ASIGNATURA: QUIMICA AGROPECUARIA (RB8002) GUÍA N 4: DETERMINACION DE ph

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1 I. Presentación de la guía: ASIGNATURA: QUIMICA AGROPECUARIA (RB8002) GUÍA N 4: DETERMINACION DE ph Competencia: El alumno será capaz de aplicar diferentes métodos instrumentales para la determinación del ph y reconocer los principios fundamentales del equilibrio químico (ácido base). Evaluación: La evaluación de esta guía tiene carácter formativo lo que permitirá detectar el dominio de los objetivos planteados. Metodología: El docente organizará grupos de trabajo para desarrollar las actividades propuestas. Posteriormente el alumno confeccionará un informe de los resultados obtenidos que será adjuntado en el portafolio semestral. II. Resumen Teórico: Algunos de los procesos más importantes de los sistemas químicos y biológicos son reacciones ácidobase en disolución acuosa. Existen tres teorías ácidobase aceptadas dependiendo del sistema en estudio. Teorías ácidobase: La Teoría de Arrhenius, postula que un ácido es la especie que en solución acuosa libera iones hidronio (H 3 O + ) al medio. Ejemplo: HCl H O H O + Cl 2 3 H SO 2H O 2H O + SO Una base es aquella especie que en solución acuosa libera iones hidróxido (OH ) al medio. Ejemplo: NaOH Na + OH Al(OH) 3 Al 3 + 3OH La teoría de Arrhenius es limitada ya que algunos compuestos químicos no presentan el grupo hidronio o hidróxido en su estructura, y el disolvente esta condicionado a ser agua. La Teoría de Lowry y Bronsted, postula que un ácido es la especie que puede donar o ceder iones hidrógeno (H + ) al medio (no necesariamente el disolvente es agua). Ejemplo: H PO 3H + PO Determinación de ph (RB8002). Documento preparado por Marcela Urrutia. Docente Sede La Serena. Página 1 de 5

2 Una base es aquella especie que puede captar o aceptar iones hidrógeno del medio. HCO 3 H H2CO3 En la teoría de Lewis, un ácido es la entidad capaz de aceptar un par de electrones en su entorno y una base, la entidad capaz de ceder o donar un par de electrones. Producto iónico del Agua (K w ): El agua es un compuesto que tiene una particularidad especial, por lo tanto, no resulta fácil explicar su comportamiento. Por ejemplo, presenta un rango bien amplio para mantenerse líquido (0 C a 100 C). Desde el punto de vista ácidobase es un anfolito y su disociación puede ser establecida como sigue: El producto iónico del agua resulta: Experimentalmente su valor a 18 C es: H2O H + OH Kw H OH K 1,0 10 mol / L w Port tanto, 7 H = OH 1,0 10 / mol L En función de esta igualdad podemos establecer lo siguiente: H > OH H = OH H < OH Región ácida Región neutra Región básica Medida de la acidez y basicidad El término utilizado es el ph, escala propuesta por el investigador Sörensen. El rango de medición esta entre 0 y 14 y, se define como el logaritmo de la concentración del ión hidrógeno: ph log H En la figura N 1 encontraras una escala de ph con algunos ejemplos: Determinación de ph (RB8002). Documento preparado por Marcela Urrutia. Docente Sede La Serena. Página 2 de 5

3 Figura N 1: Escala de ph En la escala de ph se distinguen claramente tres zonas: Zona ph ácida 0 6,9 neutra 7,0 básica 7,1 14 Otras técnicas para medir ph son: phmetro Indicadores orgánicos ácidobase Papel ph universal 014 Papel tornasol Los indicadores son compuestos orgánicos, que presentan un rango determinado de ph a medir. Lo interesante es que la medición se manifiesta por colores, mientras el ph del compuesto sea Determinación de ph (RB8002). Documento preparado por Marcela Urrutia. Docente Sede La Serena. Página 3 de 5

4 ácido tendrá el primer color y si el ph cambia a básico manifestará el segundo color. Los indicadores son muy útiles en la titulación de ácido y bases (neutralización). III. IV. Actividad práctica: Determinar el ph en diferentes disoluciones por métodos cualitativos y cuantitativos Objetivos: Conocer las teorías ácidobase. Determinar el ph de forma cualitativa y cuantitativa. Clasificar un compuesto en función del valor de ph según escala de ph (ácido, base) V. Materiales y reactivos: Tubo de ensayo Vaso de precipitados de 100 ml Gradilla de madera phmetro Papel tornasol rosado y azul Papel ph universal 014 Fenolftaleína Azul de bromotimol Azul de bromotimol Hidróxido de sodio, NaOH Acido clorhídrico concentrado, HCl Jugo de limón comercial Vinagre blanco Leche líquida Agua mineral jabón Anaranjado de metilo VI. Procedimiento experimental Experiencia N 1: Determinación de ph utilizando el phmetro. Con la ayuda del profesor utilizar el phmetro en la determinación del ph de las siguientes sustancias: Jugo de limón comercial, Vinagre blanco, Café negro, Leche, agua mineral, solución jabonosa. Interpretar el valor obtenido con el phmetro en función de la escala de ph. Experiencia N 2: Determinación del ph con indicadores orgánicos. Disponga de diez tubos limpios y secos en una gradilla de madera. A cinco de los tubos adicione 3,0 ml de una disolución de ácido clorhídrico 0,1 M y los cinco restantes con disolución de hidróxido de sodio 0,1 M. Organizar los tubos en pareja y agregar 3 gotas de indicador orgánico en cada uno de los tubos. Observar el color que adquiere el indicador en cada unos de los tubos. Repetir con todos los indicadores disponibles en el laboratorio. Adicionar a un tubo de ensayo disolución de jabón y adicionar gotas de fenolftaleína. Interpretar el resultado observado. Determinación de ph (RB8002). Documento preparado por Marcela Urrutia. Docente Sede La Serena. Página 4 de 5

5 Experiencia N 3: Determinación del ph con cinta universal ph 0 14 Determinar el ph de las sustancias analizadas en la experiencia N 1 con papel universal Comparar los colores con el patrón de colores indicado por el fabricante. Experiencia N 4: Determinación del medio (ácido básico) con papel tornasol. Determinar el ph de las sustancias analizadas en la experiencia N 1 con papel tornasol Clasificar las sustancias como ácido o base según el cambio de coloración en el papel tornasol azul o rosado. VII. Resultados Tabla de resultados experiencia N 1: Determinación de ph utilizando el phmetro. Sustancia Valor de ph (phmetro) Interpretación Jugo de limón comercial Vinagre blanco Leche agua mineral Solución de jabón Tabla de resultados experiencia N 2: Determinación del ph con indicadores orgánicos. Indicador Color inicial del Color del indicador con Color del indicador con orgánico indicador ácido clorhídrico 0,1 M hidróxido de sodio 0,1 M VIII. PostLaboratorio: Redactar un informe de los resultados obtenidos según pauta de evaluación de informes que aparece en la guía para el éxito académico Universidad tecnológica de Chile Inacap. Sede la Serena. Pagina 54. Investigue el rango de viraje (ph de cambio) de los indicadores orgánicos utilizados. IX. Bibliografía Química Ciencia Central, Brown, LwMay Bursten, Novena Edición. Editorial Pearson Ciencias Plan Común, Química. Grupo educacional Cepech Química General, Raymond Chang, séptima edición. Editorial Mc Graw Hill Determinación de ph (RB8002). Documento preparado por Marcela Urrutia. Docente Sede La Serena. Página 5 de 5