Los químicos usan la titulación como método de análisis cuantitativo; es decir, el método permite determinar la cantidad exacta de un compuesto. Fundamentalmente, la titulación implica la combinación de dos sustancias químicas que reaccionan y un medio para controlar el progreso de la reacción, de modo que el operador sepa cuándo se ha completado. Uno de los productos químicos se carga en una bureta (una pieza de vidrio que permite mediciones de volumen muy precisas); este compuesto es el "valorante". El otro compuesto se coloca en un matraz o vaso de precipitados y se denomina "analito" o "muestra".
Generalmente, se debe conocer la concentración exacta del analito para lograr resultados precisos Las concentraciones generalmente se expresan en unidades de moles por litro (mol /L). Después de llevar a cabo la valoración, la concentración del valorante, la información de la reacción química balanceada entre el valorante y el analito, y la cantidad exacta de analito que se valora se utilizan para determinar la concentración exacta del analito.
Escribe la ecuación química balanceada para la reacción que está teniendo lugar entre el valorante y el analito. Esto necesariamente requiere el conocimiento de la identidad del valorante y analito. Un experimento común en los laboratorios de química de la escuela secundaria y la universidad es la titulación de ácido acético (CH? COOH, el analito) en una muestra de vinagre con hidróxido de sodio (NaOH, el valorante) (Ver Referencias 2). Esta es una reacción ácido-base común:
1 CH? COOH + 1 NaOH? 1 CH? COONa + 1 H? O
Los coeficientes (es decir, los números a la izquierda de cada producto químico) establecen la relación molar de los reactivos. En este caso, la relación molar es 1: 1.
Convierta el volumen de valorante necesario para alcanzar el punto final (es decir, el punto donde se ha consumido todo el analito y se ha tomado la lectura del volumen de la bureta) de mililitros (mL) a litros (L) dividiendo por 1000. Por ejemplo, si se requirieron 39.75 mL de NaOH para alcanzar el punto final, entonces
39.75 mL /(1000 mL /L) = 0.03975 L de NaOH
Use los litros de valorante necesarios para alcanzar el punto final de la valoración y la concentración del valorante para determinar los moles de titulante utilizados en el proceso. La concentración de NaOH fue de 0.1044 mol /L, luego
0.03975 L NaOH x (0.1044 mol /L) = 0.004150 moles de NaOH
Calcule los moles de analito usando los moles de titulante de paso 3 y la relación molar del paso 1:
0.004150 mol de NaOH x (1 mol de CH? COOH /1 mol de NaOH) = 0.004150 mol de CH? COOH
Determine la concentración de la muestra mediante dividiendo los moles de analito por el volumen de analito en litros. En este caso, esto representaría la cantidad de vinagre colocada en el matraz o vaso de precipitados antes de llevar a cabo la titulación. Para el ejemplo utilizado en los pasos 1 a 4, suponiendo que se colocaron 5.00 ml de vinagre en el matraz para su análisis, entonces 5.00 ml = 0.00500 L, y
(0.004150 mol de CH? COOH) /(0.00500 L de vinagre) ) = 0.830 mol /L
Por lo tanto, la concentración del ácido acético en el vinagre es 0.830 mol /L.
