INTERPRETACIÓN DE LAS MEDICIONES DE PH Y EQUILIBRIO QUÍMICO EN SOLUCIONES AMORTIGUADORAS

INTERPRETACIÓN DE LAS MEDICIONES DE pH Y EQUILIBRIO QUÍMICO EN SOLUCIONES AMORTIGUADORAS

OBJETIVOS

Realizamos mediciones de pH en soluciones acuosas e interpretamos sus resultados

Preparando una solución amortiguadora e interpretando su comportamiento

MATERIALES Y REACTIVOS

2 beaker de 100 ml

2 beaker de 50 ml

2 pipetas volumétricas de 25 ml

1 agitador de vidrio

1 probeta de 100 ml

1 espátula

1 balanza

1 pH-metro

Ácido acético 0,1 N

Ácido clorhídrico 0,1 N

Hidróxido de amonio 0,1 N

Cloruro de sodio 0,1 N

Hidróxido de sodio 0,1 N

Ácido sulfúrico 0,1 N

Acetato de sodio

Bebidas comunes como: gaseosa, leche, tinto, jugos, agua de azúcar, agua destilada, etc.

PROCEDIMIENTO

PARTE B: MEDICIONES DE pH EN SOLUCIONES ACUOSAS COMUNES:

SUSTANCIAS PH

AGUA DESTILADA 7.7

TINTO 5.2

GASEOSA 2.5

JUGO DE MARACUYÁ 2.99

AGUA CON AZÚCAR 5.93

HCL 1.10

0.1N NACL 3.74

0.1N H2SO4 1.09

0.1N NH4OH 11.O1

0.1N HC2H3O2 2.90

LECHE 6.5

LECHE CON AZUCAR 6.58

JUGO DE TOMATE DE ARBOL 4.04

PARTE C: PREPARACIÓN, ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE UNA SOLUCIÓN AMORTIGUADORA.

1. medimos con pipeta volumétrica 50 ml de ácido acético 0.1 N y los depositamos en un beaker limpio y seco.

2. Pesar 0.5 g de acetato de sodio y los agregamos al beaker que contiene los 50 ml de ácido acético. Agitamos hasta que todo el sólido se disolvió. Conservamos esta solución como un buffer de par conjugado.

3. Medimos con pipeta volumétrica 25 ml de la solución buffer preparada anteriormente y depositarlos en un beaker limpio y seco. Medir el pH.

Ph de acido acético : 4,5

4. Agregamos a los 25 ml de buffer anterior, solución de HCl 0.1 N en forma secuencial (2 ml cada vez y hasta que se presente un cambio brusco de pH). Después de cada adición agitamos la solución, medimos el pH.

5. A los otros 25 ml de buffer restante, agregar solución de NaOH 0.1 N en forma secuencial (2 ml cada vez y hasta que se presente un cambio brusco de pH). Después de cada adición agitar la solución, medir el pH y reportarlo (realice una tabla para consignar la información).

ml HCl Ph ml NaOH Ph

0 4.5 0 4.5

3 4.3 3 4.5

3 4.1 3 4.6

3 3.9 3 4.7

3 3.7 3 4.9

3 3.4 3 5.1

3 5.3

3 5.7

PARTE D: ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE OTRO BUFFER:

1. En 50 ml de agua destilada disolvimos una Alka-Seltzer y medimos el pH.

PH alka-seltzer: 6.5

2. A 25 ml de esta solución adicionamos solución de HCl 0.1 N en forma secuencial (2 ml cada vez y hasta que haya un cambio brusco de pH).

3. A los 25 ml de solución restante adicionamos solución de NaOH 0.1 N en forma secuencial (2 ml cada vez y hasta que haya un cambio brusco de pH).

Ml HCl Ph Ml NaOH Ph

3 6.6 3 6.5

3 6.5 3 6.7

3 6.4 3 7.0

3 6.3 3 7.8

3 6.2

3 6.1

3 6.0

3 6.0

3 5.8

3 5.6

PH TEORICO DEL LA SOLUCIÓN TAMPÓN DE ACIDO ACÉTICO 0.1 N Y ACETATO DE SODIO 0.1 N

la concentración final es la misma, que es de 0,1M de los dos. la ecuación del buffer es:

CH3-COOH <-----> H+ + CH3-COO- Ka = [CH3-COO-].[H+] / [CH3-COOH]

el pKa del ácido acético es 4,74.

para sacar el pH se usa la ecuación de Henderson-Hasselbach:

pH = pKa + log ([CH3-COO-]/[CH3-COOH])

pH = 4,74 + log (0,1 / 0,1) = 4,74 + log 1 = 4,74

como las concentraciones del ácido y su base conjugada son iguales, entonces se tiene un buffer en la máxima capacidad reguladora, donde:

pH = pKa = 4,74

PH TEORICO DEL LA DE ALKA-SELTZER

7.14

Capacidad amortiguadoras de las soluciones evaluadas con HCl y NaOH

LA SOLUCIÓN TAMPÓN DE ACIDO ACÉTICO 0.1 N Y ACETATO DE SODIO 0.1 N CON HCl Y NaOH

0.1*21ml/25ml = 0.084 (NaOH)

0.1*15ml/25ml =0.06 (HCl)

EVALUACIÓN DEL ALKA-SELTZER CON HCl Y NaOH

0.1*9ml/25ml = 0.036 (NaOH)

0.1*30ml/25ml = 0.12 (HCl)

Las soluciones reguladoras son aquellas que como su nombre lo indica son capaces de regular el pH de una solución, pero ¿Qué tanto es capaz deregular una solución de estas?, para poder demostrar la capacidad reguladora de

Constitución: CH3COOH <----> CH3COO- + H+

CH3COONa  CH3COO- + Na+

a) si adicionamos una pequeña cantidad de ácido, aumentamos la concentración de

protones [H+] y, de acuerdo con el principio de Le Chatelier, el equilibrio se desplazará hacia la izquierda, consumiéndose algo de iones CH3COO-, que se combinan con los protones en exceso lo que hace aumentar la concentración de ácido acético. En la nueva situación de equilibrio apenas ha variado la [H+] y por lo tanto el pH que disminuye sólo ligeramente. CH3COO- (proviene de la sal) + H+(añadidos )œ CH3COOH

b) De forma análoga, si se adiciona una pequeña cantidad de base, se combina con los protones, para dar agua, y disminuye su concentración. Entonces el equilibrio se desplaza hacia la derecha, consumiéndose algo de ácido acético, con lo que se restituyen la presencia de protones y se mantiene casi constante su concentración. CH3COOH (proviene del ácido) + OH- (añadidos) œ CH3COO- + H2O Lo que hace que la concentración de acetato aumente y la de ácido acético disminuya, por lo que el pH aumenta, si bien, lo hace ligeramente

PREGUNTAS

1. Compare las variaciones de pH de las soluciones buffer de la parte c con las de la parte d. ¿Qué conclusiones puede obtener?.

Analizaremos este punto con la capacidad amortiguadora calcula anteriormente. Diríamos que en general la solución tampón de acido acético y acetato de sodio prepara anterior mente tubo una menor variación de pH que la del alka-seltzer, aunque vale la pena resaltar que el alka-seltzer tubo un gran capacidad amortiguadora con el acido que la solución tampón descrita anteriormente.

2. ¿Qué relevancia tendría conocer el pH de la orina, de la sangre y del jugo gástrico?

pH en la orina (su función en el examen general de orina es verificar si ay un tipo de infección)

pH Urinario

Existen numerosos ensayos, fáciles de realizar. Sin duda alguno, el primero es el de la medida del pH urinario. Consiste en medir el pH de la orina con papel tornasol. Se conoce la tasa normal de

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