8.7: Titulación - Neutralización y Estequiometría

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Uno de los ejercicios estándar de laboratorio en Química General es una titulación ácido-base. Para realizar una valoración ácido-base, se debe tener una solución de ácido o base con una concentración conocida. Después se agrega lentamente un volumen conocido de esta solución, utilizando una bureta volumétrica, a una solución ácida o base con una concentración desconocida hasta lograr la neutralidad. En ese punto, se conoce el volumen y concentración del reactivo que ha agregado, lo que significa que puede calcular el número de moles que agregó. Con base en la estequiometría de tu reacción de neutralización, entonces sabes cuántos moles de ácido o base había en la muestra desconocida. ¿Cómo sabes cuándo has alcanzado la neutralidad? Generalmente se utiliza un indicador o un medidor p H (como se describe en la Sección 8.5). Por ejemplo, si tuviéramos una solución de NaOH que fuera exactamente 0.100 M y tuviéramos un vaso de precipitados que contenía una concentración desconocida de HCl. Para realizar la titulación agregaríamos unas gotas de una solución madre de fenolftaleína a nuestro HCl, y luego agregaríamos lentamente una cantidad medida de la solución de NaOH hasta que se hubiera consumido todo el ácido y el indicador cambiara de incoloro a rosa.

HCl (ac) + NaOH (ac) → NaCl (ac) + H ₂ O

Trabajando con el ejemplo anterior, si el volumen de base que agregamos (medido en la bureta) fue de 12.6 mL, podríamos calcular el número de moles presentes en la solución ácida desconocida. Esto es igual a la concentración conocida de nuestro NaOH (0.100 M) multiplicada por el volumen requerido para neutralidad (0.0126 L), o:

\[(0.100moles/L)(0.0126L)=1.26\times 10^{-3}moles \nonumber \]

Si hubiéramos usado exactamente 100.0 mL de nuestro ácido desconocido en nuestra valoración, la concentración de nuestro ácido sería:

\[\frac{(1.26\times 10^{-3}moles)}{(0.1000L)}=1.26\times 10^{-2}M \nonumber \]

Ejercicio\(\PageIndex{1}\)

Se le administra una solución que contiene una concentración desconocida de HCl. Mida cuidadosamente 50.0 mL de esta solución en un matraz y luego agrega unas gotas de solución de fenolftaleína. Se prepara una bureta que contiene NaOH 0.055 M y se anota que el nivel inicial de la solución en la bureta es de 12.6 mL. Lentamente agrega la solución de NaOH al ácido hasta que solo ocurre el cambio de color (a medida que se hace visible evidencia del cambio de color, revuelve cuidadosamente la solución después de que se haya agregado cada gota). Cuando la solución ácida se vuelve (y permanece) rosa, se nota que el volumen en la bureta es ahora de 28.9 mL. ¿Cuál es la concentración de la solución ácida desconocida?
Si 25.00 mL de solución de HCl con una concentración de 0.1234 M se neutralizan con 23.45 mL de NaOH, ¿cuál es la concentración de la base?