Neutralización: Reacciones Ácido-Base y Preparación de Disoluciones
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Conceptos Básicos de la Neutralización
La neutralización es la reacción entre un ácido y una base. Cuando reaccionan estequiométricamente un ácido con una base, se alcanza el punto de equivalencia. El pH en el punto de equivalencia depende de la fuerza relativa del ácido y la base:
- Si el ácido y la base son fuertes, el pH es 7.
- Si el ácido es débil y la base es fuerte, el pH es básico (mayor que 7).
- Si la base es débil y el ácido es fuerte, la disolución es ácida (pH menor que 7).
El punto de equivalencia se determina mediante el uso de indicadores, que cambian de color en función del pH.
Procedimientos de Laboratorio
Preparación de una Disolución Ácida (HCl)
Se parte de una disolución comercial de HCl. Para preparar un litro de disolución 0.2 molar, se calculan los mililitros de HCl necesarios. A continuación, se describe el procedimiento:
- Se llena una bureta con HCl y se enrasa.
- Debajo de la bureta, se coloca un vaso con agua destilada y se vierte, con ayuda de la llave, el volumen de producto comercial calculado (aproximadamente 17.52 ml para una disolución 0.2M).
- Se vierte la disolución en un matraz aforado de un litro. Con el mismo vaso, se añaden sucesivas porciones de agua destilada al matraz.
- Se completa el volumen añadiendo gota a gota agua destilada con una pipeta hasta el aforo.
- Se homogeneiza la disolución y se etiqueta.
Preparación de una Disolución Básica (NaOH)
Se realizan los cálculos con los datos del producto comercial para preparar 1 litro de disolución 0.3 molar de NaOH. El procedimiento es el siguiente:
- En una balanza, se pesan aproximadamente 12.00 g de NaOH comercial sobre un vidrio de reloj.
- En un vaso de precipitados con un poco de agua destilada, se vierte el hidróxido de sodio comercial. Se agita hasta su disolución y se vierte a un matraz aforado de 1 litro.
- Con el mismo vaso, se adicionan nuevas porciones de agua destilada y se vierten al matraz.
- Se completa el volumen con ayuda de una pipeta, se homogeneiza y se etiqueta.
Reacción de Neutralización
- En un vaso de precipitados, se coloca un volumen conocido de hidróxido de sodio (por ejemplo, 20 cm3).
- Se añade una gota de indicador (por ejemplo, fenolftaleína), que volverá la disolución de color rosa.
- En una bureta, se introduce el HCl y se enrasa.
- Se coloca el vaso de precipitados debajo de la bureta. Se abre la llave de esta, dejando caer gota a gota el HCl y agitando el vaso para homogeneizar.
- La neutralización se produce cuando el indicador cambia de color, indicando el punto de equivalencia.
Disoluciones Reguladoras (Buffer)
Una disolución reguladora, también conocida como buffer o tampón, es una disolución que mantiene constante el pH frente a pequeñas adiciones de ácido o base fuerte. Se puede formar de dos maneras:
- Con un ácido débil y una sal del mismo ácido débil y una base fuerte. Por ejemplo, ácido acético (AcH) y etanoato de sodio (AcNa).
- Con una base débil y la sal de la misma base débil y un ácido fuerte. Por ejemplo, hidróxido de amonio (NH4OH) y cloruro de amonio (NH4Cl).