Transformaciones químicas
Al terminar podrás predecir los productos de una neutralización y calcular la concentración desconocida de un ácido o una base en una titulación..
Una neutralización es la reacción entre un ácido y una base. El H⁺ del ácido se une al OH⁻ de la base y forma agua, y los iones que quedan forman una sal:
En una titulación, una disolución de concentración conocida se añade gota a gota, desde una bureta, a un volumen medido de la muestra hasta llegar al punto de equivalencia, en el que los moles de H⁺ igualan a los de OH⁻. Un indicador, como la fenolftaleína (rosada en medio básico e incolora en medio ácido o neutro), cambia de color cerca de ese punto.
Si los moles no son iguales, sobra el reactivo en exceso: la mezcla queda ácida si sobran H⁺ y básica si sobran OH⁻. La concentración de lo que sobra se calcula con el volumen total de la mezcla.
Un ácido débil, como el fórmico (HCOOH), gasta la misma cantidad de base que un ácido fuerte con los mismos moles: a medida que la base consume los H⁺, más moléculas del ácido se ionizan.
En una titulación, 15,0 mL de una disolución de ácido oxálico (H₂C₂O₄) de concentración desconocida se neutralizan exactamente con 27,0 mL de NaOH 0,100 M, según la ecuación H₂C₂O₄ + 2 NaOH → Na₂C₂O₄ + 2 H₂O. ¿Cuál es la molaridad del ácido?
Calcula los moles de la disolución conocida: n(NaOH) = 0,0270 L × 0,100 mol/L = 0,00270 mol.
Usa la relación de la ecuación: 1 mol de H₂C₂O₄ neutraliza 2 mol de NaOH, así que n(H₂C₂O₄) = 0,00270 ÷ 2 = 0,00135 mol.
Divide entre el volumen del ácido en litros: M = 0,00135 mol ÷ 0,0150 L = 0,0900 M.
Comprueba con la fórmula: 2 × M × 15,0 = 1 × 0,100 × 27,0, de donde M = 2,70 ÷ 30,0 = 0,0900 M.
La molaridad del H₂C₂O₄ es 0,0900 M.
Ejercicio 1
Se mezclan 40 mL de HCl 0,10 M con 60 mL de NaOH 0,10 M. Suponiendo que los volúmenes se suman, ¿cómo queda la mezcla?
Ejercicio 2
Una muestra de jugo de naranja contiene 1,92 g de ácido cítrico, C₆H₈O₇ (masa molar 192 g/mol), que se neutraliza con hidróxido de sodio según la ecuación C₆H₈O₇ + 3 NaOH → Na₃C₆H₅O₇ + 3 H₂O. ¿Qué volumen de NaOH 0,10 M neutraliza por completo la muestra?
Suponer siempre una relación 1 : 1: creer que 40 mL de HCl 0,010 M necesitan 40 mL de Ca(OH)₂ 0,010 M.
Cuenta los H⁺ y los OH⁻ de cada fórmula: cada Ca(OH)₂ aporta 2 OH⁻, así que basta la mitad de moles de base, es decir, 20 mL.
Dar por hecho que toda mezcla de un ácido y una base termina en pH 7.
Compara los moles: 0,012 mol de HNO₃ con 0,009 mol de KOH dejan 0,003 mol de H⁺ sin neutralizar, y la mezcla es ácida. Solo queda en pH 7 si un ácido fuerte y una base fuerte se igualan en moles.
Pensar que un ácido débil necesita menos base que un ácido fuerte porque libera menos H⁺.
La base reacciona con todo el ácido, no solo con los H⁺ libres al inicio: 0,004 mol de ácido fórmico gastan los mismos 0,004 mol de KOH que 0,004 mol de HNO₃.
Ácido + base → sal + agua; la reacción esencial es H⁺ + OH⁻ → H₂O.
En el punto de equivalencia, los moles de H⁺ igualan a los de OH⁻: cuenta cuántos aporta cada fórmula.
Si sobra ácido o base, divide los moles sobrantes entre el volumen total de la mezcla.
Con un pase, aquí practicas 5 preguntas del banco que usan lo que acabas de aprender. Ver planes