Titular una mezcla de ácido sulfúrico 40 y ácido fosfórico 40 con hidróxido de sodio. ¿Por qué la solución de timolftaleína no se vuelve azul cuando se agrega?

1. El valor Ka de la timolftaleína es 10,0. Es decir, teóricamente, el valor de pH de la solución ácida mixta titulada debe ser superior a 10 para que la timolftaleína cambie de color. El valor Ka de la naranja base es 3,4. En teoría, mientras el valor de pH de la solución ácida mixta titulada sea superior a 3,4, el naranja de metilo puede volverse amarillo.

2. El primer ion hidrógeno del ácido sulfúrico está completamente ionizado, el pKa2 del segundo ion hidrógeno es 1,99, el pKa1 del ácido fosfórico es 2,12, el pKa2 es 7,2 y el pKa3 es 12,36;

Por lo tanto:

Si se utiliza naranja de metilo como indicador, cuando el naranja de metilo cambia de color, siempre que el pH de la solución ácida mixta sea superior a 3,4, la solución cambiará amarillo, pero todavía será ácido en este momento. En otras palabras, el hidróxido de sodio necesita reaccionar con los dos iones de hidrógeno del ácido sulfúrico y luego con el primer ion de hidrógeno del ácido fosfórico. Agregue unas gotas más de hidróxido de sodio y el pH se acercará a 4 y el naranja de metilo en la solución titulada se volverá amarillo. Si las concentraciones y volúmenes de hidróxido de sodio, ácido sulfúrico y ácido fosfórico son iguales, el consumo de hidróxido de sodio es aproximadamente tres veces mayor que el de la solución ácida mixta.

En este momento, el valor de pH de la solución aún está lejos del punto teórico de cambio de color de 10 de timolftaleína. El segundo ion hidrógeno del ácido fosfórico necesita reaccionar, seguido de una pequeña porción del tercer ion hidrógeno del ácido fosfórico. Según la fórmula de cálculo de la solución tampón, para reaccionar se necesita un tercer ión de hidrógeno de 0,44. En este momento, cuando el valor del pH es superior a 10, el naranja de metilo se vuelve amarillo y la timolftaleína se vuelve azul.

Por supuesto, si el naranja de metilo y la timolftaleína existen en una solución ácida mixta al mismo tiempo, debería mostrar un color mixto de amarillo y azul. Si la proporción de los dos indicadores es adecuada, debería ser así. verde.

Además, las concentraciones de ácido sulfúrico y ácido fosfórico son demasiado altas, por lo que es mejor diluirlos antes de la titulación.

Espero que esto ayude.