Hispanopedia WikiEl punto de equivalencia , o punto estequiométrico , de una reacción química es el punto en el que se han mezclado cantidades químicamente equivalentes de reactivos . Para una reacción ácido-base , el punto de equivalencia es donde los moles de ácido y los moles de base se neutralizarían entre sí según la reacción química. [ 1 ] Esto no implica necesariamente una relación molar 1:1 de ácido:base, sino simplemente que la relación es la misma que la de la reacción química. Se puede determinar mediante un indicador, como la fenolftaleína o el naranja de metilo .
El punto final se refiere al punto en el que el indicador cambia de color en una titulación colorimétrica . El punto final está relacionado con el punto de equivalencia, pero no necesariamente coincidirán.
Métodos para determinar el punto de equivalencia
Entre los diferentes métodos para determinar el punto de equivalencia se incluyen:
indicador de pH
- Un indicador de pH es una sustancia que cambia de color en respuesta a un cambio químico . Un indicador ácido-base, como la fenolftaleína , cambia de color según el pH . Los indicadores redox también se utilizan con frecuencia. Se añade una gota de solución indicadora a la titulación al inicio; cuando cambia de color, se ha alcanzado el punto final. Esta es una aproximación del punto de equivalencia. [ 1 ]
Conductancia
- La conductividad de una disolución depende de los iones presentes en ella. Durante muchas titulaciones, la conductividad varía significativamente. Por ejemplo, durante una titulación ácido-base, los iones H₃O⁺ y OH⁻ reaccionan para formar H₂O neutra . Esto modifica la conductividad de la disolución. La conductancia total de la disolución también depende de los demás iones presentes (como los contraiones). No todos los iones contribuyen por igual a la conductividad; esta depende, además, de la movilidad de cada ion y de la concentración total de iones ( fuerza iónica ). Por lo tanto, predecir el cambio en la conductividad es más difícil que medirlo.
Cambio de color
- En algunas reacciones, la solución cambia de color sin necesidad de añadir ningún indicador. Esto se observa con frecuencia en las titulaciones redox , por ejemplo, cuando los diferentes estados de oxidación del producto y del reactivo producen colores distintos.
Precipitación
- Si la reacción forma un sólido, se formará un precipitado durante la titulación. Un ejemplo clásico es la reacción entre Ag⁺ y Cl⁻ para formar la sal AgCl, muy insoluble . Sin embargo, esto suele dificultar la determinación precisa del punto final. Por consiguiente, las titulaciones de precipitación a menudo deben realizarse como titulaciones inversas .
Calorímetro de titulación isotérmica
- Un calorímetro de titulación isotérmica utiliza el calor producido o consumido por la reacción para determinar el punto de equivalencia. Esto es importante en las titulaciones bioquímicas , como la determinación de cómo se unen los sustratos a las enzimas .
Titrimetría termométrica
- La titulación termométrica es una técnica extraordinariamente versátil. Se diferencia de la titulación calorimétrica en que el calor de la reacción (indicado por el aumento o la disminución de la temperatura) no se utiliza para determinar la cantidad de analito en la solución de muestra. En cambio, el punto de equivalencia se determina por la velocidad de cambio de temperatura . Dado que la titulación termométrica es una técnica relativa, no es necesario realizar la titulación en condiciones isotérmicas, y las titulaciones pueden llevarse a cabo en recipientes de plástico o incluso de vidrio , aunque estos recipientes generalmente se cierran para evitar corrientes de aire que causen "ruido" y alteren el punto final. Debido a que las titulaciones termométricas pueden realizarse en condiciones ambientales, son especialmente adecuadas para el control de procesos y calidad rutinario en la industria. Dependiendo de si la reacción entre el titulante y el analito es exotérmica o endotérmica , la temperatura aumentará o disminuirá durante la titulación. Cuando todo el analito se ha consumido por reacción con el titulante, un cambio en la velocidad de aumento o disminución de la temperatura revela el punto de equivalencia y se puede observar un punto de inflexión en la curva de temperatura. El punto de equivalencia se puede localizar con precisión empleando la segunda derivada de la curva de temperatura. El software utilizado en los sistemas modernos de titulación termométrica automatizada emplea sofisticados algoritmos de suavizado digital para que el "ruido" resultante de las sondas de temperatura de alta sensibilidad no interfiera con la generación de un "pico" de segunda derivada suave y simétrico que define el punto final. La técnica es capaz de una precisión muy alta, y son comunes los coeficientes de variación (CV) inferiores a 0,1. Las sondas de temperatura de titulación termométrica modernas constan de un termistor que forma un brazo de un puente de Wheatstone . Acoplado a electrónica de alta resolución, los mejores sistemas de titulación termométrica pueden resolver temperaturas de hasta 10⁻⁵ K. Se han obtenido puntos de equivalencia nítidos en titulaciones donde el cambio de temperatura durante la titulación ha sido tan pequeño como 0,001 K. La técnica puede aplicarse a prácticamente cualquier reacción química en un fluido donde haya un cambio de entalpía , aunque la cinética de la reacción puede influir en la nitidez del punto final. La titrimetría termométrica se ha aplicado con éxito a titulaciones ácido-base, redox, con EDTA y de precipitación. Ejemplos de titulaciones de precipitación exitosas son las de sulfato.por titulación con iones de bario, fosfato por titulación con magnesio en solución amoniacal , cloruro por titulación con nitrato de plata , níquel por titulación con dimetilglioxima y fluoruro por titulación con aluminio (como K₂NaAlF₆ ) Debido a que la sonda de temperatura no necesita estar conectada eléctricamente a la solución (como en la titulación potenciométrica ), las titulaciones no acuosas se pueden realizar con la misma facilidad que las titulaciones acuosas. Las soluciones que son muy coloreadas o turbias (enturbias) se pueden analizar por termometría sin tratamiento adicional de la muestra. La sonda es esencialmente libre de mantenimiento. Usando buretas modernas de alta precisión accionadas por motor paso a paso , las titulaciones termométricas automatizadas generalmente se completan en pocos minutos, lo que hace que la técnica sea una opción ideal cuando se requiere una alta productividad de laboratorio.
Espectroscopia
- La espectroscopia puede utilizarse para medir la absorción de luz por la solución durante la titulación si se conoce el espectro del reactivo, el titulante o el producto. Las cantidades relativas del producto y el reactivo pueden utilizarse para determinar el punto de equivalencia. Alternativamente, la presencia de titulante libre (que indica que la reacción ha finalizado) puede detectarse a niveles muy bajos. Un ejemplo de detectores de punto final robustos para el grabado de semiconductores es el EPD-6, un sistema que analiza reacciones en hasta seis longitudes de onda diferentes. [ 2 ]
Amperometría
- La amperometría puede utilizarse como técnica de detección ( titulación amperométrica ). La corriente debida a la oxidación o reducción de los reactivos o productos en un electrodo de trabajo dependerá de la concentración de dicha especie en la disolución. El punto de equivalencia puede detectarse como un cambio en la corriente. Este método resulta especialmente útil cuando se puede reducir el exceso de titulante, como en la titulación de haluros con Ag + . (Además, es útil porque no tiene en cuenta la formación de precipitados).
Véase también
Referencias
- 1 2 Rennie, Richard, ed. (2016). Diccionario de química . Oxford quick reference (7.ª ed.). Oxford, Reino Unido: Oxford University Press. pág. 286. ISBN 978-0-19-872282-3. Recuperado el 26 de abril de 2026 – a través de Internet Archive .
- ↑ "Título de la página" . www.zebraoptical.com . Archivado del original el 27/09/2017 . Consultado el 25/06/2015 .
Enlaces externos
- Puntos de equivalencia de titulaciones ácido-base virtuales y reales - Programa informático
- Ejemplo de detector de punto final industrial robusto. Archivado el 27/09/2017 en Wayback Machine.
- Método gráfico para resolver problemas ácido-base, incluidas las titulaciones.
- Solucionador gráfico y numérico para problemas ácido-base - Programa informático para teléfonos y tabletas
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