Curso: Análisis Químico Instrumental – informe n° 3
- Titulaciones Conductimétricas
- Mediciones de Conductancia
- Determinación de la Constante de la Celda
- Cambios de Volumen
- Curvas de Titulación
- Titulaciones Ácido-Base
- Objetivos
- Determinación experimental
- Calculando concentración para acido mineral HCL
- Calculando concentración para acido débil (acido acetico)
- Conclusiones
- Bibliografía
1. INTRODUCCION
Titulaciones Conductimétricas
El agregado de un electrolito a una solución de otro electrolito bajo condiciones que no producen un cambio apreciable en el volumen, afectará la conductancia de la solución dependiendo de si ocurren o no reacciones químicas. Si no ocurre una reacción iónica, tal como en el agregado de una sal simple a otra (por ejemplo, agregado de cloruro de potasio a una solución de nitrato de sodio), la conductancia simplemente aumentará. Si ocurre una reacción iónica, la conductancia puede aumentar o disminuir; en efecto, con el agregado de una base a un ácido fuerte, la conductancia decrece debido al reemplazo del ion hidrógeno de alta conductividad por otro catión de conductividad más baja. Este es el principio subyacente en las titulaciones conductimétricas, es decir, la sustitución de iones con cierta conductividad por iones con diferente conductividad.
Consideremos cómo cambiará la conductancia de una solución de un electrolito fuerte A+Bluego del agregado de un reactivo C+D-, suponiendo que A+ (que es el analito) reacciona con D- del reactivo titulante. Si el producto de la reacción AD es escasamente soluble o escasamente ionizado, la reacción se puede escribir
A+B− + C+D− ←→ AD + C+B−
En la reacción entre A+ y D -, los iones A+ son reemplazados por C+ durante la titulación. A medida que avanza la titulación, la conductancia aumenta o disminuye dependiendo de si la conductancia de C+ es mayor o menor que la de A+.
Durante el progreso de la neutralización, precipitación, etc., se pueden esperar, en general,cambios en la conductividad y ello se puede emplear para determinar el punto final. Una titulación conductimétrica implica la medición de la conductancia de la muestra luego de sucesivos agregados de reactivo titulante. Se determina el punto final en un gráfico de conductancia o conductancia específica en función del volumen de titulante agregado. Estas curvas de titulación tienen una variedad de formas, dependiendo del sistema químico en investigación. En general, sin embargo, están caracterizadas por porciones de líneas rectas con pendientes diferentes a cada lado del punto de equivalencia.
Mediciones de Conductancia
Para medir la conductancia de una solución se utiliza un puente de Wheatstone, como se muestra en la Figura 2. El pasaje de corriente a través de una solución de un electrolito puede producir cambios en la composición de la solución en la zona adyacente a los electrodos; además pueden desarrollarse potenciales con la consecuente introducción de errores serios en las mediciones conductimétricas, siempre que no se reduzcan los efectos de polarización a proporciones desestimables. Estas dificultades se eliminan generalmente empleando corrientes alternas para las mediciones de manera que se reducen considerablemente los efectos de polarización y el grado de electrólisis.
Figura 2 – Puente de Wheatstone para mediciones de resistencias
Puesto que se emplea corriente alterna, la celda tendrá una capacitancia que no se alanceará en la resistencia Rs, y por eso es necesario incluir un condensador variable en paralelo con la resistencia de manera que la capacitancia en A-D puede contrarrestarse en D-B.
Celdas
El requisito fundamental para una celda conductimétrica es un par de electrodos que están firmemente ubicados en una geometría constante uno con respecto al otro. Estos electrodos están comúnmente patinados para aumentar su superficie efectiva y minimizar los efectos de capacitancia.
Determinación de la Constante de la Celda
Para muchas mediciones conductimétricas lo que se desea es la conductancia específica. Esta cantidad se relaciona con la conductancia medida L por la relación entre la distancia que separa los electrodos y su superficie. Esta relación tiene un valor fijo y constante para una celda dada, y se conoce como constante de la celda K. La constante de la celda K = l/A depende de la geometría de la celda. Su valor rara vez se determina directamente; en lugar de ello, se evalúa midiendo la conductancia Ls de una solución cuya conductancia específica ks es conocida. Comúnmente se eligen soluciones de cloruro de potasio con este propósito.
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