H2O y para esto se tiene que:

7 721 10 M 1 10 M

+

7

H O H OH

pH

pH =

= log H

pH = log 1

7

10

5. Entonces en el PUNTO DE EQUIVALENCIA el pH del sistema es 7.

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2

Titulación Ácido – Base Fuerte

35 mL de HCl 0.092 M son valorados con NaOH 0.072 M

a) Realizar cálculos para determinar el pH de cada fracción de sustancia agregada.

(Usted define la porción de volumen agregado).

b) Confeccione Tabla de Valores.

c) Confeccione Gráfico o Curva de Titulación “NaOH v/s pH”

Determinación de Volumen de Neutralización:

3

3 3

3

0.092 moles HCl3.22 10 moles HCl

1000 mL 35 mL

PE 3.22 10 moles HCl 3.22 10 moles NaOH

0.072 moles NaOH 3.22 10 moles NaOH 44.72 mL NaOH

1000 mL

x

x

Se necesita un volumen de 44.72 mL de NaOH 0.072 M para neutralizar

completamente 35 mL de HCl 0.092 M y para que el sistema tenga pH 7. Se procederá

a agregar fracciones de 10 mL de titulante a la muestra.

1. V agregado NaOH = 0 mL

0.092 M0.092 M 0.092 M

+

HCl H Cl

pH = log H

pH = log 0.09

pH =

2

1.03

2. V agregado NaOH = 10 mL

4

3 4 3

3

+

0.072 moles OH7.2 10 moles OH

1000 mL 10 mL

3.22 10 moles H 7.2 10 moles OH 2.5 10 moles H sobrantes

2.5 10 moles H0.05 M

45 mL 1000 mL

pH = log H

pH = log 0.05

pH = 1.25

x

x

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3

3. V agregado NaOH = 20 mL

3

3 3 3

3

+

0.072 moles OH1.44 10 moles OH

1000 mL 20 mL

3.22 10 moles H 1.44 10 moles OH 1.78 10 moles H sob.

1.78 10 moles H0.032 M

55 mL 1000 mL

pH = log H

pH = log

pH = 1.49

0.032

x

x

4. V agregado NaOH = 30 mL

3

3 3 3

3

+

0.072 moles OH2.16 10 moles OH

1000 mL 30 mL

3.22 10 moles H 2.16 10 moles OH 1.06 10 moles H sob.

1.06 10 moles H0.016 M

65 mL 1000 mL

pH = log H

pH = log

pH = 1.79

0.016

x

x

5. V agregado NaOH = 40 mL

3

3 3 4

43

+

3

0.072 moles OH2.88 10 moles OH

1000 mL 40 mL

3.22 10 moles H 2.88 10 moles OH 3.4 10 moles H sob.

3.4 10 moles H4.53 10 M

75 mL 1000 mL

pH = log H

pH = log 4.5

pH

3 1

= 2.34

0

x

x

6. PUNTO DE EQUIVALENCIA: V agregado NaOH = 44.72 mL

7

3 3

3 3

21 10

0.072 moles OH3.219 10 moles OH 3.22 10 moles OH

1000 mL 44.72 mL

3.22 10 moles H 3.22 10 moles OH

El pH depende del agua ya que la sal formada NO se hidroliza.

Entonces: H O H

x

7 M 1 10 M

+

7

OH

pH = log H

pH

pH

= log 1

=

0

1

7

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4

7. V agregado NaOH = 50 mL

3

3 3 4

43

0.072 moles OH3.06 10 moles OH

1000 mL 50 mL

3.06 10 moles OH 3.22 10 moles H 3.8 10 moles OH sob.

3.8 10 moles OH4.47 10 M

85 mL 1000 mL

pOH = log OH pH = 14 pOH

pOH = log 4.4

x

x

37 10 pH = 14 2.34

pOH = 2.34 pH = 11.66

8. V agregado NaOH = 60 mL

3

3 3 3

3

0.072 moles OH4.32 10 moles OH

1000 mL 60 mL

4.32 10 moles OH 3.22 10 moles H 1.1 10 moles OH sob.

1.1 10 moles OH0.011 M

95 mL 1000 mL

pOH = log OH pH = 14 pOH

pOH = log 0.011 pH

x

x

= 14 1.95

pOH = pH = 1.9 55 12.0

9. V agregado NaOH = 70 mL

3

3 3 3

3

0.072 moles OH5.04 10 moles OH

1000 mL 70 mL

5.04 10 moles OH 3.22 10 moles H 1.82 10 moles OH sob.

1.82 10 moles OH0.017 M

105 mL 1000 mL

pOH = log OH pH = 14 pOH

pOH = log 0.01

x

x

7 pH = 14 1.76

pOH pH == 1 1.7 46 2.2

Proceda a confeccionar Tabla de Datos y Graficar la Curva de

Titulación

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TABLA DE DATOS

Volumen NaOH 0.072 M

(mL) pH

0 1.03

10 1.25

20 1.49

30 1.79

40 2.34

44.72 7

50 11.66

60 12.05

70 12.24

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 10 20 30 40 44,72 50 60 70

pH

V NaOH 0.072 M (mL)

Curva Titulación NaOH v/s pH

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20 mL de NaOH 0.097 M son valorados con HCl 0.093 M

a) Realizar cálculos para determinar el pH de cada fracción de sustancia agregada.

(Usted define la porción de volumen agregado).

b) Confeccione Tabla de Valores.

c) Confeccione Gráfico o Curva de Titulación “NaOH v/s pH”

Determinación de Volumen de Neutralización:

3

3 3

3

0.097 moles HCl1.94 10 moles NaOH

1000 mL 20 mL

PE 1.94 10 moles NaOH 1.94 10 moles HCl

0.093 moles HCl 1.94 10 moles HCl 20.86 mL HCl

1000 mL

x

x

Se necesita un volumen de 22.86 mL de HCl 0.093 M para neutralizar completamente

20 mL de HCl 0.097 M y para que el sistema tenga pH 7. Se procederá a agregar

fracciones de 5 mL de titulante a la muestra.

1. V agregado HCl = 0 mL

0.097 M 0.097 M 0.097 MNaOH Na OH

pOH = log OH pH = 14 pOH

pOH = log 0.097 pH = 14 1.01

pOH = 1. pH = 12.9901

2. V agregado HCl = 5 mL

4

3 4 3

3

0.093 moles H4.65 10 moles H

1000 mL 5 mL

1.94 10 moles OH 4.65 10 moles H 1.475 10 moles OH sob.

1.475 10 moles OH0.059 M

25 mL 1000 mL

pOH = log OH pH = 14 pOH

pOH = log 0.059 p

x

x

H = 14 1.22

pOH = pH = 1.2 82 12.7

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7

3. V agregado HCl = 10 mL

4

3 4 3

3

0.093 moles H9.3 10 moles H

1000 mL 10 mL

1.94 10 moles OH 9.3 10 moles H 1.01 10 moles OH sob.

1.01 10 moles OH0.033 M

30 mL 1000 mL

pOH = log OH pH = 14 pOH

pOH = log 0.033 pH =

x

x

14 1.48

pOH = pH = 11.48 2.52

4. V agregado HCl = 15 mL

3

3 3 4

4

0.093 moles H1.395 10 moles H

1000 mL 15 mL

1.94 10 moles OH 1.395 10 moles H 5.45 10 moles OH sob.

5.45 10 moles OH0.015 M

35 mL 1000 mL

pOH = log OH pH = 14 pOH

pOH = log 0.015

x

x

pH = 14 1.82

pOH pH == 1 1.8 82 2.1

5. V agregado HCl = 20 mL

3

3 3 5

53

3

0.093 moles H1.86 10 moles H

1000 mL 20 mL

1.94 10 moles OH 1.86 10 moles H 8 10 moles OH sob.

8 10 moles OH2 10 M

40 mL 1000 mL

pOH = log OH pH = 14 pOH

pOH = log 2 10 pH = 1

x

x

4 2.69

pOH = 2 pH = 1. 169 1.3

6. PUNTO DE EQUIVALENCIA: V agregado HCl = 20.86 mL

7

3 3

3 3

21 10 M

0.093 moles H1.939 10 moles H 1.94 10 moles H

1000 mL 20.86 mL

1.94 10 moles H 1.94 10 moles OH

El pH depende del agua ya que la sal formada NO se hidroliza.

Entonces: H O H

x

71 10 M

+

7

pH = 7

OH

pH = log H

pH = log 1 10

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8

7. V agregado HCl = 25 mL

3

3 3 4

43

+

3

0.093 moles H2.395 10 moles H

1000 mL 25 mL

2.395 10 moles H 1.94 10 moles OH 3.85 10 moles H sob.

3.85 10 moles H8.55 10 M

45 mL 1000 mL

pH = log H

pH = log 8.5

pH =

5 0

2 0

1

.

x

x

6

8. V agregado HCl = 30 mL

3

3 3 4

4

+

0.093 moles H2.79 10 moles H

1000 mL 30 mL

2.79 10 moles H 1.94 10 moles OH 8.5 10 moles H sob.

8.5 10 moles H0.017 M

50 mL 1000 mL

pH = log H

pH = log

pH = 1.76

0.017

x

x

9. V agregado HCl = 35 mL

3

3 3 3

3

+

0.093 moles H3.255 10 moles H

1000 mL 35 mL

3.255 10 moles H 1.94 10 moles OH 1.315 10 moles H sob.

1.315 10 moles H0.023 M

55 mL 1000 mL

pH = log H

pH = log

pH = 1.63

0.023

x

x

10. V agregado HCl = 40 mL

3

3 3 3

3

+

0.093 moles H3.72 10 moles H

1000 mL 40 mL

3.72 10 moles H 1.94 10 moles OH 1.78 10 moles H sob.

1.78 10 moles H0.029 M

60 mL 1000 mL

pH = log H

pH = log

pH = 1.53

0.029

x

x

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TABLA DE DATOS

Volumen HCl 0.093 M

(mL) pH

0 12.99

5 12.78

10 12.52

15 12.18

20 11.31

20.86 7

25 2.06

30 1.76

35 1.63

40 1.53

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 5 10 15 20 20,86 25 30 35

pH

V HCl 0.093 M (mL)

Curva Titulación HCl v/s pH