Page 252 - Libro Hipertextos Quimica 1

Equilibrio iónico del agua

pH Intervalo de viraje 2.9 Ácidos polipróticos
de la fenolftaleína
10 Rojo Cuando un mol de ácido al disociarse, libera un mol de iones H se
1
incoloro
8 denomina ácido monoprótico (como HCl, HNO , HBr, etc.). Existen,
3
sin embargo, ácidos que pueden liberar más de un mol de iones H ,
1
6
por lo que se conocen como ácidos polipróticos. La disociación de
4 Amarillo 1
Rojo estos ácido se realiza en varias etapas, liberando un protón 3H 4 cada
2 Intervalo de viraje vez. Las expresiones para la constante de ionización K, pueden escri-
i
del naranja de metilo birse para cada etapa, como se muestra a continuación, para el ácido
0
10,5 21,0 31,5 42,0 fosfórico (H PO ), ácido poliprótico típico:
4
3
NaOH añadido (mL)
Primeraetapa:
Figura 25. Curva de titulación para el ácido fosfórico HPO 4(a)  H
2
(H PO ) con NaOH. 3 (ac) H PO 4(ac)
3 4
H H PO 2
4
K 1 7,510 3
3
HPO 4
Segundaetappa:
H PO 4(ac)  H HPO 2

2
4(ac)
(ac)
H HHPO
2

K 2 6,210 8
H PO

2
4
Terceraetapa:
HPO 4(aac)  H PO 3

4(ac)
(ac)
K 3 3,610 13
pH El análisis de los valores de las diferentes constantes de ionización,
14 muestra que K es mucho mayor que K y ésta es mucho mayor que K .
2
3
1
Este fenómeno suele cumplirse para todos los ácidos polipróticos. Las
b y c
12 constantes sucesivas de ionización por lo general disminuyen entre
a
6
10 a 10 veces. Esta disminución del valor de cada constante de ioni-
4
10 zación implica que cada etapa ocurre con mucha menor extensión que
la anterior, por lo que la concentración de H producida en la primera
1
8 etapa será mucho mayor que la producida en las otras dos. Debido a
esto, se asume que en una solución de H PO , los iones de H pre-
1
3
4
6 sentes provienen principalmente de la primera etapa de ionización.
a b
4 Teniendo en cuenta lo anterior, veamos qué ocurre cuando se intenta
c
valorar una solución de un ácido poliprótico.
2 Debido a que existen tres puntos de equivalencia diferentes, se re-
quiere de varios indicadores cuyos rangos de viraje coincidan con
0
10 20 30 40 50 60 los diferentes puntos de equivalencia. En la figura 26, vemos que el
Volumen de NaOH 0,1000 M, mL primer punto de equivalencia se encuentra en un pH aproximado de
4,0, hasta este momento se ha añadido un mol de NaOH por cada mol
Figura 26. Curvas de titulación para tres ácidos de H PO y la solución valorada se compone de Na y H PO . En el
1
2
polipróticos, con NaOH. Ácido fosfórico, H PO 3 4 2 4
3
4
(a), ácido oxálico, HOOCCOOH (b) y ácido segundo punto de equivalencia que se encuentra a un pH aproximado
1
sulfúrico, H SO (c). de 9,0 se ha añadido el doble de NaOH y la solución contiene 2Na y
2 4
HPO . Es lógico suponer la existencia de un tercer punto de equiva-
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4
lencia correspondiente a una solución de 3Na y PO , pero el HPO
1
22
32
4
4
es un ácido tan débil que la tercera etapa de la disociación se lleva a
Analiza las curvas de titulación para los
EJERCICIO tres ácidos polipróticos que se muestran cabo en muy bajas proporciones, por lo que se alcanza un equilibrio
en el cual, la mayor parte del OH añadido después del segundo punto
2
en la figura 18, ¿qué puedes concluir?,
¿por qué son diferentes entre sí? Justifica
tus respuestas. de equivalencia, permanece como tal, en vez de reaccionar con el
HPO . Por consiguiente, este ion actúa en la solución como si fuera
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4
un ácido diprótico.
252 © Santillana
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