Practica No.4 2.3 DETERMINACION DEL PH DE SUSTANCIAS POR MÉTODOS EXPERIMENTALES Y EMPLEANDO ECUACIONES MATEMÁTICAS

2.3 DETERMINACION DEL PH DE SUSTANCIAS POR MÉTODOS EXPERIMENTALES Y EMPLEANDO ECUACIONES MATEMÁTICAS

(Practica No.4)

OBJETIVO: Determinar el pH de soluciones ácidas y básicas o alcalinas, comparando el valor obteniendo por un método directo (potenciómetro o tiras de papel pH) contra el valor calculado por fórmulas, para confirmar la veracidad y utilidad de éstas últimas. Así mismo, comprobar que a medida que una solución es más diluida, los valores de acidez y basicidad disminuyen.

FUNDAMENTO: El grado de acidez o basididad (tambien llamado alcalinidad) de una sustancia cualquiera se mide como pH. ¿Qué es el pH? Significa literalmente, potencial de hidrógeno, y sus valores posibles se encuentran en el rango de 0 a 14.

MATERIALES:                                                   REACTIVOS:

-Matraz aforado de 100 ml                             -Agua destilada 

-Vasos de precipitado                                    -HCl

-Balanza granataria                                        -NaOH

-Pipeta aforada de 10 ml                                -CH₃COOH

 -Pipeta graduada de 5 ml                              -NH₄OH

-Pizeta                                                             -Tiras de papel pH

TÉCNICA:

1. Para comenzar la práctica, primero elaboramos etiquetas de “Acido fuerte” “Acido débil” “Base fuerte” “Base débil”, que fueron colocadas en cada uno de los vasos de precipitado.

2. Posteriormente realizamos los cálculos para preparar 100 ml de solución al 0.1 Nomal:

CALCULOS:

HCl:   0.1 N  100 ml  (Pureza: 38 %)

  E= NxV                        gr= PExE                        100 ---38                           H=1.00

  E= 0.1x0.1                    gr= 36.45x0.1                   X------0.36                     Cl=35.45

  E= 0.01                         gr= 0.3645                        X=0.94                              = 36.45

NaOH:   0.1 N  100 ml  (Puro)

E= NxV                  gr= EqxPE                                                                H= 1.00

E= 0.1x0.1             gr= 0.01x40                                                              Na=23

E=0.01                   gr= 0.4                                                                       O=16

                                                                                                                    = 40

NH4OH:   0.1 N  100 ml  Pureza: 28 %

E= NxV                        gr= EqxPE                           100 --- 28                      N=14

E= 0.1x0.1                    gr= 0.01x35                          X----- 0.35                   H₅=5

E= 0.01                         gr= 0.35                               X= 1.25 ml                    O=16

                                                                                                                           =35

3.- Colocamos 25 ml de cada solución: HCl en el vaso con la etiqueta ácido fuerte. Ácido acético en el vaso con la etiqueta ácido débil. NaOH en el vaso con la etiqueta base fuerte. NH₄OH en el vaso con la etiqueta base débil. 

4.- Medimos el pH de cada solución, y registramos:

5.- Luego se diluyo en proporción 1:10 y 1:100 con cada una de las soluciones.

RESULTADOS:

	HCl	CH3COOH	NaOH	NH4OH
pH inicial	1	3	11	8
1:10	3	3	9	9
1:100	4	4	11	7

CALCULOS:

ÁCIDOS Y BASES FUERTES:

HCl                                                       COMPARACION:

pH= -log [H+]

HCl: pH: -log [0.1]= 1                                =1

HCl: pH: -log [0.01]= 2                              =3

HCl: pH: -log [0.001]= 3                            =4

NaOH:                                                         COMPARACION:

pOH: -log[OH]

pOH: -log[0.1]= 1                                        

pH= 14-1= 13                                               =11

pOH: -log[0.01]= 2

pH + pOH= 14                                              

pH= 14-2= 12                                                =9

pOH: -log[0.001]=3

pH + pOH= 14

pH= 14-3= 11                                               =11

ÁCIDOS Y BASES DÉBILES:

NH₄OH                                                         COMPARACION:

[OH-]= √Kb Cb

[OH-]= √1.8E-5 X 0.1

          = 1.34 E-03

         = -log [1.34 E-03] = 2.87

         = 14 - 2.87= 11.1                                            =11

[OH-]= √1.8E-5 X 0.01

          = 4.24 E-04

         = -log [4.24 E-04] = 3.37

         = 14 – 3.37= 10.6                                      =9

[OH-]= √1.8E-5 X 0.001

          = 1.34 E-03

         = -log [1.34 E-04] = 3.87

         = 14 - 3.87= 10.1                                      =10

CH₃COOH    

                                                                

[H+]= √Ka Ca

pH= -log [H+]

2.5÷-1 = -log÷-1 =          [ -2.5= log [H+]]          10-2.5=[ H+]

[H+]= 0.00316227

[[0.00316227] = √1.8x10-5]2

[0.00316227]2 = 1.8x10-5

Ca= 0.003162272 ÷ 1.8x10-5 = 0.5555

[H+]= √Ka Ca                                                                     COMPARACIÓN:

[H+]= √1.8x10-5  X 0.5555

        = 3.16 E-03

       = -log [3.16 E-03] =2.5                                                     =3

[H+]= √1.8x10-5  X 0.05555

        = 9.9 E-04

       = -log [9.9 E-04] =3.00                                                      =3

[H+]= √1.8x10-5  X 0.005555

        = 3.16 E-04

       = -log [3.16 E-04] =3.5                                                       =4

1. ¿Qué es el potenciómetro?

Es un artefacto con el que se puede determinar la concentración de una especie electroactiva en una disolución, se utiliza para medir la acidez y alcalinidad de una sustancia.

2. Investiga los diferentes tipos de papel pH.

·        Papel fenolftaleína               

·        Papel amarillo nitraza

·        Papel amarillo brillante

·        Papel tornasol nutro

·        Papel tornasol rojo

·        Papel tornasol azul

3. Investiga cómo se prepara un papel para identificar ácidos y bases casero.

Indicador casero: ( Col morada)

Primero hay que quitarle los hojas a la col morado y posteriormente en un litro de agua calentarla hasta que el agua torne un color violeta, rápidamente se retira del fuego. Después se coloca la solución morada  en un papel filtro el cual se dejará secar por unos minutos.

Posteriormente se llevara a cabo la identificación de los sustancias que se llevara a cabo la identificación de las sustancias  que se emplearon e identificar sin son ácidas o básicas.

Para concluir, con un indicador y junto con la solución casera se comprueba los colorantes.

4. Define el término electrolito.

Se refiere a la sustancia que contiene iones en su composición arbitando libres, lo que ayudan a comportarse como un conductor electrolico.

5. Encuentra el valor de la constante de disociación del acido acético y del hidróxido de amonio.

NH4OH= 1.8x10-5

CH3COOH=1.8X10-5

6. Como se comporta la acidez y basicidad de una solución cuando se diluye:

Se va disminuyen conforme la disolución que hagamos dependiendo de los niveles de acidez y basicidad se reducen.

Conclusión:    

El objetivo de está practica es determinar el pH de soluciones acidas y básicas o alcalinas mediante una serie de formulas, las cuales confirman nos ayudan a poder comprobar que a medida que una solución es más diluida, los valores de acidez y basicidad disminuyen, estos valores de alcalinidad se mide como pH, el cual es el potencial de hidrogeno en donde podemos identificar en que rango se encuentra la sustancia, sus valores son de 0 a 14. Debemos de tomar en cuenta que ácidos débiles y ácidos fuertes disocian [H⁺] y que bases fuertes y bases débiles disocian [OH^-], teníamos como objetivo comparar los resultados obtenidos de manera instrumental, como los obtenidos de manera matemática, algunos valores comprobamos que se aproximaban y otros nos daban diferentes y era debido a que no diluíamos de forma correcta.

RESULTADOS: