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Soluciones Acidas y Básicas. Reacciones de Neutralización Laboratorio de Reacciones y enlace Químico

PAREDES REYES JOSE ARTURO  ARIZPE ROCHA ARELLI DANIELA BOLAÑOS CASTELAN ANGEL HERNANDEZ BAXCAJAY OSCAR EFRAIN SALAZAR RESENDIZ CHRISTIAN BRAYAN  VAZQUEZ PADILLA EDUARDO

 27/10/2011

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Soluciones Acidas y Básicas. Reacciones de Neutralización  Laboratorio de Reacciones y enlace Químico

Introducción Desde hace miles de años se sabe que el vinagre, el jugo de limón y muchos otros alimentos tienen un sabor ácido. Sin embargo, no fue hasta hace unos cuantos cientos de años que se descubrió por qué estas cosas tenían un sabor ácido. El término ácido, en realidad, proviene del término Latino acere, que quiere decir ácido En el siglo XVII, el escritor irlandés y químico amateur Robert Boyle primero denominó las substancias como ácidos o bases (llamó a las bases alcalis) de acuerdo a las siguientes características: Los Ácido tienen un sabor ácido,corroen el metal, cambian el litmus tornasol (una tinta extraída de los líquenes) a rojo, y se vuelven menos ácidos cuando se mezclan con las  bases. Las Bases son resbaladizas, cambian el litmus a azul, y se vuelven menos básicas cuando se mezclan con ácidos. Aunque Boyle y otros trataron de explicar por qué los ácidos y las  bases se comportan de tal manera, la primera definición razonable de los ácidos y las bases no sería propuesta hasta 200 años después.

Objetivos Específicos          

Comprender el concepto de “ ácidos pórticos”.

Explicar el carácter acido, básico o neutro de una solución acuosa. Identificar el carácter acido o básico de soluciones acuosas de diversas sustancias utilizando el pH. Medir el pH de soluciones acuosas, utilizando un potenciómetro. Discriminar, con base en los valores obtenidos del pH, si la sustancia es un ácido o una base. Efectuar una titulación acido-base, en el laboratorio. Comprobar la neutralización midiendo el pH. Calcular [H+] a partir de los valores de pH obtenidos experimentalmente. Inferir el valor de pOH a partir de los valores de pH de soluciones acuosas. Comprobar la utilidad de los indicadores acido-base en una neutralización.

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Desarrollo Experimental Material y Equipo          

1 pipeta graduada de 5 mL 4 tubos de ensayo de 12*150 mm 1 gravilla para tubos de ensayo 1 potenciometro 4 vasos de precipitado der 50 mL Papel pH con escala 2 buretas volumétricas de 25 mL 3 matraces Erlenmeyer de 250 mL 1 pinza para bureta 1 soporte universal

Reactivos        

Solución de ácido clorhídrico 0.1 M Solución de NH4OH 0.1 M Solucion NaOH 0.025 M  Agua destilada Fenoltaleina  Anaranjado de metilo  Ácido acético CH3COOH Leche de magnesia

Medidas de Higiene y seguridad  Al trabajar con HCl y NaOH, se deben tener los siguient es cuidados: Lavarse abundantemente después de manipularlos; evitar el contacto con los ojos, piel y ropa, puede ser fatal si se ingieren. Mantenga cerrados siempre los recipientes que los contienen, en concentraciones mayores causan severas quemaduras.

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Procedimiento

1. Etiquetar 4 tubos de ensayo de 13*150 mm con números del 1 al 4, depositar en cada tubo 5 mL de cada una de las sustancias de acuerdo al arre lo de la Tabla 2.

4. A cada una de las soluciones de los tubos y de los vasos agregar dos gotas de fenolftaleína, observar si hay cambios en la coloración y a las soluciones que no presenten coloración agregarles anaranjado de metilo, observar si hay cambio de coloración y con base en esto indicar si la solución es acida o básica y registrar datos en la tabla 3.

6.1. Antes de llenar las buretas con los  volúmenes de hidróxido y acido, estas deberán ser previamente enjuagadas en dichas soluciones.

6.2. Llenar las buretas con las soluciones de hidróxido de sodio y ácido clorhídrico respectivamente y etiquetar.

2. Medir el pH de las 4 sustancias con papel pH, y compararlas con la escala del envase y registrar los datos en la Tabla 3.

3. Medir el pH con el potenciómetro utilizando 30 mL de cada una de las sustancias en un vaso de precipitado de 50 mL y registrar datos en la Tabla 3.

5. Determinación de la concentración de una solución de HCl.

6. Montar buretas conforme a la figura No. 3

6.3. Verificar que no queden burbujas en las buretas, y que la sección de la punta que se localiza por debajo de la llave de se encuentre llena. 3

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6.4. En tres matraces Erlenmeyer, agregar con la bureta un volumen conocido (10 mL) de solución de HCl cuya concentración se desconoce y agregar a cada matraz dos gotas de fenolftaleína.

6.6. Suspender inmediatamente la adicción de hidróxido de sodio en cuanto se observe que aparece la color ligeramente rosa, esto indica que la reacción ha terminado.

6.8. Repetir la misma operación con los matraces restantes y anotar en dicha tabla los volúmenes empleados en cada caso.

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6.5. Titular la solución acida HCl en cada uno de los matraces agregando gota a gota la solución de Hidróxido, agitando constantemente.

6.7. Anotar en la Tabla No. 3 el volumen de hidróxido de sodio empleado en la titulación

6.9. Las lecturas de volumen en las  buretas, se deben leer en el menisco inferior que forma el líquido.

Tabla 2 Tubo 1 2 3 4

Sustancia Solución de ácido clorhídrico 0.1 M Solución de NH4OH 0.01 M Leche de magnesia Vinagre blanco ( cido acético) CH3COOH

Resultados obtenidos en la medición de pH Sustancia Papel pH

1 2 3 4

1 6 0 3

Tabla 3 Potenciómetro Acido Base

[H +]

pOH

Color del Indicador Fenolftaleína

0.44 8.01 8.48 1.68

X X

X X

1

14

Naranja de metilo Rojo Amarillo Rojo

Datos Concentración del HCl .1 N Tabla No. 3 Pruebas 1 2 2

Volumen de base 42.5 40 41

Volumen de acido 10 mL 10 mL 10 mL

C 2= V 1C1/V 2 .425 .4 .470

Cálculos Determinar la concentración de la base titulada a partir de la siguiente ecuación:     

 V 1= Volumen gastado del acido C2= Concentración conocida del acido  V 2= Volumen de la solución acida C2= Concentracion desconocida de la base

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De los resultados anteriores calcular independientemente la concentración de NaOH y después sacar promedio de estos valores y así obtener un valor más exacto.  Volumen promedio de NaOH

 Volumen promedio de acido

Concentración promedio

Cuestionario 1. Menciona al menos 5 ejemplos de sustancias acidas y 5 de sustancias básica que se utilicen en el laboratorio o en la vida cotidiana.

 Acidos  Vinagre Jugo de limón Limpidor de pisos Mantequilla Leche

Bases Leche de Magnesia Sosa caustica Desodorantes Medicamentos gástricos Clara de huevo

2. ¿Qué nos indica el pH de una solución? El pH proviene de la combinación de la letra p de la palabra potencia y la letra H del símbolo del elemento hidrógeno. Juntas, estas letras significan la potencia o exponente del hidrógeno.

3. Calcular la concentración de iones H + a partir de cada valor experimental del potenciómetro. 0.44 8.01 8.48 1.68

2.2724 102329299.2 301.995172 47.86

4. Inferir el valor de pOH a partir de cada valor del pH obtenido experimentalmente con el potenciómetro pH pOH 0.44 13.56 8.01 5.99 14=PH+POH POH=14-PH 8.48 5.52 1.68 12.32 6

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5. ¿Es aplicable la escala de pH para indicar el grado de carácter acido de cualquier acido de Bronsted? La teoría de Brönsted-Lowry describe el comportamiento de ácidos y bases, resaltando el concepto de pH  y su importancia en los procesos químicos, biológicos y ambiental es debido a que ayuda a entender por que un ácido o base fuerte desplazan a otro ácido o base débil de sus compuestos, contemplando a las reacciones ácido-base como una competencia por los protones. Es decir que si es aplicable pero el termino lo utilizaron de diferente manera.

6. Ordene de forma creciente los ácidos y decreciente a las bases de acuerdo al valor de pH obtenido. +

[H ]

Ácidos

 Neutral

pH

Ejemplo

1 X 100

0

HCl

1 x 10-1

1

Ácido estomacal

1 x 10-2

2

Jugo de limón

1 x 10-3

3

Vinagre

1 x 10-4

4

Soda

1 x 10-5

5

Agua de lluvia

1 x 10-6

6

Leche

1 x 10-7

7

Agua pura

1 x 10-8

8

Claras de huevo

1 x 10-9

9

Levadura

1 x 10-10

10

Antiácidos

1 x 10-11

11

Amoníaco

Bases

7

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1 x 10-12

12

Caliza Mineral - Ca(OH) 2

1 x 10-13

13

Drano

1 x 10-14

14

 NaOH

 Ya que no medimos el pH de todas las sutancias que el manual nos pedia obtuvimos una tabla de otros medios la cual nos indica el pH y el pOH de varias sustancias

Conclusiones  ARIZPE ROCHA ARELLI DANIELA

Me pareció una práctica de lo más interesante ya comprendimos el concepto de ácido protico y explicamos el carácter acido o neutro de una solución acuosa  y logramos medir el PH de las mismas soluciones. Y así comprobamos la utilidad de los indicadores acido- base. Y comprobamos la neutralización.  Además de que conocí instrumentos que no conocía. BOLAÑOS CASTELAN ANGEL

Con esta práctica pude darme cuenta que la escala del pH es el resultado de una interacción entre los ácidos y las bases que componen dicha solución, esta escala se ha hecho universal, también me di cuenta que la escala no solo es importante en la química sino que también en diversas áreas de estudio y trabajo. Esta va de 0 a 14 y si el pH indica = a 7 quiere decir que es neutro ósea que se iguala la cantidad de iones que provienen de un ácido y una base, esta escala la pude observar en el cambio de color de algunas sustancias y dependiendo del color hice la comparación con la escala pH, por lo tanto esta práctica estuvo algo interesante, fácil, y entretenida.

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 VAZQUEZ PADILLA EDUARDO

Con esta práctica pude conocer no solo teóricamente, si no prácticamente las escalas de pH, las cuales están presentes en soluciones que al ser medidas con papel pH o bien con un potenciómetro, este nos arroja un numero con el que se puede saber el nivel de acides, de alcalinidad o bien si esta es una solución neutra. Estas sustancias se encuentran en la vida diaria, tales son como el  vinagre, jugos, vinos, etc. Y con el procedimiento que conocemos podemos conocer su pH fácilmente, así determinando si estos son ácidos, bases o neutros. HERNANDEZ BAXCAJAY OSCAR EFRAIN

Cuando una sustancia tiene carácter acido tiene pH menor de 7 y presenta un sabor agrio. Cuando es de carácter básico pues tiene pH mayor de 7 y una reacción de neutralización es juntar un ácido y una base en una solución hasta que la solución quede neutra, cuando pasa esto se obtiene una sal y agua. El PH mide la acides o basicidad de una sustancia. Se mide en una escala que  va del 0 – 14; un pH entre 0 y 7 dirá que nos encontramos frente a una sustancia acida. (ej; Acido Clorhidrico, en el jugo gastrico) Un pH 7, Ej, el agua, es una sustancia neutra. Y un pH de 7 - 14 , estaremos con una sustancia  básica (Ej, Hidróxido de Aluminio). El PH es la concentración de iones [H+] presentes en dicha sustancia. Digamos que, una sustancia Acida, es capaz de ceder electrones al contacto con el agua, y una sustancia es básica cuando capta protones libres en el agua. SALAZAR RESENDIZ CHRISTIAN BRAYAN

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PAREDES REYES JOSE ARTURO

Anexos

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