Equilibrio Acido Base

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA

DE MEXICO

Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán

DISEÑO EXPERIMRNTAL :

Equilibrio acido- base

Grupo: 2201

Asignatura: Laboratorio de ciencia básica 2

Cuautitlán, Izcalli, a 11 de abril de 2012

INTRODUCCION:

En algún momento de la vida hemos escuchado hablar del pH de lo jabones, “que sean de naturaleza neutra para el cuidado de la piel”; o de que alguna bebida esta acida, como por ejemplo el agua de limón; inclusive también cuando se tiene una enfermedad como la acides estomacal nos indican tomar leche de magnesia, para que se neutralice la acidez; y también hemos escuchado que hay sustancias más acidas que otras como por ejemplo que el acido estomacal es mas acido que un limón, ya que disuelve los alimentos, pero en realidad no conocemos que tan acido o básica es una sustancia ya que es difícil sin aplicar pruebas preliminares, para este procedimiento fue necesario aplicar una escala que nos indique la estas son unas de las tantas aplicaciones del conocimiento de la escala de pH. Es importante el conocimiento de la acides o alcalinidad de las sustancias para poder aplicar los conocimientos de manera correcta y evitar accidentes futuros.

Los ácidos y las bases son importantes en numerosos procesos químicos que se efectúan a nuestro alrededor, desde los industriales a los biológicos, y desde las reacciones en el laboratorio a aquellas que se efectúan en nuestro medio ambiente. El tiempo que se requiere para que un metal sumergido en agua se corroa, la capacidad de un ambiente acuático para sustentar la vida de plantas y peces, y el destino de sustancias químicas contaminantes que son arrastradas del aire por la lluvia, todos ellas son dependientes críticamente de la acidez o basicidad de la solución.

Experimentalmente trataremos de comprender la escala de pH mediante las disoluciones de NaOH y HCl los cuales se disocian completamente en medio acuoso.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:

Analizar experimentalmente el equilibrio acido base en sistemas acuosos.

NaOH+HCl ⇀NaCl+ H_2 O

OBJETIVOS:

Establecer experimentalmente la escala de pH, mediante disoluciones de un acido fuerte (HCl) y una base fuerte (NaOH), asignando los valores teóricamente.

Determinar experimentalmente el rango de vire de algunos indicadores acido base mediante las disoluciones de acido fuerte (HCl) y base fuerte (NaOH).

MARCO TEORICO:

Equilibrio Químico: Estado en que las moléculas de un acido se ioniza con la misma rapidez con la que vuelven a combinarse los iones, estado en el que no se observan cambio alguno (aunque a nivel molecular continua la actividad).

Acido – Base: Las definiciones de Arrhenius de acido base son limitadas en el sentido en que solo se aplican a disoluciones acuosas teniendo como parámetro los siguientes puntos:

Acido:

Los ácidos tienen sabor agrio, como por ejemplo el vinagre.

Los ácidos ocasionan cambios de coloren los pigmentos vegetales, por ejemplo cambian el color del papel tornasol de azul a rojo.

Los ácidos reaccionan con algunos metales para producir hidrogeno gaseoso.

Los ácidos reaccionan con carbonatos y bicarbonatos para formar dióxido de carbono gaseoso:

Las disoluciones acuosas de los ácidos conducen electricidad.

Base:

Tiene sabor amargo.

Se sienten resbaladizas, por ejemplo los jabones.

Producen cambios de color en los pigmentos vegetales de papel tornasol de rojo a azul.

Las disoluciones acuosas de las bases conducen electricidad.

El pH de una disolución se define como el logaritmo negativo de la concentración del ion hidrogeno (en mol/L)

Clasificación de Ácidos y Bases:

Los ácidos fuertes son electrolitos fuertes que para fines prácticos se supone que se ionizan completamente en agua.

Aunque la mayoría de los ácidos son ácidos débiles, los cuales se ionizan solo en forma limitada en el agua. En el equilibrio las disoluciones acuosas de los ácidos débiles contienen una mezcla de moléculas del acido sin ionizar y la base conjugada.

Igual que los ácidos fuertes, las bases fuertes son electrolitos fuertes que se ionizan completamente en agua y son insolubles.

Mientras que las bases débiles son electrolitos débiles que en el agua se ionizan en forma muy limitada.

Constante de auto ionización del agua, de un acido y una base.

Al utilizar H+ (ac) y H3O (ac) de manera indistinta para representar al protón hidratado

Kc=[H^+ ][〖OH〗^- ]

Para indicar que la constante se refiere a la auto ionización del agua se reemplaza Kc por Kw donde:

Kw= [H^+ ][〖OH〗^- ]

En la cual Kw se denomina constante de producto iónico que es el producto de las concentraciones molares de los iones H+ y OH- a una temperatura en particular

Kw_((25°C) )= [H^+ ][〖OH〗^- ]=1x〖10〗^(-14)

La expresión para el equilibrio de la ionización de un acido, es la constante Ka la cual para

HA_ac⇌H_ac^++A_ac^-

Ka=[H^+ ][A^- ]/[HA]

Entonces la constante de ionización de una base Kb que es la constante de equilibrio para la reacción de ionización

NH_(3 (ac) )+ H_2 O_((l))⇌NH_4^+ (ac)+ OH^- (ac)

Kb=[NH_4^+ ][OH^- ]/[NH_(3 ) ][H_2 O]

Valorización de Acido- Base:

Los aspectos cuantitativos de las valoraciones acido – base:

Valoración acido fuerte – base fuerte.

Valoración acido fuerte – base débil.

Valoración acido débil – base fuerte.

Indicadores Acido – Base:

Los indicadores típicos cambian de color en un intervalo de pH representado por:

pH = pKa +_ 1

Donde: Ka es la constante de ionizada acida del indicador.

[H In]/[In ] ≥10

Predomina el calor del acido (HIn)

[H In]/[In ] ≤0.1

Predomina el color de la base conjugada (In-)

Rango de vire:

Rango de viraje son los valores entre los cuales un indicado empieza a virar o cambiar el color, por ejemplo el rango de viraje de los indicadores naranja de metilo y la fenoftaleina son (3.1 – 4.4) y (8 – 9.8) respectivamente.

Potenciómetro:

El instrumento de medida del pH está constituido por un potenciómetro, un electrodo de vidrio, un electrodo de referencia y un mecanismo compensador de temperatura; cuando se sumergen los electrodos en la solución problema se completa el circuito. Muchos medidores de pH pueden realizar lecturas en escalas de pH o de milivoltios; algunos tienen expansión de escala que permite

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