REACCION DE NEUTRALIZACIÓN 1 QUIMICA TRABAJO PRACTICO DE LABORATORIO Nº 3 REACCIONES DE NEUTRALIZACIÓN Evaluación en este laboratorio se evaluarán contenidos conceptuales, procedimentales y actitudinales, y con el informe que presentarás en la fecha acordado con el docente. RECUERDA, por tu seguridad y la de todos!!!!! No hacer experimentos o pruebas no autorizadas por los docentes. No fumar, comer o beber dentro del laboratorio de química. Leer atentamente, las etiquetas de los reactivos. Terminada la práctica, dejar todos los elementos limpios y ordenados. Cronograma Carga horaria: 2,5 h de reloj. Lugar: -Laboratorio de Química, Dpto. Ingeniería Química, para alumnos de : Ingeniería Electromecánica, Eléctrica, Mecánica, Química, Alimentos, Civil. -Laboratorio de Química, Dpto. Ing. Minas, para alumnos de Minas, Metalurgia Extractiva, Electrónica, Bioingeniería. REACCION DE NEUTRALIZACIÓN 2 1- INTRODUCCION Tal como se vio en la teoría, cuando se pone en contacto soluciones de ácidos (inorgánicos u orgánicos) con soluciones de hidroxilos se producen las llamados reacciones de neutralización. Que como consecuencia conducen a la formación de sales con la consiguiente producción de agua. Desde el punto de vista químico, la reacción de neutralización se puede formular así: a AcH + b HO-B H2O + Ac-B Las características finales de la sal obtenida, dependerán de las condiciones operatorias con las que se trabaje durante la experiencia. En principio siempre se obtendrán sales neutras. Como ejemplo a nivel del trabajo práctico se harán experimentos con: ácidos monoproticos: ácidos clorhídrico, ac. Nítrico ácidos diproticos: ac. Sulfúrico. ácidos policrotico: ac. Fosfórico que es triptodico. Estos ácidos poliproticos, tienen diferentes Ka o pKa una para cada disociación ácido/base, por lo tanto las velocidades de reacción en caso particulares dependerá del grado de disociación de cada uno de ellos. Como estas reacciones de neutralización no solo se dan con los ácidos de origen inorgánicos sino que también se dan con los ácidos orgánicos, situación que a nivel de laboratorio será evaluada haciendo reaccionar una solución de acido acético con hidróxido de sodio o de potasio como ejemplo ilustrativo. También se pueden hacer ensayos con agua de cal, que en este caso será portadora de hidróxido de calcio el cual tiene una muy baja solubilidad, por lo tanto la concentración de Ca++ e OH- que quedan en solución son escasos pero suficientes como para dar las reacciones de neutralización en estudio. 2- OBJETIVOS Se espera que al finalizar este práctico, el alumno sea capaz de: Reconocer y manipular los reactivos y drogas de laboratorios. Reconocer e interpretar las reacciones de neutralización Sepa reconocer los mecanismos de formación de sales por neutralización Interpretar una titulación. REACCION DE NEUTRALIZACIÓN 3- MATERIALES Y DROGAS Materiales: Tubos de ensayos comunes Pipeta pasteur. Ácido sulfúrico Acido Acético Acido Clorhídrico Acido nítrico Acido fosforico Hidróxido de sodio Hidróxido de bario Hidróxido de potasio Fenolftaleína Drogas: 4- PRÁCTICA DE LABORATORIO a) Tomar el tubo de ensayo y agregar agua hasta línea que indica el tubo. b) Agregar a éste “1 ml de solución” de los ácidos disponibles para el trabajo práctico. El indicador utilizado para la experiencia se llama FENOLFTALEINA 3 REACCION DE NEUTRALIZACIÓN 4 y posee dos situaciones colorimetricas (a) cuando este en un medio ácido pH menor que 7 está incoloro y (b) cuando el pH sube hacia la zona alcalina, la solución se torna violácea-rosada perfectamente distinguible de la situación anterior. Hay numerosos indicadores ácidos bases cuyas variación de colores son más estrechos y que también muestran muy diferentes colores a los rangos de pH donde se encuentren. 7- INFROME 1. Determinar las características de los ácidos o bases utilizadas. Buscar en la bibliografía todas las propiedades físico químicas y listarlas en el informe de laboratorio 2. Será tarea de los estudiantes hacer un listado con los nombres de por los menos 10 indicadores ácidos/base con sus respectivos colores y sus rangos de validez para cada caso. TITULACIÓN ÁCIDO BASE Solución titulante de NaOH de normalidad “b” conocida en bureta, tener cuidado de enrrasar bien, que no quede aire en el robinete o en su salida. REACCION DE NEUTRALIZACIÓN 5 Cuando se desea conocer el “titulo” o concentración verdadera de una solución procede a su valoración o titula contra una solución de concentración conocida que básicamente debería ser de una sustancia de los conocidos como patrones primarios o eventualmente patrones secundarios. El acido clorhídrico puede ser considerado como patrón, para lo cual hay que seguir una serie de pasos para obtener el acido patrón. Operación que se hace por destilación hasta obtener un azeotropo de punto de ebullición constante y que por su puesto tiene una composición constante (método de la ASTM y/o ACS). a) Llenar la bureta de 25ml con hidróxido de sodio de titulo conocido. b) En el Erlenmeyer (frasco cónico) agregar agua destilada hasta los 100 ml y luego colocar 10 ml de acido entregado en la cátedra medidos en la pipeta de doble aforo. c) Luego se le agrega, a la solución, gotas de la droga fenolftaleína. d) Antes de abrir el robinete se debe verificar el volumen inicial del hidróxido de sodio. Se abre el robinete para que salgan gotas de hidróxido de sodio en el Erlen meyer hasta asegurar que la solución acida cambia su color. Lluego se cierra el robinete y se verifica el volumen final. Se calcula la deferencia de volúmenes y esta va a ser el volumen utilizado para el cálculo de la normalidad del acido. e) Por último, realizar el cálculo para saber la normalidad del acido: NACxVAC= NBXvB OTRAS REACCIONES DE INTERES Serán por ejemplo las reacciones de precipitación por la formación de sales insolubles (precipitación) como ejemplo se pueden citar los casos de los aniones sulfatos que precipitan cuando se encuentran con sales solubles de “BARIO” SO4Na (aq) + BaCl2(aq) BaSO4 + [Na+aq] + [Cl-aq] Cualquiera de ellos Ba, Cl2 aq Ba (OH) 2 aq AgNO3aq incoloro AgNO3 (aq) + Soplar con aire de nuestra respiración + Solución de cualquier cloruro (Na) (K) + Solución de CROMATO de Na (K) Ba CO3 blanco +… +… AgCl blanco Ag2CrO4 amarillo +… REACCION DE NEUTRALIZACIÓN 6 REACCION REDOX Colocar en tubo de ensayo hasta la mitad de su capacidad con solución de Cobre (o cualquier sal soluble de cobre) y agregar un bollito de virulana de hierro. Observar los fenómenos que ocurren. En otro tubo hacer lo mismo introduciendo un resorte de alambre de hierro dulce anotando lo que sucede en el sistema. INFORME INDIVIDUAL Hacer esquema y dibujos de todo lo utilizado en los trabajos prácticos desarrollados.