Fundamentos teóricos - Curva de valoración, 2/2

Operando de esta forma hemos calculado la curva de valoración de 80 mL de ácido acético 6,25·10-5 M con disolución de NaOH 10-2 M, estando presentes una concentración de Azul de Bromotimol 2,1·10-5 M y una concentración de ácido carbónico 1,5·10-4 M. Las restantes condiciones experimentales son similares a las que después utilizaremos experimentalmente, es decir,

            Am = 0,350

            Tiempo muerto (to) = 12,5 s

            ϕ = 40 μL/s

            Δt = 8 s

 

            Los resultados obtenidos en los cálculos para el blanco y la disolución problema se recogen en las tablas nº 1 y 2 y a partir de estos datos hemos representado las funciones pH = f(t) y A = f(t) (figuras nº 13 y 14).

 

Tabla 1. Blanco.

[H+], M

pH

t (s)

A

6,54 · 10-6

5,18

0,0

0,003

6,00 · 10-6

5,22

0,3

0,003

4,00 · 10-6

5,40

1,3

0,004

3,27 · 10-6

5,49

1,9

0,005

3,22 · 10-6

5,50

2,0

0,005

3,00 · 10-6

5,52

2,2

0,006

1,60 · 10-6

5,80

4,5

0,011

8,00 · 10-7

6,10

8,3

0,021

4,00 · 10-7

6,40

13,3

0,039

2,00 · 10-7

6,70

18,8

0,070

1,00 · 10-7

7,00

23,9

0,117

5,00 · 10-8

7,30

27,9

0,175

2,50 · 10-8

7,60

30,6

0,233

1,20 · 10-8

7,92

32,5

0,282

6,00 · 10-9

8,22

33,8

0,313

4,50 · 10-9

8,35

34,3

0,321

3,00 · 10-9

8,52

34,9

0,330

1,50 · 10-9

8,82

36,4

0,340

8,00 · 10-10

9,10

38,7

0,344

4,00 · 10-10

9,40

43,1

0,347

2,00 · 10-10

9,70

51,1

0,349

8,00 · 10-11

10,10

72,1

0,349

6,68 · 10-11

10,18

78,4

0,350

KHIn = 5,01 · 10-8;   K1(H2CO3) = 3,00 · 10-7;   K2(H2CO3) = 6,03 · 10-11

 

 

Tabla 2. Problema.

[H+], M

pH

t (s)

A

2,60 · 10-5

4,59

0,2

0,001

2,50 · 10-5

4,60

0,5

0,001

2,20 · 10-5

4,66

1,5

0,001

2,00 · 10-5

4,70

2,3

0,001

1,80 · 10-5

4,74

3,1

0,001

1,60 · 10-5

4,80

3,9

0,001

1,40 · 10-5

4,85

4,8

0,001

1,20 · 10-5

4,92

5,8

0,001

1,00 · 10-5

5,00

6,8

0,002

8,00 · 10-6

5,10

8,1

0,002

6,54 · 10-6

5,18

9,1

0,003

6,00 · 10-6

5,22

9,6

0,003

4,00 · 10-6

5,40

11,5

0,004

3,27 · 10-6

5,49

12,5

0,005

3,22 · 10-6

5,50

12,5

0,005

3,00 · 10-6

5,52

12,9

0,006

1,60 · 10-6

5,80

16,0

0,011

8,00 · 10-7

6,10

20,2

0,021

4,00 · 10-7

6,40

25,5

0,039

2,00 · 10-7

6,70

31,2

0,070

1,00 · 10-7

7,00

36,4

0,117

5,00 · 10-8

7,30

40,4

0,175

2,50 · 10-8

7,60

43,1

0,233

1,20 · 10-8

7,92

45,0

0,282

6,00 · 10-9

8,22

46,3

0,313

4,50 · 10-9

8,35

46,8

0,321

3,00 · 10-9

8,52

47,4

0,330

1,50 · 10-9

8,82

48,9

0,340

8,00 · 10-10

9,10

51,2

0,344

4,00 · 10-10

9,40

55,6

0,347

2,00 · 10-10

9,70

63,6

0,349

8,00 · 10-11

10,10

84,9

0,349

6,68 · 10-11

10,18

90,9

0,350

KAcH = 1,7 · 10-5


 

 

Figura 13.- Curvas pH = f(t) para blanco y problema.

 

Figura 14.- Curvas A = f(t) para blanco y problema.

 

            Por otra parte, a partir de la figura nº 14 hemos calculado para blanco y problema la curva de valoración utilizando para los cálculos un intervalo de derivación de 8 s. Los resultados obtenidos se muestran en la tabla nº 3, mientras que la representación gráfica correspondiente se puede observar en la figura nº 15.

 

Tabla 3. Curvas de valoración para blanco y problema.

t (s)

ΔA

(blanco)

ΔA

(problema)

8,0

0,017

0,000

10,0

0,019

0,002

12,5

0,025

0,003

15,0

0,032

0,008

17,5

0,038

0,010

20,0

0,046

0,015

22,5

0,055

0,020

25,0

0,071

0,026

27,5

0,092

0,031

30,0

0,128

0,038

32,5

0,160

0,044

35,0

0,172

0,055

37,5

0,134

0,070

40,0

0,072

0,090

42,5

0,022

0,119

45,0

0,009

0,158

47,5

0,004

0,173

50,0

0,002

0,136

52,5

0,000

0,078

55,0

0,000

0,022

57,0

0,000

0,010

60,0

0,000

0,005

62,5

0,000

0,002

65,0

0,000

0,000

 

 

 

Figura 15.- Curvas de valoración para blanco y problema.

 

En la figura nº 15 se deduce que los máximos de absorbancia para blanco y problema se obtienen para valores de tiempo de 35,0 y 47,5 s respectivamente y, por otra parte, en la figura nº 13 se observa que para estos valores de tiempo blanco y problema están al mismo valor de pH, concretamente 8,55. Además, la diferencia de tiempo entre los máximos de absorbancia permite calcular el volumen de valorante consumido por el ácido acético y por tanto su concentración,