Universidad de Guanajuato
División de Ingenierías
Ingeniería Ambiental
Laboratorio de Química
Practica #5
“Acidos y Bases”
Objetivo:
* Mejora la habilidad y destreza en el uso del material
volumétrico.
* Fortalecer la capacidad de observación y analisis del
estudiante en el pro de la deducción y extracción de conclusiones
racionales, a partir de laboratorio.
* Medida del nivel de acidez (pH) de las soluciones.
Fundamentos teóricos
En términos del
caracter acido o basico, todos los compuestos pueden
clasificarse substancias acidas, substancias basicas o sustancias
neutras. Una substancia acida si la concentración del ion hidronio de su solución
acuosa, es mayor que la del
ion hidroxilo y es basica en caso contrario. Cuando la
concentración de estos dos iones es igual, se dice que la
solución es neutra.
Una de las formas mas frecuentes de medir el pH de un
sistema acuoso, es mediante el uso de indicadores acido base. Un indicador acido-base es una substancia cuya
coloración cambia en un rango estrecho de la escalapH,
constituyéndose así, en una herramienta potencial para la
identificación del
pH de un sistema acuoso.
El color en la naturaleza es un fenómeno
físico asociado a la absorción o emisión de energía
radiante. El color que apreciamos en un cuerpo u
objeto, es en realidad el color de la radiación que este refleja. A
nivel molecular el color se asocia a la estructura molecular de los compuestos.
Así por ejemplo, en química inorganica
los iones metalicos capaces de formar compuestos coordinados (metales de
transición) suelen ser los mas coloreados.
A su vez, en química organica, el color se halla asociado a la
conjugación de enlaces simples y dobles. Aquellos compuestos que no
poseen enlaces conjugados, rara vez son coloreados, mientras que aquellos que
poseen algún grado de conjugación, rara vez son incoloros; mas
aún, la coloración cambia cuando cambia la conjugación y
esa es precisamente la forma como operan los indicadores
acido-base.
Así, todos los indicadores acido-base son compuestos
organicos del
tipo acido o bases débiles, cuyo grado de conjugación
cambia cuando el pH del
medio.Resultados y observaciones.
La viscosidad es una medida de la resistencia al desplazamiento de un
fluido cuando existe una diferencia de presión. Cuando un
liquido o un gas fluyen se supone la existencia de una capa estacionaria, de
líquido o gas, adherida sobre la superficie del
material a través del
cual se presenta el flujo. La segunda capa roza con la adherida
superficialmente y éstasegunda con una tercera y así sucesivamente. Este roce entre las capas sucesivas es el responsable de la
oposición al flujo o sea el responsable de la viscosidad.
La viscosidad se mide en poises, siendo un poise la viscosidad de un líquido en
el que para deslizar una capa de un centímetro cuadrado de área a la velocidad
de 1 cm/s respecto a otra estacionaria situado a 1 cm de distancia fuese
necesaria la fuerza de una dina. La viscosidad suele decrecer en los líquidos
al aumentar la temperatura, aunque algunos pocos líquidos presentan un aumento de viscosidad cuando se calientan. Para los gases la viscosidad aumenta al aumentar la
temperatura.
La viscosidad de un liquido se determina por medio de un viscosímetro entre los
cuales el más utilizado es el de Ostwald 2] este se
utiliza para determinar viscosidad relativas, es decir, que conociendo la
viscosidad de un líquido patrón, generalmente agua, se obtiene la viscosidad
del líquido problema a partir de la ecuación:
ACETONA
La acetona o propanona es un compuesto químico de fórmula química CH3(CO)CH3
del grupo de las cetonas que se encuentra naturalmente en el medio ambiente. A
temperatura ambiente se presenta como un líquido incoloro de olor
característico. Se evapora fácilmente, es inflamable y es
soluble en agua. La acetona sintetizada se usa en la fabricación de plásticos,
fibras, medicamentos y otros productos químicos, así como disolvente de otrassustancias químicas.
La nomenclatura de la acetona según la IUPAC es propanona. Y
la nomenclatura común es dimetil cetona. Son erróneas
por redundantes las denominaciones 2-propanona y propan-2-ona porque el grupo
funcional cetona sólo puede encontrarse en el segundo carbono de la molécula.
TENSIÓN SUPERFICIAL
Tensión superficial de un líquido a la cantidad de energía necesaria para
aumentar su superficie por unidad de área ] Esta
definición implica que el líquido tiene una resistencia para aumentar su superficie. Este
efecto permite a algunos insectos, como
el zapatero (Gerris lacustris), desplazarse por la superficie del agua sin hundirse. La tensión
superficial (una manifestación de las fuerzas intermoleculares en los
líquidos), junto a las fuerzas que se dan entre los líquidos y las superficies
sólidas que entran en contacto con ellos, da lugar a la capilaridad.
A nivel microscópico, la tensión superficial se debe a que las fuerzas que
afectan a cada molécula son diferentes en el interior del líquido y en la
superficie. Así, en el seno de un líquido cada
molécula está sometida a fuerzas de atracción que en promedio se anulan. Esto permite que la molécula tenga una energía bastante baja.
Sin embargo, en la superficie hay una fuerza neta hacia el interior del
líquido. Rigurosamente, si en el exterior del líquido se tiene un gas, existirá
una mínima fuerza atractiva hacia el exterior, aunque en la realidad estafuerza
es despreciable debido a la gran diferencia de densidades entre el líquido y el
gas. La tensión superficial suele representarse mediante la letra
. Sus unidades son de N•m-1=J•m-2
> 0, ya que para aumentar el estado del
líquido en contacto hace falta llevar más moléculas a la superficie, con lo
cual disminuye la energía del
sistema y es , o la cantidad de trabajo necesario para
llevar una molécula a la superficie.
| Acido | Agua | Base |
pH con papel indicador | 6 | 11
|
pH con pH-metro | | | |
Fenolftaleína | Mantuvo mismo color. | Mismo color. | Rosa. |
anaranjado de metilo | Se cambio a color rojo. |
Se tiño color amarillo | Color anaranjado |
| NaCl | NH4Cl | NH4O4 | Na2CO3 | NaHCO3 | HAc |
pH con papel indicador | 7 | 5 | 8 | 12 | 7 | 4 |
pH con pH-metro | 7.75 | 7.12 | 9.67 | 11.20 | 8.53 | |
Cuestionario:
1 1. Se tiene una solución de HCl y se desconoce su
pH. Se sabe que la concentración de iones hidrógeno (H+)
es 4.29 x 10-6 moles/L. Calcule el pH de la solución
pH = - log [H+
pH = -log [4.29 x 10-6]
pH = 5.37
2
3 2. Investigue acerca de la fenolftaleína y naranja de metilo
4 la forma mas frecuente de medir la acidez es mediante titulación con
una base fuerte (generalmente hidróxido de sodio 0,020N) utilizando como
indicadores el “naranja de metilo” (viraje de naranja a amarillo
cuando el pH pasa de 3,1 a 4,4)
5 3. Investigue las aplicaciones de la medición del pH, indicando
la bibliografía consultada.
