Curva de titulación

Las valoraciones a menudo se registran en gráficos llamados curvas de valoración, que generalmente contienen el volumen del valorante como variable independiente y el pH de la solución como variable dependiente (porque cambia según la composición). de las dos soluciones).

El punto de equivalencia en el gráfico es donde toda la solución inicial (generalmente un ácido) ha sido neutralizada por el valorante (generalmente una base). Se puede calcular con precisión encontrando la segunda derivada de la curva de titulación y calculando los puntos de inflexión (donde la gráfica cambia de concavidad); sin embargo, en la mayoría de los casos, será suficiente una simple inspección visual de la curva. En la curva de la derecha, ambos puntos de equivalencia son visibles, después de que aproximadamente 15 y 30 ml de solución de NaOH se hayan titulado en la solución de ácido oxálico. Para calcular la constante de disociación del ácido logarítmico (pK_a), se debe encontrar el volumen en el punto de media equivalencia, es decir, donde se ha añadido la mitad de la cantidad de valorante para formar el siguiente compuesto (aquí, oxalato ácido de sodio y luego oxalato disódico). A medio camino entre cada punto de equivalencia, a 7,5 ml y 22,5 ml, el pH observado fue de aproximadamente 1,5 y 4, lo que dio el pK_a.

En los ácidos monopróticos débiles, el punto medio entre el comienzo de la curva (antes de que se haya añadido cualquier valorante) y el punto de equivalencia es significativo: en ese punto, las concentraciones de las dos especies (el ácido y la base conjugada) son igual. Por tanto, la ecuación de Henderson-Hasselbalch se puede resolver de la siguiente manera:

${displaystyle mathrm {pH} =mathrm {p} K_{mathrm {a} }+log left({frac { {mbox{base}}}{mbox{acid}}}}}right)}}}}} {derecha)}}}$

${displaystyle mathrm {pH} =mathrm {p} K_{mathrm {a}+log(1),}$

${displaystyle mathrm {pH} =mathrm {p} K_{mathrm {a},}$

Por lo tanto, se puede encontrar fácilmente el pK_a del ácido monoprótico débil encontrando el pH del punto medio entre el comienzo de la curva y el punto de equivalencia, y resolviendo la ecuación simplificada. En el caso de la curva de muestra, la constante de disociación ácida K_a = 10^-pKa sería aproximadamente 1,78×10⁻⁵ de la inspección visual (el K_a2 real es 1,7×10⁻⁵)

Para los ácidos polipróticos, calcular las constantes de disociación del ácido es solo un poco más difícil: la primera constante de disociación del ácido se puede calcular de la misma manera que se calcularía en un ácido monoprótico. Sin embargo, el pK_a de la segunda constante de disociación ácida es el pH en el punto medio entre el primer punto de equivalencia y el segundo punto de equivalencia (y así sucesivamente para los ácidos que liberan más de dos protones, como como ácido fosfórico).