RESUMENLos ácidos reaccionan con los compuestos llamados bases, formando agua y compuestos llamados sales, y viceversa. El pH se puede medir tanto en ácidos como en bases, el de los ácidos es más bajo con respecto al de la base. Al utilizar cualquier papel indicador acido-base, siendo acido su coloración cambiara a rojo, mientras que en las bases azul.Para la comprobación de lo antes dicho se realizó en la práctica el siguiente experimento:Se prepararon disoluciones de HCL, NaOH, H2O destilada, calculándoles el pH, primero con un papel indicador, luego con el pH-metro y por último con indicadores acido-base (fenolftaleína, amarillo de metilo y azul de bromotimol)Se prepararon otras disoluciones de NaCl, NH4Cl, Na2CO3, HAc y se les calculó el pH con el indicador universal.
INTRODUCCIÓNLas ideas sobre los ácidos y las bases, también, empezaron en la antigüedad. Este proceso es uno de los principales en la historia de la química.Desde un punto de vista práctico, podemos identificar los ácidos por su sabor agrio, su capacidad de reaccionar con muchos metales y carbonatos; y su efecto sobre los colores de las sustancias llamadas indicadores ácido-base.Desde un punto de vista práctico podemos identificar las bases por su sabor amargo, su tacto resbaladizo y su efecto sobre los colores de los indicadores ácido-base.De acuerdo con las definiciones más generales de ácidos y bases, un ácido es un donador de protones H+, una base es un receptor de los mismos.En las soluciones acuosas no es posible encontrar protones individuales, H+, pues se hayan unido al agua formando iones de hidronio H3O+. Cuando un ácido pierde un protón se forma la base conjugada, cuando una base acepta un protón se forma el ácido conjugado. Los ácidos fuertes producen bases conjugadas débiles, y las bases fuertes producen ácidos conjugados débiles. Los ácidos fuertes son los que se ionizan por completo en agua; los ácidos débiles se ionizan muy poco en las mismas condiciones.El bioquímico Danés Soren Sorensen, propuso el término pH para indicar el potencial del ion hidrógeno. Definió el pH como el logaritmo de [H+] cambiando de signo.
Un cambio de acidez de una unidad de pH corresponde a un cambio de 10 veces en [H+].La reacción de una sal con agua se llama hidrólisis. Las sales se hidrolizan en agua produciendo soluciones ácidas, básicas o neutras, de acuerdo con la naturaleza de la sal.Una reacción entre un ión y el agua, con frecuencia se denomina reacción de hidrólisis.La hidrólisis tiene lugar solamente cuando se produce una reacción química donde se obtiene un ácido débil o una base débil. Son útiles las siguientes generalizaciones:Las sales de ácidos fuertes y bases fuertes (por ejemplo, NaCl) no se hidrolizan. La solución tiene pH=7.Las sales de bases fuertes y ácidos débiles (por ejemplo; NaC2H3O2), se hidrolizan: pH>7 (el anión actúa como una base).Las sales de bases débiles y ácidos fuertes (por ejemplo NH4Cl) se hidrolizan: pH<7 (el catión actúa como un ácido débil).En agua pura y disoluciones acuosas la auto ionización tiene lugar en muy pequeña extensión; produciéndose H3O+ OH-. Los términos pH y POH se utilizan con frecuencia para indicar las concentraciones de H3O+ y OH- en disolución acuosa.La estructura y la composición molecular son la clave para saber si una sustancia es ácida, básica o anfiprótica. Además, la estructura molecular influye en la fuerza de un ácido o base.
PHEs el término que indica la concentración de iones hidrógeno en una disolución. Se trata de una medida de la acidez de la disolución. El término (del francés pouvoir hydrogène, 'poder del hidrógeno') se define como el logaritmo de la concentración de iones hidrógeno, H+, cambiado de signo:
pH = -log [H+]
OBJETIVOS Saber preparar una solución. Poder aplicar las diversas mezclas de soluciones. Diferenciar entre un ácido y una base. Reconocer entre electrolitos débiles y fuertes según la tabla dada. Aplicar la determinación del PH sea esta Base o Ácida. Familiarizarse con los cambio de color de algunos indicadores. Reconocer la acidez o la basicidad de una sustancia mediante el uso
de indicadores.
Relacionar el pH con la concentración del ion hidrogeno de las soluciones y con los cambios de color de indicadores acido – bases comunes.
Ácido clorhídrico (HCl). Hidróxido de sodio (NaOH). Agua destilada (H2O+). Bicarbonato de Sodio (NaHCO3). Indicador universal. Fenolftaleína. Papel de indicador universal. Papel tornasol azul. Papel tornasol rojo. Solución de anaranjado de metilo. Cloruro de potasio, 1M. Jugo de naranja. Jugo de limón. Jugo de lima.
PROCEDIMIENTOPARTE IPASÓ 1Se colocaron tres trozos de papel indicador sobre un vidrio de reloj, añadiéndole gotas de agua destilada (H2O+) en el primer trozo, ácido clorhídrico (HCL) sobre el segundo, e hidróxido de sodio (NaOH) en el tercero.
PASÓ 2
Se prepararon tres grupos de tres tubos de ensayo cada uno, con ácido clorhídrico (HCL), hidróxido de sodio (NaOH), y agua destilada (H2O+), en sus respectivos tubos de ensayo y a estos se le agregó un par de gotas de fenolftaleína en el primer grupo, luego amarillo de metilo en el segundo trío de tubos, y por último, el azul de bromotimol en el tercer grupo.
PASÓ 3Se prepararon las disoluciones de NaCl, NH4Cl, Na2CO3, NaHCO3, HAc, se llenaron e identificaron los tubos de ensayo con sus respectivos compuestos.Agregándole a cada uno gotas de indicador universal, observándose posteriormente los cambios de color a cada solución.
PASÓ 4Se midieron en el pH-metro las siguientes disoluciones:
Agua destilada (H2O+), ácido clorhídrico (HCL), hidróxido de sodio (NaOH), cloruro de sodio (NaCl), cloruro de amonio (NH4Cl), amoníaco (NH3), carbonato de sodio (Na2CO3), bicarbonato de sodio (NaHCO3), ácido acético (HAc).
RESULTADOS
PARTE IICon el ph-metro determinar el pH de las soluciones.
Pregunta 1:- Determine la reacción que ocurre cuando se mezclan las dos
soluciones.(Hcl +NaOH)
Pregunta 2:- Determinar la concentración del ion de hidrogeno del hidróxido de
sodio.Tomando el ejemplo siguiente:PH de hidróxido de sodio = 12,48PH= - LOG [H+]
Solución[H+] = 10-pH[H+] = 10-12,48 mol/L
HIDRÓXIDO DE SODIO ( NaOH)
Primeramente aplicamos la fórmula teórica que es:
Datos previos
Aplicando la fómula
Luego pesando lo ya hallado en la práctica su peso del sodio es por lo tanto su concentración verdadera cambia.
Entonces su ecuación sería como se trata de una base fuerte:
- = c c
Su PH sería:
Entonces podemos afirmar que el Hidróxido de Sodio (NaOH) es una sustancia básica fuerte a 13.1 a escala del PH.
HIDRÓXIDO DE AMONIO (NH4OH)En soluciones acuosas, el amoníaco desprotona una pequeña fracción del agua para dar iones de amonio e hidróxido según el siguiente equilibrio químico:
NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH-
Cuando se le agrega se convierte en Hidróxido de Amonio.
Datos previos:
Aplicando la formula
Con la ayuda de la probeta se calculará el columen comercialmente cocentrado. En la práctica su volumen verdadero es de 1.6 ml
Aumentando un 0.1 L de agua se forma el Hidróxido de Amonio
Entonces su concentración molar sería:
PH= - LOG [H+]
Esto nos indica que el Hidróxido de Amonio el NH4OH) a escala del PH es 11.5: Por ende ratificándonos se trata de una base débil.
ÁCIDO CLORHÍDRICO (HCl)
Datos previos
Después de preparar la muestra su peso en la práctica viene hacer 0.4g esto hace que se obtiene una nueva concentración.
Entonces la nueva concentración según la práctica es:
Como es un ácido fuerte toda la concentración a la derecha
- = c c
Con esto concluimos que a escala del PH, el ácido clorhídrico HCl tiene un indicador de 0.95 por ende se trata de un ácido fuerte.
OBSERVACIONESLa hidrólisis es la reacción del agua con una sustancia. Entre las sustancias que pueden sufrir esta reacción se encuentran numerosas sales, que al ser disueltas en agua, sus iones constituyentes se combinan con los H3O+con los OH-, procedentes de la disociación del agua. Esto produce un desplazamiento del equilibrio de disociación del agua y como consecuencia se modifica el pH.Las sales de los ácidos débiles o bases débiles se hidrolizan por acción del agua, dependiendo el grado de la reacción de la debilidad del ácido o la base. Es decir, cuanto más débil sea el ácido o la base, mayor es la hidrólisis.
CONCLUSIÓNEl valor del pH se puede medir de forma precisa mediante un potenciómetro, también conocido como pH-metro, un instrumento que mide la diferencia de potencial entre dos electrodos: un electrodo de referencia (generalmente de plata/cloruro de plata) y un electrodo de vidrio que es sensible al ión hidrógeno.Un pH igual a 7 es neutro, menor que 7 es ácido y mayor que 7 es básico a 25 ºC
También se puede medir de forma aproximada el pH de una disolución empleando indicadores, ácidos o bases débiles que presentan diferente color según el pH. Generalmente se emplea papel indicador, que se trata de papel impregnado de una mezcla de indicadores. Algunos compuestos orgánicos que cambian de color en función del grado de acidez del medio en que se encuentren se utilizan como indicadores cualitativos para la determinación del pH. El papel de litmus o papel tornasol es el indicador mejor conocido. Otros indicadores usuales son la fenolftaleína, el amarillo de metilo y el azul de bromotimol.Según los resultados de los experimentos realizados en el laboratorio de química general II, se concluye que el pH de una disolución medida con el indicador universal, el color obtenido varía desde rojo a verde (pH < 7) siendo el amarillo-naranja el intermedio; y de verde a azul (pOH > 7) siendo el celeste el intermedio.
ANEXO
BIBLIOGRAFIA Principios y Reacciones. W.L. Masterton y C.N. Hurley4a EdiciónEditorial
Thomson QUIMICAMartin S. Silberberg2a EdiciónEditorial Mc Graw Hill http://es.wikipedia.org/wiki/PH
