Ionización del Agua.

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UNIDAD ACADEMICA de CIENCIAS NATURALES

Lic. Químico Farmacéutico Biólogo

MATERIA:

Bioquímica General

PRACTICA No. 1

MAESTRO: M.C LUCIANO JORGE CORONA

GRADO: 2°   GRUPO: “302”

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Calibración del

Potenciómetro y

Ionización del agua

Objetivo

• Determinar la constante de ionización

Introducción

Aunque gran parte de las propiedades del agua como disolvente se pueden explicar en función de su molécula sin carga (H2O), el pequeño grado de ionización del agua en iones hidrógeno e iones hidroxilo también debe ser tenido en cuenta. Además, los ácidos débiles y las bases débiles cuando se disuelven en agua alteran las cantidades relativas de estos iones en la disolución, bien aportando iones hidrógeno por disociación si son ácidos, o bien retirándolos por protonación si son bases. Por ello, dado que muchos procesos biológicos se ven afectados por las concentraciones de iones hidrógeno e hidroxilo, es conveniente que prestemos ahora atención a la ionización del agua y de los ácidos y bases débiles disueltos en ella. La molécula de agua tiene una ligera tendencia a ionizarse reversiblemente dando lugar a un ion hidrógeno y un ion hidroxilo. La constante de equilibrio de la ionización reversible del agua nos permite describir este proceso en términos cuantitativos, es decir, conocer en qué grado se encuentra ionizada el agua a una temperatura determinada. El valor de [H2O] en el agua pura es 55,5 M (1.000 g de agua en un litro dividido por su masa molecular, o sea, 1.000/18=55,5). Dado que las concentraciones de iones hidrógeno e hidroxilo en el agua pura son muy bajas, este valor es esencialmente constante (no disminuye significativamente cuando el agua se ioniza), por lo que podemos sustituirlo en la ecuación anterior y reordenarla como sigue:  

55,5 K = [ H ] [OH ] = Kw

El término Kw se conoce como producto iónico del agua, y es constante para una temperatura dada. El valor de Keq, que se ha determinado a partir de las medidas de conductividad eléctrica en el agua pura, es de 1,8 x 10-16 M a 25ºC. Sustituyendo este valor en la ecuación anterior tenemos:55,5 x1,8 x 10 =[ H ] [OH ]

99,9 10 =[ H ] [OH ] -16 + - × 10 =[ H ] [OH ] = Kw

Así, el valor del producto iónico del agua a 25ºC es 10-14. A partir de este valor se puede calcular la concentración de iones hidrógeno e iones hidroxilo en el agua pura a 25ºC. Puesto que por cada molécula de agua que se disocia se obtiene un ion hidrógeno y un ion hidroxilo podemos deducir que [ H + ] = [OH - ] = 10-14 =10-7 M

Es decir, en un instante dado sólo una de cada diez millones de moléculas se encuentra ionizada en el agua pura a 25ºC.

En una disolución acuosa, si [H+ ] es igual a [OH- ], tal como ocurre en el agua pura, se dice que la disolución es neutra; si [H+ ] es mayor que [OH- ] se dice que es ácida; y si [H+ ] es menor que [OH- ] se dice que es básica. En cualquier caso, el producto de ambas concentraciones (Kw) es constante e igual a 10-14 a 25ºC, de tal modo que si una de las dos concentraciones es elevada la otra debe ser proporcionalmente reducida para que el producto iónico del agua permanezca constante. A partir del producto iónico del agua se introduce la escala de pH. La escala de pH constituye una forma ágil y cómoda de expresar las concentraciones de iones hidrógeno (y consiguientemente de iones hidroxilo) en disoluciones acuosas diluidas. Su uso evita tener que manipular cifras engorrosas del tipo de 0,000001 M o 10-8 M. Es válida para expresar concentraciones entre 10-14 M y 1 M de iones hidrógeno. El pH se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones hidrógeno.

Material y Reactivos

Potenciómetro

Agua

Vasos de precipitado

Peróxido de Hidrogeno

Pipeta Graduada

HCI

Metodología

• Se calibrara el potenciómetro
• En dos vasos de precipitado de 100 ml se colocaran 50 ml de H2O
• Se le echaran 1 ml de agua oxigenada en el otro baso se le echara 1 ml de HCI al 0.2 N.
• Se medirá el pH el resultado puede ser (7.0, 8.0 o 6.0) para el agua oxigenada y (6.0) para el HCI
• Así ir agregando 1 ml de cada sustancia hasta completar las 6 adiciones
• Explicar por qué sube o baja el pH con el Peróxido.
• Realizar dos graficas (Ácida y Base)

Resultados

Encendimos el potenciómetro y esperamos a 15-30 minutos para que se prepare. [pic 4]

En un vaso de precipitado se aclaró el electrodo con un poco de papel higiénico (Se froto suavemente).

Nos dieron tres sobres [pic 5]

El primero que se utilizo fue el del pH de 7.01, presionamos calibrar  y nos dio un pH que concordó de acuerdo a la temperatura que estábamos.

Esperamos hasta que el icono de pH pare de parpadear  y se presionó el botón de calibrar de nuevo, se aclaró el electrodo con agua destilada y se secó con el papel.

Se sumergió el electrodo en el contenedor de pH 4 esperamos hasta que el icono del pH dejara de parpadear y presionamos el botón de medir y nos dio el resultado que viene en las indicaciones el cual correspondía a la temperatura que estábamos.

Se aclaró el electrodo con el agua destilada y se secó con el papel.

Segunda parte:

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En dos vasos de precipitado se colocaran 50 ml de agua en cada uno, se medió el pH el cual es 5.74. Después en un vaso se colocó 1 ml. de Peróxido de Hidrogeno y en el otro baso se colocó 1 ml, de HCI se le tomo el pH y el resultado fue 4.55 para el peróxido y 2.18 para el HCI.

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