LABORATORIO DE QUIMICA GENERAL I ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL PRÁCTICA # 11 NOMBRE: FECHA: TEMA: INDICADORES Y PH OBJETIVO: Determinar el PH experimental de las soluciones acidas y básicas de diferentes concentraciones, de acuerdo a la coloración que presenten mediante el uso de indicadores MATERIALES: MATERIALES DEL EXPERIMENTO ITEM 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 DESCRIPCIÓN Tubo de Ensayo Muestra de HCl Muestra de Na(OH) Muestra de ácido sulfúrico Muestra de ácido acético Agua destilada Indicador, anaranjado de metilo Indicador, amarillo de alizarina Pipeta (10± 0.1)ml, Qualicolor Vaso de precipitados (100 ± 10)ml, Kimax Gradilla porta tubos Agitador Pera para succionar Tabla de indicadores CANTIDAD 10 01 01 01 01 01 01 01 03 01 01 01 01 01 TEORIA: PH.- En 1909 el químico danés Sørensen definió el potencial hidrógeno (pH) como el logaritmo negativo de la actividad de los iones hidrógeno. Esto es: Desde entonces, el término pH ha sido universalmente utilizado por la facilidad de su uso, evitando así el manejo de cifras largas y complejas. En disoluciones diluidas en lugar de utilizar la actividad del ion hidrógeno, se le puede aproximar utilizando la concentración molar del ion hidrógeno. El pH típicamente va de 0 a 14 en disolución acuosa, siendo ácidas las disoluciones con pH menores a 7, y básicas las que tienen pH mayores a 7. El pH = 7 indica la neutralidad de la disolución (siendo el disolvente agua). LABORATORIO DE QUIMICA GENERAL I AMADEO AVOGADRO (Turín, 1776-id., 1856) Químico y físico italiano. Fue catedrático de física en la Universidad de Turín durante dos períodos (1820-1822 y 1834-1850). En sus escritos publicados por el Journal de Physique, Manera de determinar las masas relativas de las moléculas y las proporciones en las que éstas combinan establece la famosa hipótesis de que volúmenes de gases iguales a las mismas condiciones de temperatura y presión, contienen igual número de moléculas. Determinó que los gases simples como el hidrógeno y el oxígeno son diatómicos (H2, O2) y asignó la fórmula (H2O) para el agua. Las leyes de Avogadro resolvieron el conflicto entre la teoría atómica de Dalton y las experiencias de Gay-Lussac. El número de partículas en un «mol» de sustancia fue denominado constante o número de Avogadro en su honor. INDICADOR DE PH.- es una sustancia o instrumento que permite medir el pH de un medio. Habitualmente, se utiliza como indicador sustancias químicas que cambia su color al cambiar el pH de la disolución. El cambio de color se debe a un cambio estructural inducido por la protonación / desprotonación de la especie. Los indicadores ácido / base tienen un intervalo de viraje de unas dos unidades de pH, en la que cambian la disolución en la que se encuentran de un color a otro, o de una disolución incolora, a una coloreada. LOS ÁCIDOS.- Es un tipo de compuesto químico que presenta características especiales Los ácidos tienen un sabor agrio, colorean de rojo el tornasol (tinte rosa que se obtiene de determinados líquenes) y reaccionan con ciertos metales produciendo efervescencia y desprendiendo hidrógeno. Los ácidos son disoluciones acuosas que se caracterizan porque se disocian en iones hidrogeno, y además son sustancias que ceden protones, puesto que es la especie que contiene hidrógeno en el cual el enlace covalente que une al hidrógeno se puede romper de manera que se libere el Ion hidrógeno. Todas estas disoluciones tienen un uso común en las actividades diarias de los hogares, oficinas, industria, etcétera; se usan como limpiadores, blanqueadores y materia prima frecuentemente funcionan como catalizadores junto con las bases En esta práctica realizaremos el procedimiento indicado con el fin de observar el comportamiento de algunos metales con 3 diferentes clases de ácidos. PROCEDIMIENTO: 1. Colocar una gradilla de 10 tubos de ensayos. 2. Rotular 4 tubos como T1, T2, T3 y T4, para acido Clorhídrico; y, otros cuatro para el hidróxido de Sodio. 3. Obtener 4 concentraciones distintas de soluciones acidas (HCl), y básicas (NaOH), procediendo de la manera siguiente: En T1: Introducir 10 ml de solución madre contenida en el frasco como concentración 0.1M En T2: Introducir 1ml de T1 y agregar 9ml de H2O destilada y agitar. En T3: Introducir 1ml de T2 y agregar 9ml de H2O destilada y agitar. En T4: Introducir 1ml de T3 y agregar 9ml de H2O destilada y agitar. 4. Verter dos gotas del indicador adecuado en los 4 tubos de ensayos que contengan las soluciones acidas y agitar. Igualmente proceder con las cuatro soluciones básicas, utilizando el otro indicador. 5. Observar en la tabla de referencia que muestra colores en la escala del o al 14 según el nombre del indicador, la solución que corresponda a cada una de las soluciones teñidas por el indicador (anaranjado de metilo o amarillo de alizarina), y registre el valor numérico de la escala como un valor de PH experimental. 6. Medir con una pipeta graduada 2ml de acido sulfúrico y depositarlo en un tubo de ensayo limpio. Igualmente,2ml de acido acético en el otro tubo de ensayo limpio.. LABORATORIO DE QUIMICA GENERAL I 7. Agregar 2 gotas del indicador para ácidos a las dos soluciones, y reconocerles el PH por el color, con la tabla de referencia del indicador para ácidos. 8. Anotar los valores obtenidos experimentalmente en la tabla de datos y resultados. 9. Determinar las concentraciones de las disoluciones preparadas (4 soluciones acidas y 4 básicas) y calcular teóricamente el Ph de cada solución, aplicando las formulas dadas en las clases teóricas. GRÁFICO: TABLA DE DATOS Y RESULTADOS Solución de HCl Concentración 0.1 M 0.01 M 0.001 M 0.0001 M pH Experimental Ph teórico 1 1.5 2.5 3.5 1 2 3 4 Observaciones Se comprueba que el pH Exp. es igual al teórico en la solución de HCl LABORATORIO DE QUIMICA GENERAL I Solución de NaOH Concentración pH Experimental Ph teórico 13 11.5 10.5 9.5 13 12 11 10 0.1 M 0.01 M 0.001 M 0.0001 M Concentración Observaciones Existe una diferencia entre el pH Exp. en 0.0001 M y el teórico, se debe a que la observación en la tabla de indicadores no fue precisa. Electrolitos Fuerte y Débil pH Experimental pH Teórico Ácido sulfúrico 0.1 M Ácido acético 0.1 M 1 0.7 1.5 2.87 Observaciones Existe diferencia entre los pH, se debe a la falta de precisión en el método experimental CÁLCULOS: PH = - log [H] T1: M= 0.1M [HCl]= 0.1 PH = - log [H] PH = - log [0.1] PH = 1 T2: M= 0.01M [HCl]= 0.01 PH = - log [H] PH = - log [0.01] PH = 2 [H] = 0.1 T3: M= 0.001M [HCl]= 0.001 [H] = 0.001 PH = - log [H] PH = - log [0.001] PH = 3 [H] = 0.01 T4: M= 0.0001M [HCl]= 0.001 [H] = 0.0001 PH = - log [H] PH = - log [0.0001] PH = 4 LABORATORIO DE QUIMICA GENERAL I T5: M= 0.1M [NaOH]= 0.1 PH = - log [H] PH = - log [ PH = 13 [OH] = 0.1 [H] = [OH] = 0.1 [H] = [OH] = 0.1 [H] = ] T6: M= 0.1M [NaOH]= 0.1 PH = - log [H] PH = - log [ PH = 12 ] T7: M= 0.1M [NaOH]= 0.1 PH = - log [H] PH = - log [ PH = 11 ] T8: M= 0.1M [NaOH]= 0.1 PH = - log [H] PH = - log [ PH = 10 [OH] = 0.1 ] T9: H2SO4 2H + SO4 M= 0.1M [H] = 0.1M PH = - log [H] PH = - log [0.1] PH = 0.7 T10: Hac H + Ac M= 0.1M [H] = 0.1M PH = - log [H] PH = - log [ PH = 2.87 ] [H] = LABORATORIO DE QUIMICA GENERAL I CONCLUSIONES: Una vez concluida la práctica, se pudo notar que al calcular el pH experimental en las soluciones ácidas (HCl) es igual al valor teórico del pH calculado, mientras que en la solución básica Na(OH), el pH experimental solo en T4 fue diferente, esto se debe a que no fue precisa la observación de la coloración en la tabla de referencia de indicadores, también se calculó el pH experimental y teórico tanto del ácido sulfúrico como del ácido acético, notando una pequeña diferencia. OBSERVACIONES; Pude observar que el electrolito fuerte era el ácido sulfúrico y el débil el ácido acético. Se recomienda tener cuidado con los ácidos ya que son peligrosos para la piel. BIBLIOGRAFÍA: ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL, Manual De Prácticas De Laboratorio De Química General I, 2003 Pág. BIBLIOTECA DE CONSULTA MICROSOFT® ENCARTA® 2007, Ácidos – propiedades –características INTERNET, www.edulat.com(PH-significado) 12:20 - 13/08/07. www.wikipedia.com (Amadeo Avogadro) 12:29 - 13/08/07 www.wikipedia.com (Ácidos)