Práctica 8: Ácidos, Bases y Medidas de pH

10.02.2013 21:40

Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey

 

Laboratorio de Química Experimental

Profesor: Victor Hugo Blanco Lozano

Equipo No. 6

Integrantes:

Jazmín V. Fortoul Díaz A01099151

Samantha Perera Guin A01172259

Daisy Hernandez García A01324285

Andrea Arenas Rodríguez A01099846

 

Objetivo:

 3.1 Preparar soluciones expresadas en diferentes formas de concentración y realizar diluciones de éstas.

3.2 Medir pH y pOH

Introducción:

Se sabe que el ph, cuyas letras quieren decir potencial de hidrógeno se encarga de medir la concentración de iones hidronio dentro de una disolución, lo que se traduce en saber la acidez o basicidad de una sustancia. En química existen cinco funciones químicas orgánicas de las cuales se derivan 11 reacciones, len as cuales por ejemplo, un oxido no metálico o anhídrido + H2O da lugar a una ácido y a su vez un no metal +H2 da lugar a otro tipo de ácido llamado Ácido hidrácido. En el caso de las bases se forman al mezclar un metal mas oxígeno pero también existen otras sustancias llamadas hidruros que son el resultado de mezclar un metal +H2.
En fin la escala de PH va desde 0 al 14, siendo 0 lo más ácido, 7 una sustancia neutra y 14 lo más básico. Es de gran uso dentro del laboratorio, ya que nos permite conocer la aceidez/ basisidad de una solución. Así mismo existen algunos indicadores que pueden ser de origen natural (frutas) que nos permiten calcular el pH mediante el cambio de color.

 

Desarrollo:

Medidas de pH usando indicadores:

                                   

 Ecuaciones para la obtención de las soluciones:

                          

Hidróxido de sodio

 

Tabla 1:

Disolución de:

Concentración

Cantidad (mL)

pH

[H+]

pOH

Cloruro de sodio

2%

50 ml

6.90

1.25 X 10-7

7.1

Dextrosa

1.5 %

250 ml

8.32

4.78  X 10-9

6.68

 

Hidróxido de sodio

1.0 M

100 ml

13.63

2.34  X 10-14

.37

 

Cloruro de potasio

0.2 M

100 ml

7.48

3.31  X 10-8

 

6.52

 

Ácido clorhídrico

0.1 N

50 ml

1.43

 .0977

 

12.99

 

Ácido sulfúrico

1.5 N

25 ml

1.8

.0104

 

12.02

Hidróxido de Amonio

0.1 N

25 ml

11.35

4.46  X 10-12 

2.65

Vinagre

0.75N a 0.2 N

250 ml

2.69

2.04 x10-3

11.31

 

 

Tabla 2: Preparación de soluciones ácidas y uso de indicadores:

Soluciones acuosas

Fenolftaleína

Azul de Bromotimol

Naranja de Metileno

1

Blanco (transparente)

Amarillo

Rojo

2

Transparente

Amarillo

Rojo (fosforescente)

3

Blanco (transparente)

Amarillo

Rojo (anaranjado fosforescente)

4

Blanco (transparente)

Amarillo

Rojo( Naranja claro)

                                                      

                                                         Resultados de las soluciones de HCl .10 N  y agua

                                                                    con 3 indicadores diferentes

 

Tabla 3: Preparación de soluciones básicas y uso de indicadores:

Soluciones acuosas

Azul de Bromotimol

Naranja de Metileno

Jugo de arándano

1

Azul

Naranja

Rosa

2

Azul

Naranja

Rosa

3

Azul (fuerte)

Naranja (medio claro)

 Rosa

4

Azul (medio claro)

Naranja

Rosa

                                                              

               Solución No.3 con 1 ml de NaOH y 9 ml de agua                    Tubos de ensayo con muestras de NaOH y 3

                                                                                                                                 diferentes indicadores

 

Tabla 4: Preparación de indicador derivado de fruta o planta:

 

Fenolftaleína

Azul de Bromotimol

Naranja de Metileno

Jugo de   arándano

Jitomate

1-NaOH

Rosa

Azul 

Naranja

Azul amarillento

naranja amarillento medio

2-HCl

Incoloro

Naranja amarillento medio

Rojo

Rosa pálido

Incoloro

3-Vinagre

Incoloro

Naranja amarillento medio

Rojo

Rosa promedio 

Rosa pálido

4-KCl

Incoloro

Naranja amarillento medio

Naranja

Rosa pastel

Rosa pálido

10-Dextrosa

Incoloro

Naranja amarillento medio

Naranja amarillento medio

Rosa pálido

Rosa pálido

11-NH40H

Rosa fuerte

Azul

Naranaja

Rosa pálido

Rosa

12-H2SO4

Incoloro

Naranja amarillento medio

Roja

Rosa promedio

Turbio

13-NaCl

Incoloro

Amarillo fuerte

Naranaja

Rosa pálido

Incoloro

                                                             

                                                                Sustancias ácidas y bases con fruta (indicador)

 

Experimento 5: Uso de indicadores para estimar el pH de los productos de uso doméstico:

 

Vinagre Incoloro

Limpiador con amoniaco

Fenolftaleína

amarillo

azul

Azul de Bromotimol

rojo

amarillo

Naranja de Metileno

incoloro

rosa fuerte

Jugo de Arándano

rosa 

(separado) arriba incoloro y abajo rosa

 

                                         

         Indicadores con vinagre (azul) y amoniaco(rosa)                    Muestras de vinagre y amoniáco con 4

                                                                                                                       diferentes indicadores

Cuestionario:

1.-El ácido clorhídrico es un ácido fuerte. Halle la concentración de H3O y OH en una solución de HCl 0.25 M.

2.-Calcule el pH de una solución para la cual H3O es 3.4x10-3 M.     

 

3.-Si el pH de una solución es 4.30, calcule la concentración de H3O en la solución.

4.-Determine si una solución será acida, básica o neutral conociendo la sig. información: a) pH=10.20 b) [H3O] = 3.4x10-3 M c) pOH = 2.10 d) H3O = OH e) OH = 6.2x10-12 M    

a) pH=10.20 BÁSICA

b) [H3O] = 3.4x10-3 M ÁCIDA

c) pOH = 2.10 BASE

d) H3O = OH NEUTRAL

e) OH = 6.2x10-12 M ÁCIDA

 

5.- Considérese el caso de una muestra de agua de rio a la que se desea medir su concentración de carbonatos, cloruros y sulfatos. Ya que la concentración de estos iones en el agua de rio se nota muy alta como para realizar la medición directamente, normalmente se procede a diluir la muestra, antes de realizar la medición propiamente dicha.

Supóngase entonces que se toman 50 mL de la muestra original en un matraz aforado y se diluyen a 500 mL de agua destilada. Luego de homogeneizar la disolución recién preparada, se toman 20 mL de esta disolución en un matraz aforado y se diluyen nuevamente en un matraz aforado a 500 mL con agua destilada. Si posteriormente se realizan las determinaciones sobre la segunda disolución y se encuentra que en ellas las concentraciones de calcio, cloruro y magnesio son respectivamente 25, 95 y 55 ppm ¿Cuál será entonces la concentración de estos elementos en la muestra original?    

 

6.- Suponga que un vertimiento de aguas negras residuales de 10 litros por segundos que contiene 525 mg/L de ion cloruro descarga a un cauce receptor de 85 litros por segundo que contiene 10 mg/L de ion cloruro. Calcule cuál será el efecto sobre el cuerpo de aguas receptor.

7:- a) Cual será el volumen de agua que se debe agregarse a 500 ml de una solución 1.5M de NaOH para hacerla 0.250 M y b) Una solución de NaOH concentrada está al 19.3 M y tiene una densidad de 1.53 g/ml. ¿Cuál es el porcentaje en masa de la solución?

a) 

b) 

8. Preparar 250 mL de disolución 0,1 M de CuSO4, partiendo del comercial: CuSO4 . 5 H2O. ¿ Cuánto se debe pesar de reactivo hidratado?    

 

 

9.- ¿Cuántos litros de agua oxigenada al 30% deben combinarse, con cuántos litros de agua oxigenada al 5%, para obtener 25 litros de una solución de agua oxigenada al 15%?   

Conclusión:

A partir de lo realizado en la práctica, podemos concluir que el pH es un medidor de iones de hidronio de una sustancia, el cual tiene una escala del 1 al 14 en donde 7 es un pH neutro, debajo de 7 es un ácido y arriba de 7 es una base. Así mismo comprendimos que los productos de uso cotidiano son sustancias que contienen diferentes niveles de acidez, y que en la naturaleza existen ciertos medidores de pH como lo es el caso del repollo, la col morada y el arandano. También logramos observar que a pesar de que una sustancia no sea totalmente pura (ácido/base) al combinarse con otra solución (agua), conserva su propiedad de ser una ácido o base.

Referencias:

-Ehu . (s.f.). Concepto y medida del pH. Recuperado el 11 de Febrero de 2013, de http://www.ehu.es/biomoleculas/1b/pdf/4_pH.pdf

-Slideshare. (4 de julio de 2009). Ejemplos de cálculo de pH. Recuperado el 11 de Febrero de 2013, de http://www.slideshare.net/oscarwilde/ejemplos-de-calculo-de-ph

-UAM. (s.f.). Cálculo de pH. Recuperado el 11 de febrero de 2013, de http://www.uam.es/docencia/qmapcon/QUIMICA_GENERAL/Practica_16_Calculo_Teorico_y_Experimental_de_pH_de_%20Disoluciones_de_Acidos_Bases_y_Sales_Disoluciones_Reguladoras.pdf

-Epa.(s.f.). Valores. Recuperado el 11 de febrero de 2013 de http://www.epa.gov/acidrain/education/site_students_spanish/images/phscale.gif