QuímicaFácilCuestión · 1,5 pts

Valoraciones y neutralizaciónSelectividad (PAU) · País Vasco 2025 · Julio

País Vasco · 2025 · Julio
Enunciado
La concentración de ácido acético de un vinagre comercial determinada mediante valoración volumétrica ácido-base es de 63 g/L

a) Calcular el volumen de NaOH 1 M necesario para valorar 15 mL del vinagre comercial. (0,5 puntos)

b) Explicar el procedimiento y el material necesario para llevar a cabo la valoración y emplear un dibujo esquemático junto con las explicaciones. (0,75 puntos)

c) Razonar cómo será el pH de la disolución en el punto de equivalencia. (0,25 puntos)

Datos (de la tabla del examen): masas atómicas (uma): H (1,0), C (12,0), O (16,0).
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Resultado
a) El vinagre es 1,05 M; para 15 mL hacen falta 1,58⋅10−21{,}58\cdot 10^{-2} mol de NaOH, es decir, unos 15,8 mL de NaOH 1 M.

b) Bureta con NaOH, vinagre medido con pipeta en un erlenmeyer, fenolftaleína como indicador, adición gota a gota agitando hasta rosa persistente.

c) Básico, por la hidrólisis del acetato (sal de ácido débil y base fuerte).
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
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Estrategia

El ácido acético es monoprótico y reacciona mol a mol con la sosa:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)→CH3COONa(aq)+H2O(l)\text{CH}_3\text{COOH}(aq) + \text{NaOH}(aq) \rightarrow \text{CH}_3\text{COONa}(aq) + \text{H}_2\text{O}(l)En el punto de equivalencia los moles de NaOH añadidos igualan a los de ácido. Basta pasar los g/L a molaridad.

El procedimiento es el de cualquier valoración: la base de concentración conocida en la bureta, el vinagre medido con pipeta en un erlenmeyer, un indicador que vire en la zona del punto de equivalencia, y se añade base hasta el viraje.

En el punto de equivalencia solo queda acetato de sodio, una sal de ácido débil y base fuerte: el acetato se hidroliza y el pH sale básico.
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Desarrollo

a) Molaridad del vinagre. M(CH3COOH)=2⋅12,0+4⋅1,0+2⋅16,0=60,0 g/molM(\text{CH}_3\text{COOH}) = 2\cdot 12{,}0 + 4\cdot 1{,}0 + 2\cdot 16{,}0 = 60{,}0\ \text{g/mol}:c=63 g/L60,0 g/mol=1,05 Mc = \frac{63\ \text{g/L}}{60{,}0\ \text{g/mol}} = 1{,}05\ \text{M}Moles de ácido en 15 mL.n(CH3COOH)=1,05 mol/L⋅0,015 L=1,58⋅10−2 moln(\text{CH}_3\text{COOH}) = 1{,}05\ \text{mol/L}\cdot 0{,}015\ \text{L} = 1{,}58\cdot 10^{-2}\ \text{mol}Volumen de NaOH. Estequiometría 1:1, así que hacen falta los mismos moles de NaOH:V(NaOH)=1,58⋅10−2 mol1 mol/L=1,58⋅10−2 L≈15,8 mLV(\text{NaOH}) = \frac{1{,}58\cdot 10^{-2}\ \text{mol}}{1\ \text{mol/L}} = 1{,}58\cdot 10^{-2}\ \text{L} \approx 15{,}8\ \text{mL}b) Material. Bureta de 25 o 50 mL con su soporte y pinza; pipeta aforada de 15 mL (o graduada) con aspirador; matraz erlenmeyer; vaso de precipitados y embudo para llenar la bureta; frasco lavador con agua destilada; indicador (fenolftaleína).

Procedimiento.
  1. Se toman 15 mL de vinagre con la pipeta y se pasan al erlenmeyer; se puede añadir algo de agua destilada para que el viraje se vea mejor (no cambia los moles de ácido).
  2. Se añaden dos o tres gotas de fenolftaleína. Es el indicador adecuado porque en la valoración de un ácido débil con una base fuerte el punto de equivalencia es básico, y la fenolftaleína vira entre pH 8,2 y 10. En el medio ácido la disolución queda incolora.
  3. Se enjuaga la bureta con un poco de la disolución de NaOH, se llena y se enrasa a cero, sin burbujas en la punta.
  4. Se deja caer la sosa poco a poco sobre el vinagre, agitando el erlenmeyer sin parar; cerca del final, gota a gota.
  5. Se para cuando aparece un color rosa pálido que persiste unos segundos al agitar, y se lee el volumen gastado en la bureta (debería ser unos 15,8 mL). Conviene repetir la valoración y tomar la media.
Dibujo esquemático. Una bureta vertical sujeta a un soporte con una pinza, llena de NaOH 1 M, con la llave abierta sobre un erlenmeyer que contiene el vinagre con fenolftaleína; la mano izquierda maneja la llave y la derecha agita el erlenmeyer. Se rotula «bureta: NaOH 1 M», «erlenmeyer: 15 mL de vinagre + fenolftaleína» y una hoja blanca debajo para ver bien el cambio de color.

c) pH en el punto de equivalencia. En ese momento todo el ácido se ha convertido en acetato de sodio. El Na+\text{Na}^+ procede de una base fuerte y no se hidroliza, pero el acetato es la base conjugada de un ácido débil y reacciona con el agua:CH3COO−(aq)+H2O(l)⇄CH3COOH(aq)+OH−(aq)\text{CH}_3\text{COO}^-(aq) + \text{H}_2\text{O}(l) \rightleftarrows \text{CH}_3\text{COOH}(aq) + \text{OH}^-(aq)Se generan iones OH−\text{OH}^-, así que el pH es básico (mayor que 7).
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)
3

Consejo

Al describir una valoración, el corrector busca tres cosas: qué va en la bureta y qué en el erlenmeyer, qué indicador eliges y por qué (aquí, fenolftaleína porque el punto de equivalencia es básico) y cómo sabes que has terminado (color persistente). Y no confundas el punto de equivalencia con el punto neutro: solo coinciden si el ácido y la base son fuertes.
Paso 1 de 3
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