Titulación y adición de agua destilada ácida

Question

He leído numerosas preguntas en Internet similares a la que voy a plantear. Pero en la mayoría de ellas la respuesta ha sido que la razón por la que se puede añadir agua a la solución de concentración desconocida durante una valoración es porque:

1. El agua tiene un pH de 7

2. Se trata de un análisis volumétrico, por lo que mientras se registre el volumen del valorante y del analito utilizado, no hay ningún problema.

Mis preguntas son las siguientes:

Debido al efecto de $\ce{CO2}$ en la atmósfera que se mezcla con el agua destilada, es obvio que el pH del agua destilada está en el lado ácido (lo que confirmamos utilizando un sensor de pH). Por lo tanto, ¿por qué la adición de agua destilada no afecta al pH? Si es ácido, eso debería significar que hay $\ce{H3O+}$ moléculas en el agua destilada cuando la añadimos al analito.

¿Cómo se tiene en cuenta el desequilibrio de los moles de $\ce{H3O+}$ moléculas frente a $\ce{OH-}$ en cada gota de agua destilada ácida (por ejemplo, pH de 5,6)

La única solución que tengo en mente ahora mismo es que todas estas son incertidumbres aceptables (como el efecto de la adición de un indicador), y que las cifras significativas borrarán estos pequeños errores.

Answer 1

Desgraciadamente no he podido encontrar ninguna fuente que responda específicamente a tu pregunta, así que te responderé utilizando la lógica. Si observa alguna falacia o punto con el que no esté de acuerdo, por favor, señálelo.

1. $\ce{CO2}$ se disuelve en el agua en concentraciones tan bajas normalmente, el pH no se vería muy afectado. A menos que estés trabajando en concentraciones extremadamente pequeñas que requieran una gran precisión, no sería un problema muy grande. Si lo fuera, podría intentar minimizar el tiempo de apertura del agua destilada, y tal vez trabajar al vacío muy rápidamente o encontrar alguna forma de eliminar ese factor.

2. Si estuviéramos añadiendo el agua destilada a otra solución, es posible que la otra solución ya estuviera en equilibrio con la presión parcial de $\ce{CO2}$ en la atmósfera y, por tanto, la concentración se mantendría constante ( una concentración muy pequeña ).

Estoy de acuerdo en que se pueden añadir protones, pero serían tan pocos, sobre todo si se está reaccionando con ácido o alguna base fuerte que sería insignificante. A menudo, las condiciones no son perfectas, pero sí lo suficientemente buenas como para ser estimadas y estar lo suficientemente cerca. Sin embargo, se pueden tomar medidas para evitar sus preocupaciones si el experimento lo exige.

Cualquier $\ce{CO2}$ probablemente ya se ha disociado y está en equilibrio, o se acerca mucho a él. Abrir una coca-cola y ver cómo entra en equilibrio puede servir como una bonita visualización. No te preocupes por ello en una valoración a menos que estés intentando hacer algo realmente inusual. El $\ce{CO2}$ es insignificante en la mayoría de las valoraciones.

Ten en cuenta que la solubilidad es de 1,45 g/L a 25 °C, 100 kPa como máximo, por lo que incluso una solución saturada no se vería muy afectada. Además, es probable que tu solución ya esté en equilibrio, por lo que ya has tenido en cuenta el dióxido de carbono. Piensa que cuando haces una valoración, no importa si empiezas en 0 o en lo que sea. Siempre que lo tengas en cuenta.