La titulación es un técnica utilizado en química analítica para determinar la concentración de un ácido o base desconocido. La titulación implica la adición lenta de una solución donde la concentración es conocida por un conocido volumen de otra solución donde la concentración es desconocida hasta que la reacción alcanza el deseado nivel. Para titulaciones ácido / base, se alcanza un cambio de color desde un indicador de pH o una lectura directa utilizando un medidor de pH. Esta información puede usarse para calcular la concentración de la solución desconocida.
Si el pH de una solución ácida se representa frente a la cantidad de base añadida durante una valoración, la forma del gráfico se denomina curva de valoración. Todas las curvas de titulación ácida siguen las mismas formas básicas.
Al principio, la solución tiene un pH bajo y sube a medida que se agrega la base fuerte. A medida que la solución se acerca al punto donde todos los H + se neutralizan, el pH aumenta bruscamente y luego se nivela nuevamente a medida que la solución se vuelve más básica a medida que se agregan más iones OH-.
La primera curva muestra un ácido fuerte titulado por una base fuerte. Existe un aumento inicial lento del pH hasta que la reacción se acerca al punto donde se agrega la base suficiente para neutralizar todo el ácido inicial. Este punto se llama punto de equivalencia. Para una reacción ácido / base fuerte, esto ocurre a pH = 7. A medida que la solución pasa el punto de equivalencia, el pH disminuye su aumento cuando la solución se acerca al pH de la solución de valoración.
Un ácido débil solo se disocia parcialmente de su sal. El pH aumentará normalmente al principio, pero a medida que alcanza una zona donde la solución parece estar amortiguada, la pendiente se nivela. Después de esta zona, el pH aumenta bruscamente a través de su punto de equivalencia y se nivela nuevamente como la reacción ácido fuerte / base fuerte.
El primero es el punto de media equivalencia. Este punto ocurre a la mitad de una región tamponada donde el pH apenas cambia por una gran cantidad de base agregada. El punto de media equivalencia es cuando se agrega suficiente base para que la mitad del ácido se convierta en la base conjugada. Cuando esto sucede, la concentración de H+ iones es igual a la Kun valor del ácido Da un paso más allá, pH = pKun.
El segundo punto es el punto de equivalencia más alto. Una vez que el ácido ha sido neutralizado, observe que el punto está por encima de pH = 7. Cuando se neutraliza un ácido débil, la solución que queda es básica debido a que la base conjugada del ácido permanece en solución.
El tercer gráfico resulta de ácidos que tienen más de un H+ ion para rendirse. Estos ácidos se llaman ácidos polipróticos. Por ejemplo, ácido sulfúrico (H2ENTONCES4) es un ácido diprótico. Tiene dos H+ iones que puede renunciar.
Esto es esencialmente valorar dos ácidos a la vez. La curva muestra la misma tendencia que una titulación ácida débil donde el pH no cambia por un tiempo, aumenta y se nivela nuevamente. La diferencia ocurre cuando tiene lugar la segunda reacción ácida. La misma curva ocurre nuevamente donde un cambio lento en el pH es seguido por un pico y nivelación.
Cada 'joroba' tiene su propio punto de media equivalencia. El primer punto de la joroba ocurre cuando se agrega suficiente base a la solución para convertir la mitad de H+ iones desde la primera disociación hasta su base conjugada, o es Kun valor.
Este gráfico ilustra un ácido diprótico. Para un ácido con más iones de hidrógeno para donar [por ejemplo, ácido cítrico (H3C6H5O7) con 3 iones de hidrógeno] el gráfico tendrá una tercera joroba con un punto de equivalencia medio a pH = pK3.