�ݺ�ߣ

Centre de Documentació i Experimentació en Ciències i Tecnologia

23. Corbes de valoració

Objectius
• Dibuixar la corba de pH en funció del volum d’un reactiu que s’afegeix i determinar el
pH en el punt d’equivalència d’una valoració àcid-base.
• Justificar la tria d’un indicador determinat en una valoració àcid-base.

Introducció
La corba de valoració és la representació gràfica de la variació del pH d’una dissolució
àcida o bàsica en funció del volum de dissolució que s’hi afegeix per neutralitzar-la.
Per escollir quin indicador àcid-base cal fer servir per determinar el punt d’equivalència
d’una neutralització, és fonamental haver dibuixat la corba de valoració de la reacció.

Material i Equipament
Equipament Reactius i altres materials
− −
-3
pH-metre Dissolució HCl 0,1 mol.dm
− −
3 -3
Vasos de precipitat de 100 cm Dissolució NaOH 0,1 mol.dm
− −
3 -3
Bureta de 50 cm Dissolució d'àc etanoic (àc. acètic) 0,1 mol.dm
− −
3 -3
Pipetes de 5 i de 10 cm amb el seu Dissolució de carbonat de sodi 0,1 mol.dm
succionador − Col·lecció d’indicadors àcid-base
− Suport i pinça per a la bureta

LIQUID
INFLAMABLE
TÒXIC

Dissolucions d’alguns indicadors.

Ulleres de seguretat i guants.

Procediment

Muntatge i execució de l'experiència
Pots fer qualsevol de les següents valoracions, segons t’indiqui el/la professor/a

Corba de valoració àcid fort amb base forta
Aquesta reacció és entre l’hidròxid de sodi i l’àcid clorhídric

Posa’t les ulleres de seguretat.

1. Prepara el muntatge amb la bureta (figura 1). Assegura’t que està neta. Posa un
volum petit de dissolució d’hidròxid de sodi i esbaldeix-la bé. Buida el líquid, tot deixant
rajar aigua abundant. Omple-la ara amb la dissolució d’hidròxid de sodi 0,1 mol dm-3.

Corbes de valoració
-1-


2. Mesura amb una pipeta 20 cm3 de la dissolució d’àcid clorhídric i posa’ls en un vas
de precipitats de 100 cm3.

3. Prepara el pH-metre (si cal demana ajut al professor/a) i introdueix l’elèctrode de
vidre dins la dissolució. Ves amb compte, l’elèctrode és molt delicat! Procura que
quedi submergit dins el líquid. Engega l’aparell i fes una primera lectura del pH de la
dissolució d’àcid.

5. Afegeix 2 cm3 de la dissolució de
NaOH de la bureta, agita el vas amb
suavitat i llegeix ara el pH de la
dissolució del vas. Pren nota en una
taula de dades dels valors del pH en
funció del volum de dissolució de
NaOH que vas afegint.

6. Vés afegint volums de 2 cm3 de la
dissolució de NaOH de la bureta tot
agitant el vas amb suavitat i llegint el
pH. Afegeix encara diverses vegades
més porcions de 2 cm3. En total has
d’haver usat un volum de 30 cm3 de la
dissolució de la bureta.

7. Amb els valors de la taula de dades,
fes la gràfica del pH en funció del
volum afegit de la dissolució de NaOH.
Un full de càlcul et serà útil per fer la
gràfica.

Figura 1: muntatge per recollir dades de pH

8. Si tens temps i així t’ho indica el/la professor/a, repeteix la valoració amb els
mateixos passos procedimentals, però afegint unes tres o quatre gotes de l’indicador
fenolftaleïna al vas de precipitats abans de començar a afegir NaOH. Pren nota dels
canvis de color de l’indicador.

Corba de valoració àcid feble amb base forta
Aquesta reacció és entre l’hidròxid de sodi i l’àcid etanoic o acètic.


El procediment és el mateix que en el cas anterior. També, amb les dades recollides
de valors de pH i de volum de dissolució de NaOH has de fer una gràfica.

També ara pots repetir la valoració amb fenolftaleïna com a indicador.

Corba de valoració àcid fort amb base feble
Aquesta reacció és entre el carbonat de sodi, Na2CO3 i l’àcid clorhídric.

-2-



El procediment és semblant al del primer cas. La bureta s’omple amb dissolució 0, 1
mol.dm-3 d’HCl. En el vas de precipitats es posen 20 cm3 de dissolució 0,1 M de
carbonat de sodi.
També, amb les dades recollides de valors de pH i de volum de dissolució d’HCl has
de fer una gràfica. A diferència de les altres, aquesta gràfica té dos punts d’inflexió.

Si repeteixes la valoració, amb indicadors, en necessites dos: primer la fenolftaleïna,
que canviarà de color rosat a incolor. Quan s’ha produït el canvi i abans de continuar
afegint HCl, afegeix unes gotes de dissolució d’indicador verd de bromocresol, que
quedarà inicialment blau i al final serà groc.

Observacions qualitatives

1. En la corba de la valoració o valoracions que has fet, localitza el punt de la gràfica
que correspon a una inflexió de la corba. Llegeix a quins valors de pH i de volum de
reactiu afegit correspon.

2. Si has fet la valoració emprant un indicador, pots senyalar en la gràfica quins colors
té la dissolució del vas de precipitats segons el seu pH.

3. Marca en la gràfica on està el punt d’equivalència per la valoració que has fet.

Conclusions

Anàlisi de les dades
Observa la taula següent: és una llista de diferents indicadors i dels colors que
adopten segons el pH del medi:
Indicador color segons pH
Taronja de metil pH < 3,1 vermell pH > 3,6 groc taronja
Verd de bromocresol pH < 3,8 groc pH > 5,4 blau
Blau de bromotimol pH < 6,0 groc pH > 7,6 blau
Fenolftaleïna pH < 8,0 incolor pH > 9,8 vermell
Timolftaleïna pH < 9,4 incolor pH > 10,6 blau

1. A partir d’aquesta taula de dades i de la gràfica o gràfiques que has obtingut,
justifica perquè el procediment et fa utilitzar un determinat indicador i no un altre.

2. Busca una explicació, de per què es fan servir dos indicadors per la valoració del
carbonat de sodi amb àcid clorhídric.

Qüestionari
1. Per cada una de les valoracions que hagis dut a terme, escriu l’equació química de
la reacció.
2. Ja que coneixes les concentracions de cada un dels reactius i el volum de
dissolució, calcula:
a) El volum de dissolució de NaOH 0,1 mol.dm-3, necessari per neutralitzar els 20 cm3
de dissolució 0,1 mol.dm-3 d’HCl i d’àcid acètic. Coincideix aquest resultat amb el
volum que has trobat a la gràfica del punt d’equivalència?

-3-


b) Com expliques que el punt d’equivalència per a la neutralització de l’àcid etanoic
amb NaOH no correspongui a un pH 7?
c) Com expliques que la gràfica que s’obté en la valoració del carbonat de sodi amb
HCl tingui dos punts d’inflexió?

3. Hem fet una valoració de 50 cm3 de dissolució 0,1 mol.dm-3 de cianur d’hidrogen,
HCN amb dissolució NaOH 0,1 mol.dm-3.
La corba de valoració obtinguda té
l’aspecte que veus a la dreta.
Quan s’arriba al punt
d’equivalència, quin és el pH
aproximat?
Quin indicador seria recomanable
emprar en aquesta valoració?

4. Quin aspecte tindria la corba de
valoració de l’àcid fosfòric, H3PO4
amb dissolució de NaOH? (Has de
tenir en compte que aquest àcid
pot cedir tres hidrògens en la
reacció total de neutralització.)

-4-


Material per al professorat

Orientacions didàctiques

Temporització
! 1 hora per a l’experimentació i les gràfiques si es disposa d’un sistema d’adquisició
de dades o d’un full de càlcul
! 1 hora per al qüestionari i la discussió posterior

Alumnes als quals s'adreça l’experiència
Alumnes de batxillerat

Orientacions metodològiques
Abans de fer aquest treball pràctic cal assegurar-se que els alumnes coneguin els
conceptes de: punt d’equivalència, paper dels indicadors, què diferencia un àcid fort
d’un de feble i que la neutralització d’un àcid o d’una base no implica que el pH final
sigui 7.
Diverses alternatives són possibles: (caldrà retallar el qüestionari en alguns casos)
a) Que tots facin la corba de valoració d’un àcid fort amb una base forta, primer sense
indicador i després amb un indicador. Es deixa la resta de valoracions per a
possibles ampliacions si hi ha ocasió.
b) Es poden dividir els alumnes en grups i fer les tres valoracions proposades, seguit
d’una posta en comú dels resultats.
c) La meitat dels alumnes fan la valoració entre un àcid fort i una base forta i l’altra
meitat, la valoració d’un àcid feble amb una base forta. Segueix una posada en
comú. La valoració del carbonat de sodi amb HCl es deixa per a possibles
ampliacions si hi ha ocasió.
d) Una última possibilitat, en cas que només es disposi d’un únic pH-metre: fer-ho
com a demostració. Els alumnes treballen la part de fer els gràfics, l’anàlisi de
dades i el qüestionari.

Orientacions tècniques
Preparació de les dissolucions:
• Dissolució 0,1 mol.dm-3 d’HCl: es prepara diluint una quantitat mesurada en volum o
en massa (segons la balança de què es disposi) d’àcid clorhídric concentrat.
• Dissolució 0,1 mol.dm-3 de NaOH: si es prepara a partir de NaOH sòlid, convé tenir
present que la concentració serà aproximada ja que el NaOH pot contenir quantitats
variables d’aigua, per què és higroscòpic i agafa aigua mentre s’està pesant, i pot
contenir carbonat de sodi. Es pot usar una dissolució comercial preparada.
• Dissolució 0,1 mol.dm-3 d’àcid acètic: es prepara diluint una quantitat mesurada en
volum o en massa (segons la balança de què es disposi) d’àcid acètic “glacial”.
• Dissolució 0,1 mol.dm-3 de carbonat de sodi, Na2CO3: es prepara a partir del sòlid
anhidre, pesant la quantitat necessària.
• Dissolució de fenolftaleïna: si no es disposa de la dissolució preparada, es prepara
dissolent 0,1 g de fenolftaleïna en 70 cm3 d’etanol i 30 cm3 d’aigua.
• Dissolució de verd de bromocresol: si no es disposa de la dissolució preparada, es
prepara dissolent 0,4 g de verd de bromocresol en 20 cm3d’etanol i 80 cm3 d’aigua.

-5-


A la xarxa Internet hi ha alguns simuladors de corbes de valoració: les gràfiques que
figuren en aquest protocol s’han tret de: http://quim.iqi.etsii.upm.es/titrator/titrator.html
(en anglès).

Gestió dels residus: Poden llençar-se a la pica.

Conclusions

Resultats esperats
Corbes de valoració:

Àcid fort amb base forta. Àcid feble amb base forta

Respostes al qüestionari
1. Per cada una de les valoracions que hagis dut a terme, escriu l’equació química de
la reacció.
HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)
CH3COOH(aq) + NaOH(aq) → NaCH3COO(aq) + H2O(l)
La valoració del carbonat de sodi té dos punts d’equivalència. El primer es detecta
amb l’indicador fenolftaleïna i correspon a la reacció:
CO32-(aq) + H+(aq) → HCO3-(aq) o bé: CO32-(aq) + H3O+(aq) → HCO3-(aq) + H2O(l)
El segon punt correspon a la reacció:
HCO3-(aq) + H+(aq) → H2CO3(aq) o bé: HCO3-(aq) + H3O+(aq) → H2CO3(aq) + H2O(l)
En realitat l’àcid carbònic es va descomponent mentre es forma:
H2CO3(aq) ⇄ H2O(l) + CO2(aq)
Aquest segon punt d’equivalència té lloc a un pH diferent del primer i per tant cal un
altre indicador

2. c) Com expliques que la gràfica que s’obté en la valoració del carbonat de sodi amb
HCl tingui dos punts d’inflexió?
Vegeu apartat anterior.

3 Hem fet una valoració de 50 cm3 de dissolució 0,1 mol.dm-3 de cianur d’hidrogen,
HCN amb dissolució NaOH 0,1 mol.dm-3.
Quan s’arriba al punt d’equivalència, quin és el pH aproximat?
Quin indicador seria recomanable emprar en aquesta valoració?
pH =11,5
Timolftaleïna

-6-


4. Quin aspecte tindria la corba de valoració de l’àcid fosfòric, H3PO4 amb dissolució de
NaOH?. (Has de tenir en compte que aquest àcid pot cedir tres hidrògens en la reacció
total de neutralització.)

pH

3
cm NaOH afegits

Criteris d’avaluació
Es pot emprar la següent plantilla on es van apuntant els passos procedimentals que
és desitjable que els alumnes dominin:
Pas del Acció SÍ NO
procediment
TOTS Omple bé la bureta? (No han de quedar bombolles d’aire en la
punta)
Ús correcte del pH-metre?
Observacions qualitatives correctes?
Conclusions correctes?
SEGURETAT Es posa les ulleres de seguretat quan manipula la dissolució
d’àcid sulfúric?
CÀLCULS Fa els càlculs sense demanar ajut?
Fa ús correcta de les xifres significatives?

Propostes de recerca
Són possibles anàlisis com: acidesa d’una aspirina, acidesa d’un vinagre, de la llet…,
fent que els alumnes hagin de triar l’indicador més adient.

-7-

�ݺ�ߣ

Corbes

More Related Content

Corbes