Cálculos involucrados en la titulación. Cálculos en titulación

El texto Valoración mostró cómo se realiza esta técnica de análisis volumétrico, cuyo principal objetivo es identificar la concentración de una solución a través de su reacción con otra solución de concentración conocida.

Ahora veremos cómo utilizar los datos obtenidos en la titulación para llegar a la concentración deseada, que puede ser un ácido o una base en solución. Para hacerlo, hay básicamente tres pasos:

Veamos un ejemplo:

Digamos que un químico tiene una solución de ácido acético (vinagre (CH₃COOH_(aquí))) y quería averiguar su concentración en mol / L. Luego, colocó 20.0 mL de vinagre (titulado) en un matraz Erlenmeyer y agregó el indicador de fenolftaleína. Luego llenó una bureta de 100 mL con hidróxido de sodio (NaOH) de concentración conocida (titulante) igual a 1.0 mol / L. Finalmente, el químico realizó la titulación y notó que el cambio de color (punto de inflexión - cuando detuvo la titulación) ocurrió cuando se consumieron 24 mL de NaOH.

Con base en este experimento, obtuvo los siguientes datos:

METRO_CH3COOH= ?
V_CH3COOH = 20 mL = 0.02 L
METRO_{No h} = 24 mL = 0.024 L
V_{No h} = 1,0 mol / L

Donde M = concentración en mol / L y V = volumen en L.

Para averiguar la concentración de ácido acético, primero debemos saber cómo escribir la ecuación química que representa la reacción de neutralización debidamente equilibrada que se produjo. En este caso, la reacción es la siguiente:

1 canal₃COOH_(aquí) + 1 NaOH_(aquí) → 1 NaC₂H₃O_{2 (aq)} + 1 hora₂O_(ℓ)

Esta parte es importante para ver la relación estequiométrica a la que reaccionan los reactivos. Tenga en cuenta que la relación es 1: 1, es decir, por cada mol de ácido acético, se necesita 1 mol de hidróxido de sodio.

Ahora podemos proceder con los cálculos de dos formas:

(1o) A través de la fórmula: M_1. V₁ = M_2. V₂

Dado que la relación estequiométrica es 1: 1, tenemos que: No_CH3COOH = n_{No h} .

Ser M = n / V → n = M. V. Así llegamos a la lista anterior, que en este caso puede escribirse así: METRO_{CH3COOH. CH3COOH} = M_{No h.} V_{No h}

Entonces, simplemente reemplace los valores de esta fórmula:

METRO_CH3COOH. V _CH3COOH = M_{No h.} V_{No h}
 METRO_CH3COOH. 0.02 L = 1.0 mol / L_. 0,024 litros
METRO_CH3COOH = 0,024 mol
0,02 litros
METRO_CH3COOH = 1,2 mol / L

Por lo tanto, la concentración inicial de la solución de ácido acético, nuestro título, fue 1,2 mol / L.

Nota IMPORTANTE: Si la relación estequiométrica no fuera 1: 1, bastaría con multiplicar la concentración en mol / L (M) de las sustancias por sus respectivos coeficientes. Por ejemplo, si la relación fuera 1: 2, tendríamos lo siguiente:

METRO_1. V₁ = 2. METRO_2. V₂

Pero aquí hay otra forma de realizar estos cálculos:

(2o) Mediante reglas de tres:

1 canal₃COOH_(aquí) + 1 NaOH_(aquí) → 1 CH₃COONa_(aquí) + 1 hora₂O_(ℓ)
1 mol 1 mol 1 mol 1 mol
1. 60g 1. 40 g 1. 82 g 1. 18 g
Estas masas son las masas moleculares calculadas para cada sustancia.

* Sabiendo que el volumen gastado de la solución de NaOH 1.0 mol / L_(aquí) fue de 24 mL, primero podemos averiguar la cantidad de materia (mol) de NaOH que reaccionó:

1 mol de NaOH → 1.0 L 

1 mol de NaOH 1000 ml
x 24 ml
x = 0.024 mol de NaOH

* Dado que la proporción es 1: 1, la cantidad de materia (mol) de ácido acético debe ser la misma que la de NaOH: 0.024 mol.

Observación: Si la relación estequiométrica fuera diferente, lo tendremos en cuenta en esta parte. Por ejemplo, si fuera 1: 3 y la cantidad de materia de una especie química reactiva fuera igual a 0,024 mol, entonces la de la otra sustancia sería triple: 0,072.

* Ahora calculamos:

20 ml de vinagre 0,024 mol de ácido acético
1000 ml de vinagre y
y = 1,2 mol

Es decir, hay 1,2 mol / L, que es el mismo valor que obtuvimos en el método anterior.

Por Jennifer Fogaça
Licenciada en Química

Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvidos-na-titulacao.htm