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En química, la titulación es un proceso mediante el cual un químico puede encontrar la concentración de una solución con buena precisión, si sabe qué sustancia contiene. Esto puede ser muy útil para determinar las concentraciones de ácidos y bases, como el ácido clorhídrico y el hidróxido de sodio. Típicamente, el químico agrega una segunda solución, gota a gota, hasta que la mezcla cambia repentinamente de color, señalando el final de la titulación.
Proceso básico
La solución de concentración desconocida se llama "título". La solución agregada se llama "titulador". En la titulación ácido-base, se agrega suficiente titulador al título para neutralizarlo. Entonces, si el título es una base, un químico agrega un ácido como título.
Un técnico de laboratorio agrega un indicador de color al título antes de indicar el punto de neutralización.Esto es importante porque si agrega el titulador demasiado rápido, el técnico puede ir directamente al punto de neutralización y no saber exactamente cuánto titulador se necesitaba para alcanzarlo.
Indicadores
En la titulación ácido-base, el punto de neutralización ocurre a un pH de 7.0. El tornasol es un buen indicador para una titulación ácido-base, ya que cambia de color a un pH de alrededor de 6.5, lo suficientemente cerca, como se explicará a continuación. Dado que los indicadores reaccionan con la solución que se está midiendo, deben usarse con moderación, solo unas pocas gotas si es posible.
Punto de equivalencia
El punto en el que el titulador neutraliza completamente todo el título, dejando agua neutra, se denomina "punto de equivalencia". Esto es cuando el titulador ha "agotado" todo el título. El ácido y la base se han cancelado por completo. Un ejemplo de este tipo de cancelación mutua se ilustra en esta fórmula química:
HCl + NaOH -> NaCL + H2O
En equilibrio, el pH de las soluciones es 7.0.
Curva de titulación
Si usa un medidor de pH, puede registrar el pH de forma regular a medida que se agrega titulante. Una gráfica del pH (como el eje vertical) contra el volumen del titulador produciría una curva inclinada que es particularmente empinada alrededor del punto de equivalencia. El pH es una medida de la concentración de H3O + en una solución. Agregar una o dos gotas a una solución neutral cambia en gran medida la concentración de H3O +, en un factor de 10 o más. Duplicar la cantidad agregada no cambia la concentración casi tanto. Esto es lo que hace que la curva de titulación sea tan empinada en esa región y, por lo tanto, hace que el punto de equivalencia sea tan fácil de identificar en el gráfico. Por lo tanto, la cantidad de titulante necesaria para neutralizar el título es fácil de cuantificar con precisión.
Titulación Potenciométrica
Una curva de titulación también puede graficar la conductividad (como el eje vertical) contra la titulación. Los ácidos y las bases conducen la electricidad. Por lo tanto, puede medir la conductividad insertando electrodos en el título. Los electrodos se conectarían a una batería y amperímetro (o voltímetro). La curva de titulación cambiará precipitadamente en el punto de equivalencia. En este caso, la conductividad tendrá un mínimo notable en el punto de equivalencia. Este método tiene el beneficio de no necesitar un indicador, que podría interferir o participar en la reacción de neutralización, afectando sus resultados.