7. Aplicación cuantitativa de las reacciones químicas

Si se desea determinar la concentración de un ácido o una base en disolución, se hace reaccionar con una base o un ácido cuya concentración sea perfectamente conocida.

El pH que se alcanza en el punto de equivalencia será ácido, básico o neutro dependiendo del carácter fuerte o débil de los reactantes. En todo caso, en este punto se produce un cambio brusco del pH. Por ello, el punto de equivalencia puede detectarse utilizando un pH-metro (método instrumental) o mediante el empleo del indicador adecuado (método químico).

Los indicadores ácido-base (HIn) son sustancias orgánicas de carácter ácido o base débil que tienen un carácter más débil como ácido o como base que los componentes de la valoración, de modo que no reaccionan de forma permanente con el agente valorante ni con el valorado hasta que la reacción entre estos haya concluido. El color de la forma ácida es diferente del color de la forma básica. El intervalo de pH en el que se produce el cambio neto de color se denomina intervalo de viraje.

Para el empleo correcto de un indicador ácido-base, éste debe cumplir:

-	Su intervalo de viraje debe contener el pH del punto de equivalencia de la valoración.

-	Hay que usar cantidades muy pequeñas de indicador para no introducir errores por consumo de reactivos.

-	El punto final debe ser el primer cambio neto de color detectable que permanezca durante 20 ó 30 segundos.

Características de indicadores ácido-base (HIn)

Indicador	pKa	Intervalo viraje	Color de HIn	Color de In-
Violeta de metilo	1,0	0,0-1,6	Amarillo	Violeta
Azul de timol*	1,6	1,2-2,8	Rojo	Amarillo
Naranja de metilo	3,4	3,1-4,4	Rosa	Amarillo
Verde de bromocresol	4,9	3,8-5,9	Amarillo	Azul
Tornasol	6,8	6-8	Rojo	Azul
Fenolftaleína	9	8,0-9,8	Incoloro	Rojo violeta
Amarillo de alizarina	10,7	10-12	Amarillo	Rojo

* Este indicador presenta un segundo intervalo de viraje entre pH 8 y 9, dando color azul.

PARTE EXPERIMENTAL

Valoración de una disolución problema de ácido acético con hidróxido de sodio. (La concentración de la disolución patrón está anotada en la botella).

Se va a determinar la concentración de una disolución de ácido acético problema utilizando una disolución de hidróxido de sodio de concentración conocida. Método:

A)	Preparación de la bureta:

- Vaciar la bureta colocada en su soporte de forma vertical, comprobando que la llave funciona perfectamente y no tiene pérdidas.

-	Lavar la bureta con unos mililitros de la disolución que va a contener (NaOH). De este modo se evitarán modificaciones en la concentración.

-	Llenar la bureta con la disolución de NaOH estandarizada, de modo que el nivel de la disolución quede por encima del cero.

-	Enrasar la bureta abriendo la llave hasta que la disolución quede en el cero, asegurándose que la parte inferior de la bureta queda llena de disolución y sin burbujas.

Preparación de la muestra problema: depositar aproximadamente 15 mL de la disolución problema de ácido acético en un vaso de precipitados limpio y seco y, desde éste, pipetear 10mL de disolución problema a un Erlenmeyer de 250 mL previamente lavado con agua destilada. Añadir unos 10 mL de agua destilada y añadir 2 ó 3 gotas del indicador (fenolftaleína)

Valoración: Colocar el Erlenmeyer sobre un fondo blanco para observar mejor el viraje del indicador. Colocar la bureta, de forma que su extremo esté justo por encima del cuello del Erlenmeyer, y comenzar a añadir el valorante (NaOH) gota a gota desde la bureta al tiempo que se agita suavemente el Erlenmeyer, hasta que se produzca un cambio en la coloración del indicador. Anotar el volumen consumido de valorante.

-	Repetir la valoración.

-	Lavar la bureta en el soporte y llenerla con agua destilada.

Escribir las reacciones que han tenido lugar y calcular la concentración de la solución problema en : % p/v; N y M.