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Nibelung
Nivel 5
Edad: 36
Registrado: 29 Ago 2007
Mensajes: 134
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En una situación de evaluación se preguntaba:
Se quieren neutralizar dos soluciones ácidas de mismo volumen y molaridad, con una misma base. Una de las soluciones ácidas es fuerte y la otra débil ¿Cuál requerirá mayor cantidad de base para neutralizarla?
Dado que el ácido fuerte se disocia por completo y el débil no (y que las concentraciones y volúmenes son iguales), habrá mayor cantidad de iones H+ sueltos por ahí, listos para ser neutralizados por una base en la solución de ácido fuerte que en la débil. Por ende el ácido fuerte requerirá mayor cantidad de base para neutralizar a su mayor número de protones libres que el ácido débil.
El profesor argüía que la respuesta era incorrecta porque, si uno quería, podía revolver la solución de ácido débil de tal modo que vaya liberando cada vez más protones, hasta que se logre que el ácido débil se disocie completamente. De este modo ámbos ácido requerirán la misma cantidad de base para su neutralización.
¿Es esto cierto? Me gustaría tener varias respuestas al respecto ya que no hallé la situación planteada por ningún libro ni nada.
Gracias.
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eugenio
Nivel 7
Edad: 47
Registrado: 11 Jun 2005
Mensajes: 305
Carrera: Química
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What a Fuck!??
El nivel de idiotez de la respuesta que te dieron es desconcertante. O sea que... si al ácido débil lo revuelvo con una cucharita, se vuelve fuerte!!
El "profe" que te dijo esto,
a) Estaba completamente drogado.
b) Te hizo un chiste muy malo.
c) Nunca estudió química en su puta vida y está ahí por algún accidente de la naturaleza.
d) Estuviste soñando.
Ahora, la respuesta, obviamente, no es ese disparate.
Cuando mezclamos una base fuerte con un ácido débil el pH depende de dos factores: las concentraciones Ca y Cb de ácido y base, respectivamente, y el Ka del ácido en cuestión.
La reacción de neutralización de una base fuerte con el ácido débil HA es
![[tex]OH^-+HA\leftarrow\rightarrow \,H_2O+A^-[/tex]](images/latex/8bc635cb9f6b962aa7879a6995fc5c19932f9587_0.png "[tex]OH^-+HA\leftarrow\rightarrow \,H_2O+A^-[/tex]")
Donde ![[tex]A^-[/tex]](images/latex/ffd0960cbcae07b9a1f481c77e1cb8d975076262_0.png "[tex]A^-[/tex]") es la base conjugada del ácido débil HA. Esta ecuación expresa el consumo de iones ![[tex]OH^-[/tex]](images/latex/86950bec8740eaf9f6f6a135df2212c2679a6e1b_0.png "[tex]OH^-[/tex]") para transformar el ácido en su base conjugada.
La expresión del equilibrio es
![[tex]Ka=\frac{[H^+][A^-]}{[HA]}[/tex]](images/latex/1aefd203317899de25a473432ebc8a3faf956eef_0.png "[tex]Ka=\frac{[H^+][A^-]}{[HA]}[/tex]")
Si neutralización considerás a pH 7, entonces ![[tex][H^+]=10^{-7}[/tex]](images/latex/50e7f82fe6664a83557e2e77398c1c71e795b82a_0.png "[tex][H^+]=10^{-7}[/tex]") y
![[tex]\frac{[A^-]}{[HA]}=\frac{Ka}{10^{-7}}[/tex]](images/latex/36f93ca0039f20cd86e35c8b432c084bb3f37068_0.png "[tex]\frac{[A^-]}{[HA]}=\frac{Ka}{10^{-7}}[/tex]")
Ahora, resolviendo el balance de masa para la reacción, se llega a las relaciones
![[tex]Cb=[A^-]\,;\,Ca-Cb=[HA][/tex]](images/latex/f2d8e7c278dfcaf9d10143bf2852c91317225f03_0.png "[tex]Cb=[A^-]\,;\,Ca-Cb=[HA][/tex]")
De modo que, para neutralizar la solución, se debe cumplir que
![[tex]\frac{Cb}{Ca-Cb}=\frac{Ka}{10^{-7}}[/tex]](images/latex/daef33f3c5cbea8ee26b08e10121f71ac47cc89f_0.png "[tex]\frac{Cb}{Ca-Cb}=\frac{Ka}{10^{-7}}[/tex]")
Y se puede ver claramente que Ca debe ser ligeramente mayor que Cb para valors de Ka moderadamente altos y cumpliendose la igualdad para un valor infinito de Ka (ácido fuerte)
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Bimba
Nivel 8
Edad: 35
Registrado: 13 Sep 2007
Mensajes: 587
Carrera: Química
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Cuando la normalidad y el volumen de los dos ácidos es la misma, es necesaria la misma cantidad de base para la neutralización o titulación.
En el caso de tu enunciado hablás de volumen y molaridad, pero supongo que consideran que ambos ácidos son monopróticos (o que tengan la misma cantidad de protones para liberar, más allá de "cuantos" sean).
El tema es que no hay que confundir neutralizar, con el hecho de que la solución sea neutra.
El hecho de neutralizar o titular la solución, tiene que ver con igualar la cantidad de equivalentes de base y ácido.
Por la definición de Normalidad: ![[tex]N=\frac{nº eq}{V}[/tex]](images/latex/11614c9f911393a9459cc95074b813f14d698a23_0.png "[tex]N=\frac{nº eq}{V}[/tex]")
Entonces la condición del punto de equivalencia de la titulación, termina siendo: ![[tex]V_A\ .\ N_A=V_B\ .\ N_B[/tex]](images/latex/74cfbf7075ac0f312661414a50fa2166bfa5f619_0.png "[tex]V_A\ .\ N_A=V_B\ .\ N_B[/tex]")
La idea es que si tenés el mismo volumen de dos ácidos de igual normalidad, tenés la misma cantidad de protones en ambas soluciones para ser neutralizados por los .
La diferencia está en que el pH final de las dos soluciones NO va a ser el mismo. La del ácido fuerte va a poder considerarse como neutra (pH=7); mientras que la de ácido débil va a tener pH>7, debido a que la base es fuerte y no hidroliza, pero el ácido es débil y sí está en un equilibrio de hidrólisis.
No sé si se entiende lo que dije, es medio díficil verlo.
Pero es como que tenés que pensar que por más que todos los protones del ácido débil no estén disponibles al mismo tiempo debido a la hidrólisis, están presentes en la solución "yendo y viniendo" en el equilibrio, y en algun momento van a requerir un oxidrilo para que lo neutralice. Sin embargo, luego el equilibrio "sigue" y eso afecta en el pH. Mientras que para el caso en el que ambos son fuertes, no hay equilibrio de ninguno (ni ácido ni base) y la solución queda neutra.
Espero que sirva. De libros yo siempre recomindo el Atkins. No tiene específicamente la situación planteada (creo que no la vi en ningún otro tampoco), pero da buenas explicaciones de cada caso.
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eugenio
Nivel 7
Edad: 47
Registrado: 11 Jun 2005
Mensajes: 305
Carrera: Química
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No bimba, neutralización no es lo mismo que titulación. Tal vez aún no hiciste química analítica pero, por lo que estoy leyendo en el Skoog, en ningún momento las equipara.
Neutralizar una solución es llevarla a pH 7. Titular es igualar los equivalentes.
Ahora, los conceptos que tal vez uasan en la cátedra que está nibelung pueden ser completamente diferentes a los de los demás químicos. Por ahí son esa clase de químicos rebeldes que se cagan en todas y cada una de las recomendaciones de IUPAC.
Así que nibelung, amigo, la única teoría válida en ese caso es la que le salga de la cabeza al que te da clase. Hacé caso en todo y no cuestiones nada. Eso si, no vas a aprender un carajo.
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Nibelung
Nivel 5
Edad: 36
Registrado: 29 Ago 2007
Mensajes: 134
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eugenio, la verdad que tu planteo es muy bueno a efectos de lo que buscaba, delicioso. Si Ca y Cb son las concentraciones de ácido y base en todo momento, es muy buena la última igualdad que escribiste para ver la diferencia entre ácidos de distinto Ka cuando lo que se quiere es llegar a un mismo pH.
Quiero aclarar que en ningún momento me creí eso de revolver la solución. Lo importante es si al final necesitás más, menos o igual base, y con lo tuyo queda casi seguro que si lo que planteaban es neutralizar como llevar al mismo pH ambas soluciones, entonces los distintos "Ka" cambian la cantidad de base necesaria, y por ende nunca va a ser igual a menos que Ka sea igual.
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Nibelung
Nivel 5
Edad: 36
Registrado: 29 Ago 2007
Mensajes: 134
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Lo sigo pensando.
Gracias Bimba por el post, es bueno. Nunca en la conversación surgió la palabra normalidad, titulación o numero de equivalentes. Supongo que si el profesor necesitaba usarlas lo hubiese hecho. Yo asumí que eran monopróticos ambos porque sino justamente necesitaba más datos (la normalidad...). Creo que, dado que la conversación con el profesor fue para aclarar las cosas, hubiese salido el tema que planteas...
Yo por supuesto pensé que al inicio en la solución de ácido débil, los protones sueltos listos para ser neutralizados son menos que en la solución de ácido fuerte. Pero apenas la base comienza a actuar sobre estos protones, el equilibrio desde el punto de vista del ácido cambia y éste comenzará a liberar cada vez más protones. Pero, hablando con un amigo, nos preguntamos hasta dónde se cumple eso, es decir, ¿se llega a la disociación total por el mismo proceso? Si fuese así, entonces sí encesitarían igual cantidad de base. Pero luego, tengo las ecuaciones que planteó eugenio, que me gustan mucho (porque las entiendo fácil...), que (creo) que me están diciendo que eso no es posible.
A lo que voy es que yo también pensé lo que decías bimba de los protones "yendo y viniendo" y el equilibrio como una cosa dinámica, pero aún así...
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Bimba
Nivel 8
Edad: 35
Registrado: 13 Sep 2007
Mensajes: 587
Carrera: Química
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| eugenio escribió:
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No bimba, neutralización no es lo mismo que titulación. Tal vez aún no hiciste química analítica pero, por lo que estoy leyendo en el Skoog, en ningún momento las equipara.
Neutralizar una solución es llevarla a pH 7. Titular es igualar los equivalentes.
Ahora, los conceptos que tal vez uasan en la cátedra que está nibelung pueden ser completamente diferentes a los de los demás químicos. Por ahí son esa clase de químicos rebeldes que se cagan en todas y cada una de las recomendaciones de IUPAC.
Así que nibelung, amigo, la única teoría válida en ese caso es la que le salga de la cabeza al que te da clase. Hacé caso en todo y no cuestiones nada. Eso si, no vas a aprender un carajo.
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Ok. Puede ser que haya usado mal el término.
Respondí en base a que es una pregunta muuuuy típica en finales de química (por lo menos de química I), y en base a la respuesta que le dio el profesor, que me hizo imaginar que se refería a esa situación.
Nibelung:
Tal vez si comentás cuál es la materia, o si el enunciado era tal cual o lo pusiste como te acordaste, se aclara un poco qué están preguntando.
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Nibelung
Nivel 5
Edad: 36
Registrado: 29 Ago 2007
Mensajes: 134
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La pregunta con más datos era así, responder verdadero o falso y justificar:
Se tienen dos ácidos 0.4 molar, uno débil y otro fuerte, y una báse hidróxido de sodio 0.5 molar. Se necesita igual cantidad de volumen de la base para neutralizar a cada ácido.
La materia como vos dijiste es Química I (63.02)
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gk_264
Nivel 9
Edad: 37
Registrado: 30 Ago 2005
Mensajes: 1853
Ubicación: A veces
Carrera: Química
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Docente Química Analítica
Nivel 0
Registrado: 22 Mar 2010
Mensajes: 1
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Hola a todos,
Busquen el apunte Introducción a Acido Base en
http://materias.fi.uba.ar/6305/tps.htm
Van a encontrar definiciones y ejemplos que les va a aclarar las dudas.
A veces los enunciados de exámenes no usan las palabras adecuadas cuando no entienden el enunciado pueden preguntar al docente.
En este caso pienso que el docente se refería al volumen para llegar al punto de equivalencia de una titulación acido base, que suele llamarse neutralización, aunque no sea llevar la solución a pH 7.
Si hubieran consultado durante el examen si el enunciado se refería a llegar a pH 7 es probable que el docente les hubiera aclarado que se refería a transformar el acido en la sal correspondiente.
Si el docente les decia llevar la solución a pH 7 los volúmenes son distintos.
Si lo que se pedia es llegar al punto de equivalencia la respuesta es que los volumenes son iguales.
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Shim
Nivel 9
Edad: 44
Registrado: 30 Oct 2005
Mensajes: 920
Ubicación: Por ahí
Carrera: Química
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| Además, cuando a ácido debil lo queres llevar a punto de equivalencia con un base fuerte, am algún rango se va a formar un buffer.
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