Valoraciones y neutralización

Solución oficial

Corrección oficial de la PAU de Cataluña (Generalitat de Catalunya), traducida del catalán. Las puntuaciones de cada paso son las de la pauta de corrección.

a)

Formulación. Ácido acético: $\text{CH}_3\text{COOH}$. Ácido clorhídrico: $\text{HCl}$. [−0,5 p si no formulan bien LOS DOS compuestos]

• Se penaliza 0,5 p tanto si se equivocan en la formulación de un compuesto ($\text{HCl}$ o $\text{CH}_3\text{COOH}$) como en los dos.
• La formulación incorrecta solo penalizará en el apartado «a» o en el apartado «b».

Reacciones de valoración

0,2 p. $\text{CH}_3\text{COOH} + \text{OH}^- \rightarrow \text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}_2\text{O}$

(o también: $\text{CH}_3\text{COOH} + \text{NaOH} \rightarrow \text{CH}_3\text{COONa} + \text{H}_2\text{O}$)

0,2 p. $\text{H}^+ + \text{OH}^- \rightarrow \text{H}_2\text{O}$

(o también: $\text{HCl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O}$)

Valoración del ácido acético:

0,3 p. En el punto de equivalencia hemos añadido una cantidad de base (NaOH) para que todo el ácido acético reaccione, sin que sobre NaOH. Tenemos en la disolución: ion acetato ($\text{CH}_3\text{COO}^-$), ion sodio y agua. El pH será básico, ya que el ion acetato es la base conjugada del ácido acético (ácido débil) y con agua genera iones $\text{OH}^-$.

Opcionalmente:$$\underset{\text{base}}{\text{CH}_3\text{COO}^-} + \text{H}_2\text{O} \rightleftarrows \text{CH}_3\text{COOH} + \text{OH}^-$$

• Es correcto si deducen que el pH en el punto de equivalencia es básico a partir de la observación del gráfico A (mitad del salto brusco de pH en la curva de valoración). Puntuación de este subapartado: 0,3 p.

Valoración del ácido clorhídrico:

0,3 p. En el punto de equivalencia hemos añadido una cantidad de base (NaOH) para que todo el ácido clorhídrico reaccione, sin que sobre NaOH. Tenemos en la disolución: ion cloruro ($\text{Cl}^-$), ion sodio y agua. El pH será neutro, ya que el ion cloruro no actúa como base, puesto que con agua no puede formar el ácido clorhídrico porque es un ácido fuerte (no se hidroliza).

• Es correcto si deducen que el pH en el punto de equivalencia es neutro a partir de la observación del gráfico B (mitad del salto brusco de pH en la curva de valoración). Puntuación de este subapartado: 0,3 p.

b)

0,4 p. Material y reactivos para llevar a cabo la valoración

(aparte de la disolución de HCl y de la disolución de NaOH $0{,}080\ \text{M}$).

• Bureta, con un pie y una pinza para sujetarla.
• Pipeta aforada de $25\ \text{mL}$, con pera de aspiración.
• Erlenmeyer (o vaso de precipitados).
• Indicador ácido-base.

Se penalizará 0,1 p por cada uno de los ítems que no hayan puesto.

El alumno puede añadir otros materiales o reactivos: embudo para llenar la bureta, vaso de precipitados para recoger el NaOH cuando se enrasa o agua destilada. No penalizamos ninguna décima de punto si no los indican.

0,6 p. Procedimiento para llevar a cabo la valoración

• Se llena la bureta con la disolución de NaOH $0{,}080\ \text{M}$, evitando que se formen burbujas de aire dentro de la bureta.
• Se enrasa el volumen de NaOH de la bureta (a cero o a otro volumen).
• Con la pipeta aforada (y la pera) tomamos $25{,}0\ \text{mL}$ de la disolución de HCl y los trasvasamos al erlenmeyer (o vaso de precipitados). Se puede añadir un poco de agua destilada para lavar las paredes del erlenmeyer.
• Añadimos 2-3 gotas del indicador ácido-base al erlenmeyer.
• Abrimos la llave de la bureta y vamos añadiendo NaOH, agitando continuamente el erlenmeyer, hasta observar un cambio de color de la disolución.
• Cerramos la llave de la bureta y anotamos el volumen consumido de NaOH gastado.

Se penalizará 0,1 p por cada uno de los ítems que no hayan puesto.

Dibujo (opcional):

(Texto de la figura: «Disolución de NaOH 0,080 M»; «Disolución de HCl y el indicador ácido-base».)