SEMANA 12 ÁCIDOS, BASES Y ELECTROLITOS Elaborado por: Licda. Vivian Margarita Sánchez Garrido

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1 UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS, CUM UNIDAD DIDÁCTICA QUÍMICA, PRIMER AÑO I. INTRODUCCIÓN PRACTICA DE LABORATORIO 2014 SEMANA 12 ÁCIDOS, BASES Y ELECTROLITOS Elaborado por: Licda. Vivian Margarita Sánchez Garrido En esta práctica mediremos el ph, en especial la concentración de iones hidrógeno (H + ) presentes en ácidos y bases. Esto lo realizaremos con diferentes métodos o técnicas como: Potenciómetro: es un instrumento que mide el valor del ph de forma precisa (usa dos decimales). Mide la diferencia del potencial entre dos electrodos: un electrodo de referencia y un electrodo de vidrio que es sensible al ion hidrógeno. Indicador: es una sustancia que mide de forma aproximada el ph de una disolución. Al emplear indicadores, ácido o bases débiles presentan diferente color según el ph. Ejemplos de indicadores, ph y colores a los que viran: Indicador Color en ph ácido Color en ph básico Rojo Neutro * fucsia ámbar Rojo de Metilo rojo amarillo Azul de Bromotimol amarillo azul *Indicador que se utilizará en la práctica. Papel ph: Es un papel impregnado de una mezcla de pigmentos que al sumergirlo en una solución mostrará una coloración típica a un ph determinado que indicará un resultado numérico. El papel tornasol es el indicador mejor conocido. Además se demostrará la conductividad eléctrica de diversas sustancias, donde se demostrará que la conductividad eléctrica depende de la concentración de los iones que se encuentran en la solución. A las sustancias que se disocia en agua produciendo una solución conductora de la electricidad se identificarán como electrolitos. Hay de dos tipos: fuertes y débiles. Los electrolitos fuertes son aquellos solutos que existen en disolución exclusivamente (o casi exclusivamente) como iones. Se puede predecir que los ácidos fuertes, bases fuertes y casi todas las sales solubles, son electrolitos fuertes. Los electrolitos débiles son aquellos solutos que existen en solución principalmente en forma de moléculas, aunque hay una pequeña fracción que está en forma de iones. Se puede predecir que los ácidos y bases débiles son electrolitos débiles. Los no electrolitos son aquellos solutos que existen en disolución en forma de moléculas y no contiene iones. La medición del ph y los electrolitos son importantes en la salud humana. Algunos cationes biológicos importantes son Na +, K +, Ca ²+ y Mg ²+. Además el anión, Cl - y el anión poliatómico, ión bicarbonato (HCO - 3 ). 1/6

2 II. OBJETIVOS El estudiante después de realizada la práctica será capaz de: 1. Clasifica una sustancia como electrolito fuerte, electrolito débil o no electrolito. 2. Determina el valor de ph de diversas sustancias. 3. Calcula la concentración de iones hidrógeno a partir de datos de ph de la sustancia. 4. Clasifica las sustancias usadas en la presente práctica como ácidos o bases. III. MATERIALES (REACTIVO Y EQUIPO): 1. 3 potenciómetros 2. Papel ph con su respectiva escala de colores 3. Indicador Rojo neutro 4. Frasco No. 1 Solución de NaCl al 1 % p/v 5. Frasco No. 2 Solución de HCl al 1% p/v 6. Frasco No. 3 Solución de CH 3 COOH al 1% p/v 7. Frasco No. 4 Solución de NH 4 OH al 1% p/v 8. Frasco No. 5 Solución de NaOH al 1% p/v * MATERIAL APORTADO POR LOS ESTUDIANTES Kit de laboratorio 1 sobre de citrato de magnesia (cómprelo en la farmacia) 2 cucharadas de azúcar de mesa 1 frasco de 120 ml de Alcohol etílico al 70% v/v. 1 botella pequeña de Vinagre 1 sobre de suero oral GLUCOSORAL (u otro SIN COLOR). 1 bebida rehidratante (Gatorade, Powerade o Revive, SIN COLOR) 1 frasco de 60 ml de antiácido (Leche de Magnesia Phillips) 1 Aparato para determinar la Conductividad Eléctrica. 7 frascos de compota limpios y secos. (por grupo de trabajo. Pregunte a su profesor) IV. PROCEDIMIENTO A. SUSTANCIAS QUE NO SE DISOCIAN Y QUE SE DISOCIAN. Los compuestos iónicos conducen la electricidad si se encuentran fundidos o en solución. 1. Rotule el frasco de compota y coloque el CITRATO DE MAGNESIA EN FORMA SOLIDA hasta menos de ¼ del frasco. Luego introduzca los electrodos dentro del sólido, determine si hay conductividad eléctrica, desconecte, lave con agua y seque los electrodos después de cada determinación. Complete el cuadro. 2. Repita el paso 1 con la SACAROSA. 3. Agregue agua hasta la mitad del frasco de compota del CITRATO DE MAGNESIA y agite. Introduzca los electrodos dentro de la solución, determine si hay conductividad eléctrica, desconecte y limpie el electrodo. Complete el cuadro. 4. Repita el paso 3 con la SACAROSA. 2/6

3 Sustancias 1) Introduzca los electrodos del aparato de conductividad Conduce electricidad como SÓLIDO? 2) Agregue 150 ml de agua y disuélvalo. Conduce electricidad como SOLUCIÓN? DEBIL / FUERTE Electrolitos que contiene (revise ingredientes ) Citrato de magnesia Sacarosa 1. Escriba la ecuación de disociación del Sulfato de magnesio 2. Escriba la ecuación de disociación del Bicarbonato de sodio B. DISOCIACIÓN DE COMPUESTOS COVALENTES Las sustancias covalentes que no se disocian en agua permanecen como moléculas y NO conducen la corriente eléctrica. Las sustancias covalentes que se disocian en agua, generalmente son electrólitos débiles. 1. Rotule dos frascos de compota y coloque dentro el volumen suficiente que cubra los electrodos del aparato de conductividad eléctrica con: a) ALCOHOL ETÍLICO 70% v/v b) VINAGRE 2. Introduzca los electrodos dentro del frasco con ALCOHOL, determine si hay conductividad eléctrica, desconecte, lave con agua y seque los electrodos después de cada determinación. Complete el cuadro. 3. Repita el paso 2 con el VINAGRE. Solución Conduce electricidad? DEBIL / FUERTE Naturaleza de la sustancia. POLAR / APOLAR Se disocia? CH 3 CH 2 OH (Alcohol etílico) CH 3 COOH 5% (Vinagre) 1. Escriba la ecuación de disociación del Ácido acético C. ELECTROLITOS EN BEBIDAS. Existen bebidas pare reponer los electrolitos perdidos, en el caso de enfermedad como una diarrea o perdidos en el sudor al hacer deporte. 1. Rotule dos frascos de compota y coloque dentro el volumen suficiente que cubra los electrodos del aparato de conductividad eléctrica con: a) SUERO ORAL b) BEBIDA REHIDRATANTE (Gatorade, Revive. Etc) 3/6

4 2. Introduzca los electrodos dentro del frasco con SUERO ORAL, determine si hay conductividad eléctrica, desconecte, lave y seque los electrodos después de cada determinación. Complete el cuadro. 3. Repita el paso 2 con la BEBIDA REHIDRATANTE. Solución Conduce la electricidad? Electrolitos que posee (REVISE INGREDIENTES Y ESCRIBA LOS COMPUESTOS QUE SEAN ELECTROLITOS) Suero Oral* Bebida rehidratante* *NOTA: Guarde los frascos con el suero y bebida para utilizarlos en el procedimiento D. 1. Escriba la ecuación de disociación del Cloruro de sodio 2. Escriba la ecuación de disociación del Cloruro de potasio D. DETERMINACIÓN DE SUSTANCIAS ÁCIDAS O BÁSICAS Las sustancias pueden clasificarse como ácidas o básicas en base a los valores de ph. 1. Utilice los frascos utilizados en el PROCEDIMIENTO C: a) SUERO ORAL b) BEBIDA REHIDRATANTE (Gatorade, Revive. Etc) c) ANTIACIDO (leche de magnesia Phillips) Prepárelo con 5ml de antiácido en 15 ml de agua y agite. 2. Medición de ph con papel ph: con una varilla de vidrio tome una gota de cada frasco y moje el papel ph que debe estar en una superficie limpia y seca (vidrio de reloj) y complete el cuadro. Limpie la varilla cuando cambie de frasco. 3. Medición de ph con indicador Rojo Neutro: agregue 3 gotas de indicador a cada frasco y agite. Observe la coloración y complete el cuadro. Utilice los colores indicados en la introducción de esta práctica. PAPEL ph INDICADOR ROJO NEUTRO COLOR VALOR ÁCIDO / NEUTRO / BASICO COLOR ÁCIDO / BÁSICO Suero Oral Bebida rehidratante Antiácido 4/6

5 E. DETERMINACIÓN DE CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA Y ph 1. En el laboratorio encontrará 6 frascos con las soluciones que aparecen en el cuadro siguiente. 2. Introduzca los electrodos dentro del frasco No. 1, NaCl, determine si hay conductividad eléctrica, desconecte, lave con agua y seque los electrodos después de cada determinación. Complete el cuadro. 3. Repita el paso 2 con las soluciones que continúan en el cuadro. 4. Medición de ph con potenciómetro: conecte el potenciómetro, introdúzcalo en el frasco de NaCl, espere a que los números en la pantalla se estabilicen (que permanezca el mismo valor 1 decima), realice la lectura del valor de ph. Complete el cuadro. 5. Repita el paso 4 con las soluciones que continúan en el cuadro. FRASCO No. SOLUCIÓN ELECTROLITO DÉBIL / ELECTROLITO FUERTE / NO ELECTROLITO POTENCIÓMETRO VALOR DE ph [H + ] ACIDO/ NEUTRO/ BASICO 1 NaCl 2 HCl 3 CH 3 COOH 4 NH 4 OH 5 KOH 6 C 6 H 12 O 6 (glucosa) V. ANALISIS Y CONCLUSIONES VI. CUESTIONARIO 1. Por qué no condujo la electricidad el contenido del citrato de magnesia en estado sólido? 2. Electrolitos presentes en el citrato de magnesia: a. b. c. 5/6

6 3. Investigue a que indicador de ph pertenece el nombre químico indicado en el cuadro y coloque el intervalo de ph de viraje y colores: Nombre químico (denominación química) Nombre común del indicador Intervalo de ph de viraje Colores Dimetilaminofenacina Acido dimetilaminoazobenceno-ocarboxílico Dibromotimolsulfonftaleína 4. Escriba la ecuación de disociación de los electrolitos débiles del inciso E 5. Escriba la ecuación de disociación de electrolitos fuertes empleados en la parte E. 6. Indique los valores normales de electrolitos séricos en adultos Valores normales en adultos meq/l Calcio: Cloruro: Potasio: Magnesio: Sodio: VII. BIBLIOGRAFIA García, Edda. Practica de laboratorio, Ácidos, Bases y Electrolitos. Unidad Didáctica de Química, Facultad de Ciencias Médicas, Universidad de San Carlos de Guatemala, 2013 Timberlake, Karen C. Química general, Orgánica y biológica. Estructuras de la vida. 4ta edición. Pearson Educación de México, S.A de C.V., México, 2013 Patiño Restrepo, J.F. Metabolismo, Nutrición y Shock. 4ª edición. Editorial Médica Internacional Ltda. Bogotá, Colombia, Whitten. Davis. Peck. Stanley. Química. 8ª edición. Cengage Learning Editores, S.A, México Guarnizo, Martinez. Experimentos de Química orgánica con enfoque en ciencias de la vida. Ediciones Elizcom, S.A, Colombia. Desequilibrio electrolítico. [Consulta: 24oct13] 6/6