OBJETIVOSa. Conocer las reacciones de neutralizacin del Na2CO3 con HCl; CH3COOH con KOHb. Determinar cualitativamente la fuerza de cidos y bases en una solucin acuosac. Reconocer la formacin de una solucin acida o bsica.MARCO TORICOcidos y basesI. Definicin de ArrheniusLos cidos sin substancias que dan iones hidrogeno, H+, contienen hidrogeno reemplazable por un metal o por un radical positivo para formar sales; las bases son substancias que dan iones hidroxilos, OH-, contiene uno o ms grupos hidroxilos reemplazables por radicales cidos negativos para formar sales; y las sales son substancias que aniones distintos al ion OH- y cationes distintos al ion H+. La neutralizacin es la reaccin de una base y un cido en agua para dar una sal y agua.cidos: ClH3,ClOH,SO4H2,PO4H3,CNHcidoclorhdricoHipoclorosoSulfricoFosfricoCianhdricoBases:NaOH,Ca(OH)2,Fe(OH)2,Cr(OH)3,NH4OHHidrxidoSdicoClcicoFerrosoCrmicoAmnicoSales Neutras:ClNa,(ClO)2Ca3, SO4Fe, CNNH4 Cloruro de sodio Hipoclorito de calcioSulfato FerrosoCianuro AmonicoSales cidas:SO4HK,CO3HNa,Sb2O7H2K2 Bisulfato potsico Bicarbonato sdico piroantimoniato acido de potasioSales Bsicas:I(OH)Mg,ClBiO,SO4UO2Ioduro Bsico de MagnesioOxicloruro de BismutoSulfato de UraniloII. Definicin de Brnsted y Lowrycido es toda substancia que puede dar protones y base toda substancia que puede ganar protones, es decir, cido es un dador de protones y base un aceptor de protones. Puesto que el proceso de ceder o ganar protones es reversible, el cido al perder un protn se convierte en una base y esta al ganarlo se transforma en un cido. El cido y su base correspondiente forman un sistema conjugado.cido1 + base2 cido2 + Base1ClH + H2O H3O+ + Cl-Ejemplo de disociacin de un cido: HCl (g) + H2O (l) H3O+(ac) + Cl (ac) En este caso el H2O acta como base y el HCl como cido, que al perder el H+ se transforma en Cl (base conjugada).

Ejemplo de disociacin de una base: NH3 (g) + H2O (l) NH4+ + OH En este caso el H2O acta como cido pues cede H+ a la base NH3 que se transforma en NH4+ (cido conjugado).III. Definicion de Lewis CIDO: Substancia que contiene al menos un tomo capaz de aceptar un par de electrones y formar un enlace covalente coordinado. BASE: Substancia que contiene al menos un tomo capaz de aportar un par de electrones para formar un enlace covalente coordinado. Ejemplos: HCl (g) + H2O (l) H3O+(ac) + Cl (ac) En este caso el HCl es un cido porque contiene un tomo de H que al disociarse y quedar como H+ va a aceptar un par de electrones del H2O formando un enlace covalente coordinado H3O+. NH3 (g) + H2O(l) NH4+(ac) + OH(ac) En este caso el NH3 es una base capaz de aportar un par de electrones en la formacin del enlace covalente coordinado NH4+. De esta manera, sustancias que no tienen tomos de hidrgeno, como el AlCl3 pueden actuar como cidos: AlCl3 + :NH3 Cl3Al:NH3

IV. INDICADORES DE pH (CIDO- BASE). Son sustancias orgnicas que cambian de color al pasar de la forma cida a la bsica: HIn + H2O In + H3O+ forma cida forma bsica Uno de los indicadores ms utilizados es la fenolftaelna cuya forma cida es incolora y la forma bsica rosa fucsia, y cuyo intervalo de viraje se encuentra entre 8 y 10 de pH. Igualmente, para medir el pH de una disolucin de manera aproximada en el laboratorio se utiliza habitualmente el papel de tornasol que da una tonalidad diferente segn el pH, por contener una mezcla de distintos indicadores.

Algunos indicadores de los ms utilizados son: Indicador Color forma cidaColor forma bsicaZona de viraje (pH)

Violeta de metilo Amarillo Violeta 0-2

Rojo Congo Azul Rojo 3-5

Rojo de metilo Rojo Amarillo 4-6

Tornasol Rojo Azul 6-8

Fenolftalena Incoloro Rosa 8-10

V. VALORACIONES CIDO-BASE Valorar es medir la concentracin de un determinado cido o base a partir del anlisis volumtrico de la base o cido utilizado en la reaccin de neutralizacin. La neutralizacin de un cido/base con una base/cido de concentracin conocida se consigue cuando n(OH) = n(H3O+).

La reaccin de neutralizacin puede escribirse: b HaA + a B(OH)b BaAb + axb H2O En realidad, la sal BaAb se encuentra disociada (a Bb+ + b Aa), por lo que la nica reaccin es: H3O+ + OH 2 H2O, en donde: a = n de H+ del cido y b = n de OH de la base. Para que n(H3O+) se igual que n(OH) debe cumplirse que: n(cido) x a = n(base) x b Vcido x [cido] x a = Vbase x [base] x b Todava se usa mucho la concentracin expresada como Normalidad: Normalidad = Molaridad x n (H+u OH-) Vcido x Ncido = Vbase x NbasePROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

a) Materiales

Soporte y Pinza1 bureta de 50 ml1 fiola de 100 ml1 matraz Erlenmeyer de 250 ml1 pipeta de 5ml1 piceta con agua desionizada1 gotero1 bagueta

b) ReactivosHidroxido de SodioAcido ClorhidricoHidroxido de AmonioVinagre Comercial

1. REACCIN DE NEUTRALIZACIN ENTRE UN ACIDO FUERTE BASE FUERTECaso:

1. Transferir con una pipeta volumtrica 25ml de la solucin de potasio preparada a un erlenmeyer de 250ml, agregar 50 ml de agua destilada y 2 o 3 gotas de indicador de fenolftalena.2. Luego proceder a lavar la bureta, enjuagar por lo menos tres veces con agua destilada y despus con dos porciones de 5 ml. De solucin estndar de HCl3. Fije la bureta en el soporte universal con una pinza y luego proceda a llenarla con HCl (tener cuidado de que no se formen burbujas en la punta de la bureta).4. Coloque el erlenmeyer debajo de la bureta y comience a agregar el HCl gota a gota hasta que la solucin cambie de color.5. Conforme se agrega el HCl se debe agitar fuertemente la solucin.6. La titulacin llega a su fin con el cambio de color del indicador.7. Anotar el volumen gastado de HCl.

Reaccion:KOH (ac) + HCl (ac) KCl (ac) + H2O (l)

1. REACCIN DE NEUTRALIZACIN ENTRE ACIDO DEBIL BASE FUERTECaso1: KOH (ac) y H3PO4 (ac)

1. Transferir con una pipeta volumtrica 25ml de la solucin de potasio preparada a un erlenmeyer de 250ml, agregar 50 ml de agua destilada y 2 o 3 gotas de indicador de fenolftalena.2. Luego proceder a lavar la bureta, enjuagar por lo menos tres veces con agua destilada y despus con dos porciones de 5 ml. De solucin estndar de H3PO43. Fije la bureta en el soporte universal con una pinza y luego proceda a llenarla con H3PO4 (tener cuidado de que no se formen burbujas en la punta de la bureta).4. Coloque el erlenmeyer debajo de la bureta y comience a agregar el H3PO4 gota a gota hasta que la solucin cambie de color.5. Conforme se agrega el H3PO4 se debe agitar fuertemente la solucin.6. La titulacin llega a su fin con el cambio de color del indicador.7. Anotar el volumen gastado de H3PO4. Reaccion:KOH (ac) + H3PO4 (ac) K3 (PO4) (ac) + H2O (l)

Caso 2: 1. Extraemos en un matraz Erlenmeyer, 0,5 ml de vinagre comercial concentracin acido actico, (densidad 0,99 g/ml) y le aadimos 3 gotas del indicador de fenolftalena. 2. En una bureta de 50 ml tenemos la base, fuerte KOH 0,195 N3. Fijar la bureta en el soporte universal con una pinza 4. Coloque el matraz Erlenmeyer debajo de la bureta y empezamos a dejar caer la base gota a gota hasta que la solucin cambie de color5. Conforme se va agregando la base se debe agitar fuertemente la solucin 6. Una vez que ocurre el ligero cambio de color en la solucin, detenemos la corrida y anotamos el volumen gastado de KOH.Reaccion:

1. REACCION DE NEUTRALIZACION ENTRE UN ACIDO FUERTE Y UNA BASE DEBIL:Caso: 1. Extraemos en un matraz Erlenmeyer, 5ml de Hidroxido de Amonio y le aadimos 3 gotas del indicador de azul de bromo timol 2. En una bureta de 50 ml tenemos el acido cloridrico 0,1248 N3. Fijar la bureta en el soporte universal con una pinza 4. Coloque el matraz Erlenmeyer debajo de la bureta y empezamos a dejar caer el acido gota a gota hasta que la solucin cambie de color5. Conforme se va agregando la base se debe agitar fuertemente la solucin 6. Una vez que ocurre el ligero cambio de color en la solucin, detenemos la corrida y anotamos el volumen gastado de HClReaccion:

7. Repetimos el experimento, pero esta vez le aadiremos 3 gotas del indicador de fenolftalena para ver que es lo que ocurre.

CALCULOS Y RESULTADOS

a) Caso:

SOLUCIN NEUTRA

ACIDO FUERTEBASE FUERTEKOH (ac) + HCl (ac) KCl (ac) + H2O (l)

BASE CONJUGADA DBILACIDO CONJUGADO DBIL K+ Cl-

Al realizar la titulacin:V promedio de KOH = 3.2 mLDatos:V de HCl = 5 mL Normalidad de KOH = 0.195NPara hallar la concentracin del HCl real:

Por lo tanto la concentracin real de HCl es 0.1248M

b) Caso1: KOH (ac) y H3PO4 (ac)

SOLUCIN BSICA

ACIDO DBILBASE FUERTEKOH (ac) + H3PO4 (ac) K3 (PO4) (ac) + H2O (l)

BASE CONJUGADO FUERTEACIDO CONJUGADO DBIL 3K+ (PO4)-3

Al realizar la titulacin se obtiene:V promedio de KOH = 3.5 mlDatos:V de H3PO4 = 5mLNormalidad de H3PO4 = 0.195NPara hallar la concentracin del H3PO4 real:

Por lo tanto la concentracin real de H3PO4 es 0.0455M

SAL BASICABase FuerteAcido debilCaso 2:

Datos:Vinagre concentracin acido actico = 0,5 mlDensidad del vinagre: 0,99 g/mlVolumen de la base gastada: 2.2 mlNormalidad de la base = 0,195 Na) Hallamos la normalidad del acido actico:

b) Hallamos la masa de la sal formada en la reaccin:

c) Acido FuerteSAL ACIDABase debilCaso:

Datos:Volumen del Hidroxido de Amonio: 5mlVolumen gastado del Acido Clorhidrico: 1,8 mlNormalidad del Acido Clorhidrico: 0,1248 Na) Hallamos la normalidad del Hidroxido de Amonio

b) Hallamos la masa de la sal formada en la reaccin:

CONCLUSIONES

Producto de la reaccin, entre el acido dbil que viene a ser el (acido actico) y la base fuerte (KOH), nos da como resultado una sal de caractersticas bsicas, esto debido a que en los productos se forma la base conjugada del acido dbil que reacciona, y como este es dbil, pues su base conjugada ser una base fuerte, lo que dar mayor caracterizacin a la sal formada.

Producto de la reaccin, entre la base dbil que viene a ser el(hidrxido de amonio) y el acido fuerte (HCl), nos da como resultado una sal de caractersticas acidas, esto debido a que en los productos se forma el acido conjugado de la base dbil que reacciona, y como este es dbil, pues su acido conjugado ser un acido fuerte, lo que dar mayor caracterizacin a la sal formada.

El acido fosfrico como pudimos observar en la experimentacin, es un acido poliprotico (es decir puede perder de uno en uno sus protones) esto debido a que los valores de la constante de acidez se hacen cada vez ms pequeos conforme se quitan protones consecutivos.

RECOMENDACIONES

Tener cuidado de lavar el vaso y la bagueta con pequeas porciones de agua destilada

Al momento de llenar la bureta procurar que no se formen burbujas en la punta de la bureta.

Colocar el matraz Erlenmeyer sobre un papel blanco para poder observar el cambio de color que se produce en la solucin.

Diluir bien las soluciones para que sea ms sencillo la observacin de los colores. Observar con cuidado los colores de las soluciones ya que al variar la concentracin vara el pH.

CUESTIONARIO

1. Por qu se diluyen las muestras al titularse?

Para obtener el volumen necesario de valorante que se necesita para que el nmero de equivalente gramo entre el valorante y el analito sea el mismo, para despus obtener la concentracin del analito. 1. Cul fue su porcentaje de error en la valoracin de un cido fuerte con una base fuerte?Datos experimentales GrupoN(HCl)

10,1249

20,132

30,250

40,174

50,133

60,078

1. Por qu el Na2CO3 es una base dbil?

Porque al diluirse en agua esta no se disocia totalmente sino que lo hace parcialmente alcanzando un equilibrio entre los reactivos y los productos.

1. Justifique la relacin VaNa = VbNb

La titulacin tiene su fundamento en un principio general segn el cual, un equivalente gramo de un cido reacciona totalmente con un equivalente gramo de una base, sabiendo que el nmero equivalente es igual a normalidad por volumen por ello estos se igualan.

1. Se titulan 0,152g de Na2CO3 puro con una solucin de HCl, a un punto de equivalencia, lo cual requiri 0.361L. Calcule la molaridad de la solucin de HCl.

Para obtener la molaridad simplemente debemos dividirlo entre su parmetro de carga, la cual es igual a nmero de hidrgenos disociados.

ANEXOSINDICADORES COLORIMETRICOS

La determinacin del pH de una disolucin implica la medida del potencial de un electrodo de hidrgeno en la disolucin; sin embargo, se puede determinar un valor aproximado de manera sencilla y rpida mediante el empleo de sustancias indicadoras.Estas sustancias, son compuestos cuyo color, en disolucin, cambia con la concentracin de iones hidrgeno. El intervalo de pH en el que tiene lugar el cambio de color vara sensiblemente de un indicador a otro.Los indicadores sueles ser cidos o bases dbiles que se caracterizan porque su molcula neutra tiene un color diferente al de la forma inica. Por lo general, este cambio de color obedece a una prdida o ganancia de un protn (H+) por parte del indicador provoca una reorganizacin interna de los enlaces.La fenolftalena, por ejemplo se comporta como un cido dbil que se disocia de la siguiente forma:

En medio acido, el equilibrio esta desplazado hacia la izquierda; ya que, el indicador capta los en exceso con lo cual predomina la forma incolora. En medio alcalino, los OH- libres consumen los y el equilibrio se desplaza hacia la derecha con lo cual aparecer la forma coloreada del indicador.

En las siguientes tablas se expresan junto con el intervalo de viraje y los colores que adquieren: