Ao de la Diversificacin Productiva y del Fortalecimiento de la Educacin

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERA GEOLGICA, MINERA, METALRGICA Y GEOGRFICA

``INFORME DE LAS PRCTICAS DE LABORATORIO

EAP: Ingeniera AmbientalAsignatura: Laboratorio de Qumica GeneralGrupo: Mircoles 13:00-15:00 horasDocente: Ing. Jorge Luis Zegarra PumacayoTema: potencial de hidrogeno-indicadores-propiedades cidas y bsicasAlumno: Raez Jaramillo, Alberto Fecha de Realizacin: 22-Abril-15[Escriba texto]

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Fecha de Entrega:29 -Abril-15

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OBJETIVOS:General: El objetivo del experimento en el laboratorio es relacionar alguno los conceptos y tcnicas aprendidos en clase sobre la unidad de reacciones qumicas en soluciones acuosas, aplicando tcnicas de medicin de pH e identificacin de cidos y bases.Especficos: Aprender experimentalmente el uso de indicadores. Identificar entre sustancias caseras, si es cida, si es bsica o si es neutra. Mediante esto sabremos si est no est an en forma ionizada, utilizando un indicador cido-base para partir de ese punto de estabilidad: si se hace cida, o bsica, o se queda como es, neutra. Entender los conceptos de PH (potencial de hidrgeno), fenolftalena, reactividad, bases, cidos entre otros. Determinar la relacin que guardan la molaridad con el PH y establecer relaciones que se ven reflejadas en la intensidad o tonalidad. RESUMEN:En el laboratorio realizamos cuatro experimentos de los cuales en el primero, en el primer caso , tenamos un beaker con una cierta cantidad de agua al cual aadimos sodio metlico, este reacciono con el agua de forma agresiva, luego aadimos unas gotas de fenolftalena (un indicador), tornndose esta reaccin en una tonalidad de rosado .En segundo caso se tiene una solucin desconocida en un tubo de ensayo, se aade unas gotas de indicador y se observa que tras la titulacin, el nuevo contenido mantiene su color. En el tercer caso, tenemos un cierto volumen de una solucin de vinagre y hierro (clavo) contenido en un tubo de ensayo al cual aadimos la fenolftalena entonces observamos que la materia tras la reaccin se mantiene incolora. Por ltimo, en este caso usamos un cierto volumen de una solucin tambin desconocida aunque de igual manera agregamos fenolftalena para que as, esta reaccin tenga un color ms intenso anteriores casos. En todos estos casos utilizaremos los conceptos de neutralizacin o titulacin, adems claro de los mtodos relacionados con el potencial hidrgeno como el de los indicadores: que siguiendo una serie de escalas nos darn un valor aproximado para hallarlo as poder hallar en este caso la sustancia desconocida.

INTRODUCCIN:Nuestro trabajo, consiste en averiguar sobre los resultados que obtuvimos en un experimento durante un laboratorio. Es as, que el reconocimiento de una de las propiedades de la materia: como lo es la funcin PH, permite conocimiento sobre algn compuesto o sustancia conocida y as poder predecir resultados con respecto a alguna reaccinSe lleva a cabo este experimento para una reaccin de neutralizacin y ver cmo acta un indicador, utilizando la fenolftalena. A la vez nos servir cuando queremos saber las propiedades de la disolucin cuando no tenemos conocimiento de su naturaleza como saber si es cida o bsica.Es as que en este informe detallamos y explicamos lo hecho en el laboratorio para eso le pedimos que prosiga con la lectura.

Hay tres efectos secundarios de un cido. Mejora la memoria a largo plazo, disminuye la memoria a corto plazo, y... se me ha olvidado el tercero.Timothy Leary

Marco terico: Reaccin Qumica: Es todo proceso termodinmico en el cual una o ms sustancias (llamadas reactantes), por efecto de un factor energtico, que a determinadas condiciones se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias llamadas productos. Los reactantes pueden ser elementos o compuestos. Se cumple la ley de conservacin de la masa: la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos. Esto es as porque durante la reaccin los tomos ni aparecen ni desaparecen, slo se reordenan en una disposicin distinta.Durante la reaccin se desprende o se absorbe energa: Reaccin exotrmica: se desprende energa en el curso de la reaccin. Reaccin endotrmica: se absorbe energa durante el curso de la reaccin.

Concentracin de soluciones: En qumica, la concentracin de una solucin es la proporcin o relacin que hay entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolvente, donde el soluto es la sustancia que se disuelve, el disolvente la sustancia que disuelve al soluto, y la solucin es el resultado de la mezcla homognea de las dos anteriores. A menor proporcin de soluto disuelto en el disolvente, menos concentrada est la disolucin, y a mayor proporcin ms concentrada es sta. Una de las formas cuantitativas para expresarse la concentracin es la Molaridad (M)

Molaridad (M): La concentracin molar (tambin llamada molaridad), es una medida de la concentracin de un soluto en una disolucin, o de alguna especie molecular, inica, o atmica que se encuentra en un volumen dado expresado en moles por litro.

Normalidad(N):La normalidad (N) es el nmero de equivalentes (eq-g) de soluto (sto) entre el volumen de la disolucin en litros (L).

QU ES EL PESO EQUIVALENTE?El peso equivalente es el peso de una sustancia en gramos que aporta un mol de la unidad reaccionante. As, para el HCl, el peso equivalente es igual al peso frmula. El peso equivalente o equivalente qumico no tiene unidades, por ello es necesario atribuirle una unidad: el gramo. Surge as el concepto de equivalente-gramo, por lo tanto:

1Eq-g = (PE) g

Esto significa que un equivalente-gramo de cualquier sustancia qumica es igual a su peso equivalente expresado en gramos.

Implosin: Accin de romperse hacia dentro con estruendo las paredes de una cavidad en cuyo interior existe una presin inferior a la exterior.

Propiedades generales de los cidos y bases:

cidos:i. Tienen sabor cido como en el caso del cido ctrico en la naranja y el limn.ii. Cambian el color del papel tornasol azul a rosado, el anaranjado de metilo de anaranjado a rojo y deja incolora a la fenolftalena.iii. Producen quemaduras de la piel.iv. Son buenos conductores de electricidad en disoluciones acuosas,v. Ocasionan cambio de color en pigmentos vegetales.vi. Reaccionan con ciertos metales y producen gas hidrogeno.vii. Reaccionan con los carbonatos y bicarbonatos.viii. Reaccionan con bases para formar una sal ms agua.

Bases :i. Tienen sabor amargo.ii. Son resbaladizas.iii. No reaccionan con los metales.iv. Azulean el papel de tornasol.v. Reaccionan con los cidos (neutralizndolos).vi. La mayora son irritantes para la piel.vii. Ocasionan cambio de color en pigmentos vegetales.viii. Las disoluciones de bases conducen electricidad.

cido y Bases segn Arrhenius:

Svante Arrhenius, un cientfico sueco, realiz importantes descubrimientos en qumica, sobre todo relacionado con las disociaciones de compuestos en disolucin acuosa (lo que le vali ser galardonado con el Premio Nobel de Qumica en 1903).La primer definicin de cidos y bases fue dada por el qumico sueco Svante Arrhenius alrededor de 1884 enunciando que: Las sustancias cidas son aquellas que en solucin acuosa se disocian en iones hidrgeno; mientras que las sustancias bsicas son aquellas que en solucin acuosa se disocian en iones hidrxilos.

Sin embargo esta teora tena sus contradicciones y era muy especfica:1. Esta teora es vlida nicamente en medio acuoso, ya que en otro solvente no necesariamente se cumple. 2. Esta teora no considera a los cidos no-proticos, los cuales se ven incapaces de liberar iones hidrgenos ni a las bases deshidroxiladas incapaces de liberar iones hidroxilos.

cidos y bases segn Bronsted y Lowry: A inicios de la dcada de los veinte, dos cientficos (el dans Johannes Brnsted y el ingls Martin Lowry) de forma independiente, descubrieron y postularon una teora cido-base, que abarcaba ms all que la propuesta realizada por Arrhenius. Segn esta teora, un cido es una sustancia qumica capaz de liberar iones hidrgeno, mientras que una base es aquella sustancia qumica capaz de aceptar iones hidrgeno.

Una extensin de la definicin de Brnsted de cidos y bases es el concepto de par conjugado acido-base, que se define como un cido y su base conjugada o como una base y su cido conjugado. La base conjugada de un cido de Brnsted es la especie que resulta cuando el cido pierde un protn. A la inversa, un cido conjugado resulta de la adicin de un protn a una base de Brnsted.Todo cido de Brnsted tiene una base conjugada y toda base de Brnsted tiene un cido conjugado. Sin embargo, esta teora segua dejando fuera a varias sustancias con carcter cido y que no posean protones.

Por ejemplo, el ion cloruro (Cl) es la base conjugada que se forma a partir del cido HCl, y H2O es la base conjugada a partir del cido H3O+ (ion hidronio).

Especies anfiproticas : de acuerdo con la teora de Brnsted-Lowry de cidos y bases: los cidos son donadores de protones y las bases son aceptores de protones. Una molcula o ion puede donar o aceptar un protn, actuando ya sea como un cido o una base. El agua, los aminocidos, los iones hidrogenocarbonato y los iones hidrogenosulfato son ejemplos comunes de especies anfiprticasUn ejemplo comn de una sustancia anfiprtica es el ion hidrogenocarbonato (o bicarbonato), que puede actuar como una base:HCO3- + H2O H2CO3 + OH-o como un cido:HCO3- + H2O CO32- + H3O+Por lo tanto, puede aceptar o donar un protn.

cidos y bases de Lewis: El qumico estadounidense, inventor de la teora de enlace covalente, Gilbert Newton Lewis, complet la historia de las teoras de los cidos y bases, en 1923, con la introduccin de un concepto de cido y bases, ms general que los que ya existan, anteriormente propuestos por Arrhenius y los qumicos Bronsted y Lowry. Lewis, junto a su concepto general, tambin introdujo el uso de las frmulas de los electrones representados por puntos as, el empleo de pares de electrones en las representaciones qumicas, proviene tambin de ste modelo cido-base de Lewis.

i. cido: un cido de Lewis, se define como una sustancia capaz de compartir, o aceptar un par de electronesii. Base: una base de Lewis, es una sustancia con capacidad para compartir o dar pares de electrones.

Aductos: (productos de la reaccin) son compuestos de coordinacin o complejos que a menudo se forman entre cidos de Lewis y bases de Lewis.Anfteros: del compuesto qumico que puede comportarse como un cido o como una base, en funcin del medio y del tipo de sustancias reaccionantes.

Fuerza de los cidos Se denominan cidos fuertes a aquellos cuyas molculas estn disociadas en su casi totalidad al disolverse en el agua. Es el caso del cido clorhdrico: HCl Cl- + H+En la reaccin se pone slo una flecha hacia la derecha para indicar que el equilibrio est tan desplazado a la derecha que prcticamente no existe la reaccin inversa: Por tanto, al no existir prcticamente la reaccin inversa, en la disolucin slo se hallan los iones.Otros cidos, como el ctrico o el actico, se disocian segn la ecuacin:

Estos cidos no tienen sus molculas del todo disociadas, por lo que en la disolucin coexistirn las molculas de cido actico (CH3?COOH), con los iones acetato (CH3?COO-) y los protones (H+). Para escribir la reaccin se utilizan dos flechas.La fuerza de los cidos vara con el grado de disociacin de las molculas al disolverse. Los cidos que tienen un grado de disociacin bajo reciben el nombre de cidos dbiles.Los cidos fuertes tienen prcticamente todas sus molculas disociadas en disolucin acuosa y los cidos dbiles solamente tienen disociada una fraccin de sus molculas.

Fuerza de las bases Una base es fuerte cuando sus molculas se disocian en casi su totalidad y es dbil cuando tiene gran parte de sus molculas en disolucin sin disociar. Son ejemplos de bases fuertes el hidrxido de sodio y de potasio. En cambio, el hidrxido de amonio (NH4OH) es una base dbil, por lo que la ecuacin de disociacin se escribe con dos flechas:

Esta base no tiene sus molculas del todo disociadas, por lo que en la disolucin coexistirn las molculas de hidrxido de amonio con las del ion amonio y el ion hidrxido.La fuerza de las bases vara con el grado de disociacin de las molculas al disolverse. Las bases que tienen un grado de disociacin bajo reciben el nombre de bases dbiles.Las bases fuertes son las que tienen prcticamente todas sus molculas disociadas en disolucin acuosa y las bases dbiles son las que solamente tienen disociada una fraccin de sus molculas.

Constantes de acidez y de basicidad Un cido dbil en disolucin acuosa se disocia de acuerdo con:

La constante de equilibrio se expresa como:

En disoluciones acuosas diluidas, la concentracin de agua se puede considerar constante, por lo que se incluye en la constante de equilibrio. La que se obtiene se llama constante de acidez (Ka).Cuando una base en disolucin acuosa es dbil, se disocia conforme a:

La constante de equilibrio es:

Al igual que en los cidos, en las disoluciones diluidas la concentracin de agua es prcticamente constante, por lo que se engloba en K. La constante que se obtiene se llama constante de basicidad (Kb).(1)

Un cido es ms fuerte cuanto mayor es su Ka y una base es ms fuerte cuanto mayor es su Kb.

El producto inico del aguaEn el estudio de las reacciones cido-base, la concentracin del ion hidrgeno es muy importante,ya que indica la acidez o basicidad de una disolucin. Ya que slo una fraccin muy pequea de molculas del agua se ioniza, la concentracin del agua, [H2O], permanece virtualmente sin cambios. Por consiguiente, la constante de equilibrio para la auto ionizacin del agua, de acuerdo con la ecuacin (15.1), es

Kc = [H3O+][OH]

Como se utiliza H+ (ac) y H3O+ (ac) de manera indistinta para representar al protn hidratado,la constante de equilibrio tambin se puede expresar como

Kc = [H+][OH]

Para indicar que la constante de equilibrio se refiere a la autoionizacin del agua, se reemplazaKc con KwKw= [H3O+][OH] = [H+][OH] (15.2)

donde Kw se denomina constante del producto inico, que es el producto de las concentraciones molares de los iones H + y OH a una temperatura en particular.En el agua pura a 25C las concentraciones de los iones H+ y OH son iguales y se encuentraQue [H+] = 1.0 107 M y [OH] = 1.0 107 M. Entonces, a partir de la ecuacin(15.2), a 25C

Kw= (1.0 107) (1.0 107) = 1.0 1014

Independientemente de que se trate de agua pura o de una disolucin acuosa de especies disueltas,la siguiente relacin siempre se cumple a 25C:

Kw= [H+][OH ] = 1.0 1014 (15.3)

Siempre que [H+] = [OH] se dice que la disolucin acuosa es neutra. En una disolucin cida hay un exceso de iones H+, de modo que [H+] >[OH]. En una disolucin bsica hay un exceso de iones hidroxilo, por lo que [H+]