Page 771 - Quimica - Undécima Edición

16.5 Indicadores ácido-base 741

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Paso 1: Representamos la hidrólisis del catión NH 4 , y se establece que x sea la concentra-
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ción de los iones H y del NH 3 en el equilibrio, en mol/L:
1
1
NH 4 (ac) NH 3 (ac) 1 H (ac)
Inicial (M): 0.0500 0.000 0.000
Cambio (M): 2x 1x 1x
Equilibrio (M): (0.0500 2 x) x x
1
Paso 2: Con base en la tabla 15.4 obtenemos K a para NH 4 :
1
[NH 3 ][H ]
K a 5
1
[NH 4 ]
x 2
6 . 5 3 10 210 5
0.0500 2 x
Aplicando la aproximación 0.0500 2 x 0.0500, tenemos Siempre verifi que la validez de la
aproximación.
x 2 x 2
6 . 5 3 10 210 5 <
0.0500 2 x 0.0500
26
x 5 5.3 3 10 M
Por lo tanto, el pH está dado por
26
p H 52log (5.3 3 10 )
5 5.28

Verifi cación Observe que el pH de la disolución es ácido. Es lo que se esperaría de la
hidrólisis del ion amonio. Problema similar: 16.33.
Ejercicio de práctica Calcule el pH en el punto de equivalencia para la valoración de 50
mL de metilamina 0.10 M (vea la tabla 15.4) con una disolución de HCl 0.20 M.

Revisión de conceptos
¿Para cuál de las siguientes valoraciones no será neutro el pH en el punto de equivalencia?
a) NaOH con HNO 2 , b) KOH con HClO 4 , c) KOH con HCOOH, d) CH 3 NH 2 con HNO 3 .

16.5 Indicadores ácido-base

Como hemos visto, el punto de equivalencia es el punto en el que el número de moles de
2 1
iones OH añadidos a una disolución es igual al número de moles de iones H presentes
inicialmente. Para determinar el punto de equivalencia en una valoración , debemos cono-
cer con exactitud cuánto volumen de base se ha añadido desde una bureta a un ácido
contenido en un matraz. Una forma de lograrlo consiste en añadir unas pocas gotas de un
indicador ácido-base a la disolución ácida al principio de la valoración. Debe recordar, del
capítulo 4, que un indicador es, por lo general, un ácido orgánico o una base orgánica
débil que presenta colores diferentes en sus formas ionizada y no ionizada. Estas dos
formas se relacionan con el pH de la disolución en la que se disuelva el indicador. El
punto fi nal de una valoración se alcanza cuando el indicador cambia de color. Sin em- El punto fi nal se alcanza cuando el co-
bargo, no todos los indicadores cambian de color al mismo pH, así que la elección de un lor del indicador cambia. El punto de
equivalencia se alcanza cuando la
indicador para una valoración en particular depende de la naturaleza del ácido y la base neutralización se completa.
utilizados (es decir, si son fuertes o débiles). Al elegir el indicador apropiado, utilizamos Experimentalmente, utilizamos el
el punto fi nal de la valoración para determinar el punto de equivalencia, como veremos a punto fi nal para estimar el punto de
equivalencia.
continuación.