Práctica 9 (Post)

Universidad Iberoamericana
Ingeniería Qu ímica
Laboratorio de Química Gen eral
Grupo R
Equipo 1
Postlaboratorio Práctica 9:
Ácid os, Bases, pH e Indicadores Naturales
por Arlette Mayela Canut Noval
y Francisco José Guerra Millán
Prof. Celia Margarita del Valle Méndez
22 de octubre de 2004.
Arlette Mayela Canut Noval y Francisco José Guerra Millán
Postlaboratorio Práctica 9
29 de octubre de 2004.
Preguntas Postlab oratorio
1. Análisis de resultados:
1) Para preparar la disolución 1 de HCl, ¿cuál es la relación de volumen
entre la disolución de HCl 0.1 M y la disolución obtenida (10 mL)?
La relación de volúmenes es de 1/10. Por lo tanto, la concentración se
verá modificada por un factor de 1/10.
2) Para preparar la disolución 2 de HCl, ¿cuál es la relación entre el
soluto (HCl 0.1 M) y el volumen de disolución total preparada (100
mL)?
Tomando en cuenta que la disolución 2 la realizamos pasando por la
disolución 1, y sabiendo que la disolución 1 tiene una concentración
de 0.01M, podemos afirmar que en la disolución 2 tenemos
0.0001moles de HCl. Por lo tanto, la concentración de la disolución 2,
es decir, la relación entre el soluto y el volumen total indicados en
moles y litros respectivamente es de 0.001M.
3) Para preparar la disolución 1 de NaOH, ¿cuál es la relación entre el
soluto (NaOH 0.1 M) y el volumen de disolución total preparada (10
mL)?
La relación entre el soluto y el volumen total indicados en moles y
litros respectivamente equivale a la molaridad de la solución. Como
teníamos 1mL de una solución 0.1M tenemos 0.0001moles. nuestro
volumen final son 10mL y por lo tanto la relación, es decir, la
concentración es de 0.01M.
4) Para preparar la disolución 2 de NaOH, ¿cuál es la relación entre el
soluto (NaOH 0.1 M) y el volumen de disolución total preparada
(100 mL)?
Este es el mismo caso que para preparar la disolución 2 de HCl.
Podemos por lo tanto afirmar que nuestro volumen final son 100mL
y ya que sólo tomamos 1mL de NaOH 0.1M tenemos 0.0001moles de
soluto. La molaridad, es decir, la relación entre soluto y volumen es
de 0.001M.
5) ¿Cuál de las mediciones le parece más confiable, la del papel o la del
potenciómetro?
En el experimento realizado en clase no utilizamos potenciómetro,
sin embargo, creo yo que el potenciómetro debería ser más exacto,
ya que su medición se basa en la cantidad de H+, mientras que con el
papel tenemos que realizar una comparación con un patrón, el cual
sólo marca intervalos de pH de 1. Con el papel existe un gran márgen
de error que cometemos al realizar nuestra lectura.
6) ¿Por qué cambia el pH en las mediciones efectuadas en la Parte C?
En la Parte C realizamos mediciones de pH de diferentes soluciones
ácidas y básicas. El pH es el logaritmo inverso de la concentración de
Arlette Mayela Canut Noval y Francisco José Guerra Millán
Postlaboratorio Práctica 9
29 de octubre de 2004.
H+. En el caso del HCl y el NaOH son sustancias (ácido y base) que se
disocian completamente en agua. Dado que varía la concentración de
estas sustancias, varía también la cantidad de H+ disociadas en la
solución y por lo tanto el pH. Así obtenemos el valor de pH más bajo
para la solución de HCl o.1M y el valor más alto para la solución
NaOH 0.1M. Un valor alto de pH (7<pH≤14) indica una solución
básica, mientras que un valor bajo (0≤pH<7) indica una solución
ácida.
7) ¿A qué se debe la diferencia entre los valores de pH medidos de las
disoluciones de HCl en la Parte C experimental?
Hay factores como la temperatura, que influyen en el pH. Es por
esto, que los valores teóricos no corresponden exactamente a los
medidos experimentalmente. Sin embargo, los datos obtenidos,
podemos considerarlos como satisfactorios, tomando en cuenta
también el margen de error que cometemos al comparar el papel con
el patrón. Sin embargo, la diferencia circunstancial entre los valores
de las diferentes soluciones se debe a su concentración. Por lo tanto,
la solución HCl o.1M va a tener el valor de pH más bajo.
8) ¿A qué se debe la diferencia entre los valores de pH medidos de las
disoluciones de NaOH en la Parte C experimental?
El pOH se basa en la concentración de OH- y por lo tanto con
diferentes
concentraciones
de
NaOH
habrá
diferentes
concentraciones de OH-. Ya que pH+pOH=14, podemos calcular el pH
de una solución básica. La solución NaOH o.1M nos dará el valor más
grande de pH y conforme disminuye la concentración, disminuye el
pH.
9) ¿Cuál es la función de las soluciones buffer en la preparación de la
escala de pH?
Las soluciones buffer nos sirven para tener un patrón de
comparación. Tenemos soluciones con valores de pH conocidos y las
hacemos reaccionar con el indicador. De este modo, si tenemos
soluciones buffer ácidas, básicas y neutrales, podremos saber qué
color presenta el indicador en cada una de las circunstancias y así
afirmar si la solución es ácida, básica o neutral.
10) ¿Por qué cambia la coloración del indicador en las diferentes
soluciones de buffer?
El indicador es una sustancia que cambia de color de acuerdo a la
concentración de H+, es decir cambia de color con diferentes valores
de pH. Por lo tanto, si tenemos soluciones buffer con valores de pH
diferentes, el indicador presentará diferentes coloraciones.
11) Según lo observado en la Parte D experimental, ¿cuáles disoluciones
son ácidas?
Las tres disoluciones de HCl son ácidas.
Arlette Mayela Canut Noval y Francisco José Guerra Millán
Postlaboratorio Práctica 9
29 de octubre de 2004.
12) Según lo observado en la Parte D experimental, ¿cuáles disoluciones
son básicas?
Las tres disoluciones de NaOH son básicas.
13) ¿Por qué no hay diferencia entre los valores de pH medidos en las
mezclas 1 y 2 de la Parte E experimental?
En nuestra reacción de neutralización sabemos que 1mol de HCl
neutraliza a 1mol de NaOH. Ya que las concentraciones de nuestros
pares de soluciones son iguales, necesitamos la misma cantidad en
volumen para neutralizar. Así obtenemos en las dos mezclas un valor
de pH de 7, es decir, neutral.
14) Realice un análisis general de los resultados obtenidos y elabore las
conclusiones a las que llegó al realizar esta práctica, asociando los
resultados experimentales con los fundamentos teóricos.
El pH es probablemente la forma más utilizada para medir qué tan
ácida o básica es una solución. Para ello sólo es necesario saber la
concentración de H+ o la de OH- disuelta en nuestra solución. Los
indicadores nos sirven para tener una idea general sobre si la solución
es ácida o básica, pues cambian dependiendo del valor de pH. Sin
embargo, por lo general no son muy útiles para la determinación del
valor exacto. El tipo de indicador que utilicemos dependerá de cuál
sea nuestro objetivo, pues es importante saber en qué intervalos de
pH se lleva a cabo su cambio de coloración. Es importante tomar en
cuenta que las reacciones de neutralización son vitales en la química
y cuando los coeficientes estequiométricos en la reacción y las
molaridades sin iguales, se necesita una cantidad igual de volumen
para neutralizar nuestro ácido o base. Cuando los coeficientes o las
molaridades se altera, podemos utilizar la siguiente ecuación:
K1V1W1 = K 2V2W 2
donde V es el volumen, K es la concentración y W es un valor
adimensional que indica en las reacciones ácido-base el “valor” del
ácido o la base, es decir los moles de H+ o OH- que se disocian por
cada mol de ácido o base. Por ejemplo, en el caso del ácido sulfúrico
W=2. Es importante considerar que esta ecuación sólo sirve para
sustancias que se disocian por completo, es decir, ácidos y bases
fuertes. En general los datos son satisfactorios. Existen diferencias
con los valores de la literatura, que podemos atribuir a
incertidumbres al momento de comparar el papel pH con su muestra
o a la temperatura y demás factores que modifican el valor del pH.
2. Investigue una aplicación del tema estudiado, relacionado con su carrera:
1) Fotocopie el artículo. En caso de tomarlo de internet, imprima las dos
primeras páginas y anéxelo.
Anexo 1
2) Realice un resumen de 10 líneas aproximadamente.
Resumen
Arlette Mayela Canut Noval y Francisco José Guerra Millán
Postlaboratorio Práctica 9
29 de octubre de 2004.
Este artículo trata de dos tipos de compuestos químicos que
presentan características opuestas. Los ácidos tienen un sabor agrio,
colorean de rojo el tornasol y reaccionan con ciertos metales
desprendiendo hidrógeno. Las bases tienen sabor amargo, colorean el
tornasol de azul y tienen tacto jabonoso. Cuando se combina una
disolución acuosa de un ácido con otra de una base, tiene lugar una
reacción de neutralización.
También habla de algunas teorías como la de Michael Faraday decía
que ácidos, bases y sales eran electrolitos, disueltos en agua se
disocian, Svante Arrhenius y Wilhelm Ostwald definieron los ácidos
como sustancias químicas que contenían hidrógeno, y que disueltas
en agua producían una concentración de iones hidrógeno o protones.
Otra teoría es la de Johannes Brønsted y Thomas Lowry, habla de que
los ácidos son sustancias capaces de ceder protones y las bases
sustancias capaces de aceptarlos.
Además habla de la medida de fuerza de los ácidos y bases que dice la
fuerza de un ácido se puede medir por su grado de disociación al
transferir un protón al agua.
La fuerza de una base vendrá dada por su grado de aceptación de un
protón del agua. Puede establecerse una escala apropiada de ácidobase según la cantidad de H3O+ formada en disoluciones acuosas de
ácidos, o de la cantidad de OH- en disoluciones acuosas de bases. En
el primer caso tendremos una escala pH, y en el segundo una escala
pOH. El valor de pH es igual al logaritmo negativo de la
concentración de ión hidronio y el de pOH al de la concentración de
ión hidroxilo en una disolución acuosa.
3. Bibliografía consultada.
1) http://www.edu.aytolacoruna.es/aula/quimica/neutralizacion/neutra
liz.htm
2) http://perso.wanadoo.es/cpalacio/acidobase2.htm
3) http://www.miamisci.org/ph/
4) http://es.wikipedia.org/wiki/PH