Dissolucions Electrolítiques: Àcids, Bases i pH

Dissolucions Electrolítiques

Dissolucions electrolítiques. Canvi a nivell d'enllaços, dissolucions molt estables. Condueixen l'electricitat per la presència de càrregues. La conductivitat es pot mesurar directament amb un voltímetre.

Àcids i Bases

Àcid: És tota substància capaç d’acceptar un parell d’electrons. Els àcids són substàncies que en dissolució aquosa s'ionitzen per donar hidrons (H+). Tenen sabor característic (àcid) i són corrosius (en contacte amb alguns metalls alliberen hidrogen).

Base. És tota substància capaç de cedir un parell d’electrons. Les bases, en dissolució aquosa, s'ionitzen per donar anions hidroxil (OH-). Les bases tenen sabor amarg i un tacte sabonós.

Constants d'Equilibri i Grau de Dissociació

La constant d’equilibri d’un àcid (Ka) o d’una base (Kb) és una mesura quantitativa de la força de l’àcid o la base.

El grau de dissociació (α) expressa el percentatge d’àcid o de base que es troba en estat dissociat quan s’arriba a l'equilibri.

pH i Mesura

pH: Mesura d’acidesa o alcalinitat d’una dissolució, que ve donada per l’activitat dels ions hidroni (H3O+) en la dissolució.

Component pHmetre: Dos elèctrodes i un voltímetre, que mesura la diferència de potencial entre ells. Porten acoblada una sonda de temperatura o un sistema per introduir manualment la temperatura, que corregeix el pH segons el valor de la temperatura.

Calibratge del pHmetre

3 tipus de calibratge:

• 1 sol punt: Un sol calibrador i l’apliquem quan anem a mesurar valors de pH propers al valor del tampó utilitzat.
• 2 punts: Dos calibradors. És un calibratge més habitual, quan sabem si el que anem a mesurar és àcid o bàsic. S’efectuen dos calibratges successius, netejant i assecant bé l'elèctrode entre les dues.
• 3 punts: Tres punts. L’apliquem quan mesurem en tota l’escala de pH o quan es requereix molta precisió en una determinada zona.

Indicadors de pH

Vermell fenol: Per valorar titulacions d’àcid i base fortes, i d’àcids dèbils amb bases fortes, utilitzar la fenolftaleïna. Per valorar titulacions de bases dèbils amb àcids forts, és habitual utilitzar vermell de metil.

Manteniment i Reaccions

Manteniment: Una vegada finalitzades les mesures, s’han de seguir les instruccions del fabricant de l’elèctrode per a la seva conservació. Generalment són aquestes: Mantenir l’elèctrode humit amb la seva solució de conservació. Si l'elèctrode s’asseca, s’haurà de submergir unes dues hores en aigua destil·lada.

Reacció de neutralització: Una de les característiques dels àcids i les bases és que quan s’uneixen donen lloc a una reacció química coneguda com a neutralització. Totes les reaccions de neutralització segueixen la següent pauta: Àcid + Base → Sal + Aigua. Els hidrons i els ions hidroxils alliberats per l’àcid i la base es combinen per formar aigua, i els àcids i bases conjugades resultants es combinen per formar una altra espècie química que denominem sal.

Valoració o Titulació

Valoració o titula: En les valoracions s’utilitza una dissolució de concentració coneguda (dissolució patró), que s’agrega lentament, mitjançant una bureta, a un volum conegut de la dissolució la concentració del qual (analit) es vol conèixer. Segons ens indica aquesta reacció, la neutralització es produirà quan reaccionen el mateix nombre de mols d’àcid i de base. En la pràctica s’utilitza una bureta i obtenim el volum de la base en ml; per això, en lloc d’usar el litre de la definició de M (molar), utilitzem 1000 ml. Quan la base neutralitza a tot l’àcid present, el pH serà 7,0. Aquesta dada es defineix com el punt d’equivalència.

Solucions Amortiguadores

Solucions amortiguadores: Per mantenir el nivell d’acidesa o basicitat dins d’un interval reduït i determinat de pH s’utilitzen les solucions amortiguadores. Les solucions amortiguadores, solucions tampó o buffers són dissolucions que mantenen constant el pH quan se li addicionen petites quantitats d’àcids o bases. Les solucions amortiguadores tenen múltiples aplicacions en qualsevol tipus de laboratori, ja que en tots es treballa en solucions aquoses.