PRÁCTICA NO. 4 "DETERMINACIÓN DEL PH DE SUSTANCIAS POR METODOS EXPERIMENTALES Y EMPLEANDO ECUACIONES MATEMÁTICAS".

OBJETIVO:

Determinar el pH de soluciones ácidas y básicas o alcalinas, comparando el valor obtenido por un  método directo (potenciométrico o tiras de papel pH) contra el valor calculado por fórmulas, para confirmar la veracidad y utilidad de estas últimas, así mismo comprobar que a medida de una solución más diluida, los valores de acidez y basicidad disminuyen.

MATERIALES Y EQUIPO:

• Matraz aforado de 100 ml
• Etiquetas grandes
• 4 vasos de precipitado de 250 ml
• Agitador
• Balanza granataria
• 2 charolitas de papel aluminio
• material de limpieza
• Vaselina
• Cucharas de plástico
• Pipeta aforada de 10 ml
• Pipeta graduada de 5 ml
• Potenciómetro
• Perilla
• Pizeta

REACTIVOS:

• Agua destilada
• Ácido clorhídrico
• Hidróxido de sodio
• Ácido acético
• Hidróxido de amonio
• Tiras de papel pH

TÉCNICA:

(Para comenzar esta práctica se lavó perfectamente todo el material, es importante que no existan interferencias y modifiquen nuestros resultados).
Primero se prepararon las cuatro soluciones de las que se toma el pH: HCl,
CH₃COOH, NaOH y NH₄OH.

De acuerdo a la pureza y densidad de cada reactivo fue como se calculó la cantidad a utilizar en la preparación, tomando en cuenta una normalidad de 0.1 N.
Una vez terminadas las soluciones se tomó una alícuota de 25 ml de cada una; (medimos el pH).
Posteriormente procedimos a realizar la diluciones 1:10 y 1:100 de cada sustancia, es decir, para la de 1:10 tomamos 10 ml y diluimos hasta 100 ml, para la de 1:100 tomamos de esta ultima 10 ml e igualmente diluimos hasta 100 ml. (tomamos el pH de cada dilución) En este proceso la determinación del pH fue por medio de las tiras; sabemos que la concentración del reactivo ya no es la misma, por lo tanto la cantidad de acidez y basicidad disminuye.
CÁLCULOS PARA LA PREPARACIÓN DE SOLUCIONES:

HCL:
Pureza= 38%
E=NxV
E=0.1x0.1
E=0.01
PE=36.45
gr=ExPE
gr=0.01x36.45
gr=0.3645

100=38 =0.36x100=36/38=0.94 ml~1 ml
x   =0.36

NH₄OH:
Pureza= 28%
E=0.1x0.1
E=0.01
gr=0.01x35
gr=0.35

100=28  =0.35x100=35/28=1.25 ml
x   =0.35

NaOH:
Pureza= 100%
E=0.1x0.1
E=0.01
gr=0.01x39.98
gr=0.3998

100=100   =0.3998x100=39.98/100=0.399 ~0.4gr
x   =0.3998

RESULTADOS DEL PH POR EL METODO DIRECTO:
(EN LOS VASOS DE PRECIPITADO)
Ácido débil CH₃COOH = 2.5
Ácido fuerte HCL = 1                 
Base débil NH₄OH = 10
Base fuerte NaOH = 14
(EN LAS DILUCIONES)
1ra CH₃COOH = 3
2da  "            =  4
1ra HCL = 3
2da  "    =  4.5
1ra NH₄OH = 9.5
2da  "         = 7
1ra NaOH = 13
2da  "       = 9
 RESULTADOS DEL PH POR EL METODO DE FÓRMULAS:

HCL
pH=-log(0.1N)=1
      -log(0.01N)=2
      -log(0.001N)=3
NH₄OH
[OH]= ᴦKbCb
=ᴦ 1.8x10⁻⁵(0.1)
=ᴦ 1.8x10⁻⁶
=1.34x10⁻³
POH= -log(1.34x10⁻³)= 2.87
pH+POH= 14
pH= 14-2.87= 11.13

=ᴦ 1.8x10⁻⁵(0.01)
=ᴦ 1.8x10⁻ ⁷
=4.24x10⁻⁴
POH= -log(4.24x10⁻⁴)= 3.37
pH+POH= 14
pH= 14-3.37 = 10.63

=ᴦ 1.8x10⁻⁵(0.001)
=ᴦ 1.8x10⁻⁸ 
=1.34x10⁻⁴
POH= -log(1.34x10⁻⁴)= 3.87
pH+POH= 14
pH= 14-3.87 = 10.13
NaOH
pH=-log(0.1N)=1
      -log(0.01N)=2
      -log(0.001N)=3
pH= 14-1= 13
    =14-2= 12
    =14-3= 11
CH₃COOH
=ᴦ 1.8x10⁻⁵(0.5555)
=ᴦ 9.999x10⁻⁶ 
=3.162x10⁻³
PH= -log(3.162x10⁻³)= 2.5

=ᴦ 1.8x10⁻⁵(0.05555)
=ᴦ 9.999x10⁻⁷
=9.999x10⁻⁴
PH= -log(9.999x10⁻⁴)=  3

=ᴦ 1.8x10⁻⁵(0.005555)
=ᴦ 9.999x10⁻⁸
=3.162x10⁻⁴
PH= -log(3.162x10⁻⁴)=  3.5

CONCLUSIÓN:

Para lograr confirmar la veracidad de las fórmulas matemáticas es importante tener presente lo que es un ácido y base fuerte y un ácido y base débil. Pues un ácido fuerte tiende a disociarse, es decir puede formar moléculas más pequeñas o simplemente se ioniza.

En cambio un ácido débil no se disocia, o lo hace con menor grado; de esto depende el grado o la cantidad de acidez y basicidad que pueda alcanzar la sustancia.

En cuanto a las diluciones realizadas es evidente que entre más dilución exista, la concentración de acidez y basicidad disminuye, ya que el valor de pH es menos extremo. Además de conocer esto, la validez de las ecuaciones también está determinada en saber si la sustancia de la que se desea obtener el pH es fuerte o débil, pues para una sustancia fuerte no se utiliza una constante de disociación, únicamente en las sustancias débiles que están parcialmente disociadas.

CUESTIONARIO:

1.- ¿Qué es un potenciómetro?
Es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie.

2.-Diferentes tipos de papel pH:
El papel tornasol azul que se utiliza para (bases) y rojo (ácidos).

3.-¿Cómo se prepara un papel para identificar ácidos y bases casero?
Un indicador casero puede prepararse a partir de vegetales; (el repollo de color morado), ya que contienen en sus hojas un indicador que pertenece a un tipo de sustancias orgánicas llamadas antocianinas. Para extraerlo, se cortan las hojas y se cuecen, se deja enfriar y se filtra el líquido.
El color que adquiere: Rojo o rosado- ácido , azul u oscuro-neutro y verde-básico.

4.- Electrolito:
Es una sustancia que en su composición contiene iones orbitando libremente, lo cual le ayuda a comportarse como conductor eléctrico, también son conocidas como soluciones iónicas; ejemplo: la sal.

5.-Constante de disociación de:
CH₃COOH = 1.8x10⁻⁵
NH₄OH = 1.8x10⁻⁵

6.-¿Cómo se comporta la acidez y basicidad de una solución cuando se diluye?
El nivel de acidez y basicidad disminuye cuando existe una mayor dilución.
EVIDENCIAS:

CLASIFICACIÓN DE ACIDOS Y BASES FUERTES/DEBILES.

MEDICIÓN DEL pH (METODO DIRECTO)

INDICADORES DE PAPEL pH

REALIZACIÓN DE DILUCIONES, EN LAS QUE DE IGUAL FORMA SE TOMÓ SU pH.