Regresión no lineal con

Abstract

En este trabajo de fin de grado se propone un análisis de datos alternativo al tradicional para la práctica ‘Determinación del pKa de un ácido débil por potenciometría’ que se imparte en la asignatura ‘Laboratorio de Química Física’. El objetivo de esta práctica es determinar el pKa termodinámico de un ácido débil a partir de su valoración con una base fuerte. Para ello, se utiliza una ecuación lineal que sólo puede aplicarse a los datos hasta el punto de equivalencia. El análisis propuesto aquí, permite mediante una regresión no lineal de mínimos cuadrados, obtener el pKa termodinámico realizando un ajuste de la ecuación del volumen teórico de agente valorante a los datos experimentales de la curva de valoración potenciométrica completa. En la memoria se comienza por deducir dicha ecuación de ajuste y a continuación se explica el procedimiento de regresión no lineal. En dicho procedimiento se distinguen dos fases, ya que primero se determina un pKa aparente que depende de la fuerza iónica y, a continuación, se obtiene el pKa termodinámico. Esta forma de enfocar el análisis es necesaria porque hay que utilizar un procedimiento iterativo para considerar la influencia de la fuerza iónica, como se explica con detalle en el texto. Se han analizado dos series de tres valoraciones potenciométricas de ácido acético con NaOH realizadas a distinta concentración de ácido. También se han llevado a cabo análisis simultáneos de experimentos diferentes. Estos últimos análisis ponen de manifiesto la consistencia de los resultados obtenidos dada la contribución de datos generados en condiciones experimentales distintas. Como última etapa del análisis, se han determinado los intervalos de confianza de los parámetros en el ajuste. Este método de análisis se ha puesto a punto con la aplicación Solver de Microsoft Excel cuya utilización se explica detalladamente en todas las etapas del procedimiento. La visualización de los ajustes, los intervalos de confianza de los parámetros en el ajuste y, por supuesto, los resultados obtenidos para el pKa termodinámico del ácido acético, ponen de manifiesto la solidez del método propuesto y sus indiscutibles ventajas en comparación con el análisis de datos tradicional utilizando una regresión lineal.