Conductometría
La valoración conductométrica es un tipo de valoración en el que la conductividad electrolítica de la mezcla de reacción se supervisa continuamente a medida que se agrega un reactivo. El punto de equivalencia es el punto en el que la conductividad experimenta un cambio repentino. El marcado aumento o disminución de la conductancia está asociado con las concentraciones cambiantes de los dos iones más conductores, los iones hidrógeno e hidroxilo. El método se puede utilizar para valorar soluciones coloreadas o suspensiones homogéneas (p. ej.: suspensión de pasta de madera), que no se puede utilizar con indicadores normales.
A menudo se realizan valoraciones ácido-base y valoraciones redox en las que se utilizan indicadores comunes para localizar el punto final, por ejemplo, naranja de metilo, fenolftaleína para valoraciones ácido-base y soluciones de almidón para procesos redox de tipo yodométrico. Sin embargo, las mediciones de conductancia eléctrica también se pueden utilizar como herramienta para localizar el punto final.
Ejemplo: titulación de una solución de HCl con la base fuerte NaOH. A medida que avanza la titulación, los protones se neutralizan para formar agua mediante la adición de NaOH. Por cada cantidad de NaOH añadida se elimina una cantidad equivalente de iones de hidrógeno. Efectivamente, el catión H+ móvil se reemplaza por el ion Na+ menos móvil, y la conductividad de la solución valorada, así como la conductancia medida de la caída de la célula. Esto continúa hasta que se alcanza el punto de equivalencia, en el que se obtiene una solución de cloruro de sodio, NaCl. Si se agrega más base, se observa un aumento en la conductividad o conductancia, ya que se agregan más iones Na+ y OH− y la reacción de neutralización ya no elimina una cantidad apreciable de H+. En consecuencia, en la valoración de un ácido fuerte con una base fuerte, la conductancia tiene un mínimo en el punto de equivalencia. Este mínimo se puede usar, en lugar de un tinte indicador, para determinar el punto final de la titulación. La curva de titulación conductométrica es una gráfica de los valores de conductancia o conductividad medidos en función del volumen de la solución de NaOH añadida. La curva de valoración se puede utilizar para determinar gráficamente el punto de equivalencia.
Para la reacción entre un ácido débil y una base débil al principio, la conductividad disminuye un poco a medida que se agotan los pocos iones H+ disponibles. A continuación, la conductividad aumenta ligeramente hasta el volumen del punto de equivalencia, debido a la contribución del catión salino y el anión.(Esta contribución en caso de una base fuerte de ácido fuerte es insignificante y no se considera allí.) Una vez alcanzado el punto de equivalencia, la conductividad aumenta rápidamente debido al exceso de iones OH -.
