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Eugenia Calderón Aguilar
hace 6 años
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diferentes sustancias químicas que utilizamos a diario.

1 Semana A preparar 9soluciones Semana 8 Empecemos! Durante esta semana seguiremos explorando la marca que dejan los desechos químicos sobre nuestro ambiente, reforzando así el uso racional y destacando la importancia del descarte adecuado de las diferentes sustancias químicas que utilizamos a diario. Pero esta vez, determinaremos el valor de una solución, partiendo de otra solución distinta, lo cual permite conocer la concentración de una solución a partir de otra de concentración conocida. Qué sabes de...? Para los procesos de valoración de soluciones se requiere de instrumentos específicos de medición de volumen, como son: la pipeta graduada, la pipeta volumétrica, el balón aforado y la bureta, siendo la pipeta y la bureta instrumentos de medición de volumen de gran precisión. La bureta es el instrumento por excelencia en los procesos de neutralización, ya que permite dosificar la cantidad y la velocidad de adicción del líquido. Conoces cómo se realiza el montaje de una titulación? El reto es... En casa del abuelo Floripondio, su nieto Sulfuro miraba un programa de ciencias donde observaban los cambios de color que sufre un indicador en presencia de un ácido o una base; fue entonces que Sulfuro se volteó y miró a su abuelo, éste sonrió y le preguntó a su nieto: Quieres saber cómo ocurre eso? Y su nieto emocionado respondió: Sí, sí, sí! Muy bien, respondió el abuelo. Terminemos de ver el programa y te explicaré. Podrías una vez más ayudar al abuelo? 367

Semana 9 Vamos al grano Las soluciones, como los ácidos, las bases y las sales se utilizan para realizar reacciones químicas o simplemente para preparar otros compuestos que en algunos casos deben

Entre los indicadores más utilizados se encuentra la fenolftaleína y el anaranjado de metilo; sin embargo, puedes preparar tu propio indicador a partir de repollo morado como se explicó en la semana

2 Semana 9 Vamos al grano Las soluciones, como los ácidos, las bases y las sales se utilizan para realizar reacciones químicas o simplemente para preparar otros compuestos que en algunos casos deben ser neutralizados y luego descartados por el desagüe. El proceso de neutralización permite evidenciar una reacción química a través de un cambio de color que sufre el indicador seleccionado. Entre los indicadores más utilizados se encuentra la fenolftaleína y el anaranjado de metilo; sin embargo, puedes preparar tu propio indicador a partir de repollo morado como se explicó en la semana 1. La neutralización es un proceso que se lleva a cabo por medio de una técnica muy utilizada en los laboratorios, llamada titulación, la cual consiste en añadir una solución de concentración conocida colocada dentro de una bureta; debajo de la bureta se coloca un matraz con una solución de concentración desconocida pero con un volumen conocido; dentro del matraz se añaden unas gotas de indicador, el cual virará de color en el momento que se haya neutralizado la reacción. Veamos cómo sería un ejemplo de titulación si colocamos en la bureta ácido muriático HCl 0,1M y abajo en el matraz tenemos 20ml de hidróxido de sodio de concentración desconocida. Dentro del matraz se añade un indicador de acidez llamado fenolftaleína, el cual toma un color fucsia en presencia de una base. Posteriormente se procede a añadir el ácido, poco a poco, hasta que la coloración del indicador dé un rosa pálido, indicando que se ha alcanzado la neutralidad, conocido como punto final de la titulación. No obstante, para tener mayor certeza en los resultados, se repite el procedimiento tres veces, promediando el valor del volumen añadido. Supongamos que los valores del ácido añadido fueron: 23,4ml; 24,1ml y 23,8ml; promediando estos valores obtenemos: Se gastaron 23,77ml de ácido muriático HCl 0,1M para neutralizar 20ml de 23,4ml + 24,1ml + 23,8 ml 71,3 ml Promedio = = = 23,77 ml hidróxido de sodio NaOH de concentración desconocida. Para determinar su concentración, partimos de que en el proceso de neutralización se igualan los números de moles del ácido con los números de moles de la base:

3 Semana 9 HCl + NaOH NaCl + H 2 O Matemáticamente se expresaría de la siguiente manera: moles (base) = moles (ácido) Sabiendo que moles = Concentración x Volumen, tenemos que: CbxVb=CaxVa despejando(cb) Cb Ca x Va 0,1M x 23,77ml = sustituyendo Cb = = 0,1ml Vb 20ml Como resultado tenemos que se gastaron 23,77ml de ácido muriático HCl 0,1M para neutralizar 20ml de hidróxido de sodio que tiene por concentración 0,11M. La técnica de titulación es ampliamente utilizada dentro de los laboratorios, ya que permite determinar la concentración de ácidos y bases que pueden estar presentes en las sustancias químicas, pero también en alimentos, bebidas e, inclusive, en el agua que tomamos a diario. Por ello, los alimentos y bebidas que consumamos deben pasar por un estricto control de calidad que permita garantizar que los valores de acidez y basicidad tienen tendencia hacia la neutralidad, evitando inconvenientes sanitarios. Sabiendo que el agua es un compuesto inorgánico neutro y de características particulares que lo hacen esencial para la vida, los cambios en la acidez o basicidad determinan su calidad para el consumo humano o para la sobrevivencia de los demás seres vivos. Por tal motivo, los agentes contaminantes presentes en el suelo o en el agua pueden alterar su calidad, haciendo poco recomendable su consumo. Además de los agentes contaminantes terrestres y acuáticos, se suma otro factor: los gases emitidos a la atmósfera provocan que las precipitaciones se acidifiquen. Todos estos elementos inciden en el incremento del costo final del agua potable. Y hacen cada vez más urgente la necesidad de concientizar a la población en general acerca de la valoración y conservación del vital líquido. 369

Semana 9 Para saber más Si deseas conocer más sobre la valoración de las soluciones, te invitamos a visitar las siguientes direcciones web: http://quimipage.galeon.com/ http://labquimica.wordpress.

4 Semana 9 Para saber más Si deseas conocer más sobre la valoración de las soluciones, te invitamos a visitar las siguientes direcciones web: en_suelo.pdf Aplica tus saberes Los indicadores de acidez y basicidad son compuestos; junto con el ácido o la base a medir puede existir una transferencia de protones (hidrógeno) provocando cambios en el color; es por ello que la fenolftaleína en presencia de bases forma una sal de color rojizo (fucsia), en cambio, en presencia de ácidos se forma un compuesto llamado lactona fenólica, la cual es incolora. En el caso del indicador de ph natural como el repollo morado, al igual que los otros indicadores, cambia la composición química alterando su coloración por la presencia de un ácido o una base. Te invitamos a que prepares una solución de repollo morado y busques distintas fuentes de agua (potables o no) y determines su acidez o basicidad. Comprobemos y demostremos que Continuando con el repollo morado, te animamos a realizar una dilución seriada (diluir a la mitad, varias veces) de vinagre y añadas unas gotas de indicador. Repite la misma experiencia, pero esta vez con bicarbonato de sodio. Anota tus observaciones con respecto a la coloración obtenida y la intensidad del color resultante. 370

Semana 9 El agua natural posee en su composición una cantidad determinada de sales; sin embargo, cuando estos minerales se incrementan, especialmente el calcio (Ca) y magnesio (Mg), las aguas cambian

5 Semana 9 El agua natural posee en su composición una cantidad determinada de sales; sin embargo, cuando estos minerales se incrementan, especialmente el calcio (Ca) y magnesio (Mg), las aguas cambian su solubilidad y pasan a denominarse aguas duras, las cuales no son aptas para el consumo humano, ni tampoco para el lavado de utensilios, ya que el jabón es insoluble en las aguas duras. Existen algunas sustancias llamadas intercambiadores de iones que permiten remover el excedente de calcio y magnesio presente en las aguas, esta técnica es utilizada principalmente en el mantenimiento de piscinas. 371

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