analitica practica 2.docx

7/27/2019 Analitica practica 2.docx

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Universidad Nacional Autnoma de Mxico

Facultad de Qumica

Laboratorio de Qumica Analtica

Clave de la asignatura: 1402

Grupo: 34

Profesor: M. en C. Tomas Guerrero

Reporte de la prctica 2: Estudio de Equilibrios cido-Base

Alumnos:

Estaol Vega Jos Arturo de Jess

Gonzlez Crdova Carla DanielaFragoso Morales Jonathan Fernando

Fecha de entrega:

Viernes 13 de Septiembre de 2013


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Objetivos

Observar el comportamiento de los indicadores acido-base en diferentesdiluciones.

Medir el pH de las disoluciones propuestas y construir una escala de pH.Hiptesis

Los pH calculados en el previo son muy cercanos a los obtenidosexperimentalmente, con la ayuda de pHmetro y los indicadores cido base

coloridos.

Introduccin

Las reacciones cido-base en disolucin acuosa es uno de los procesos ms

importantes en los sistemas qumicos y biolgicos, como ejemplo los jugos gstricos quepermiten la digestin y tambin las molculas responsables del color de sistemas bilgicos

como las antiocianinas en la col morada, la cual se utiliz en esta prctica para hacer

valoraciones de pH.

Se define un cido como cualquier in o molcula capaz de ceder protones. Por lo

contrario, una base es cualquier in o molcula capaz de fijar protones. Cuando un cido

pierde un protn, se forma una base. Cuando una base fija un protn, se forma un cido.

Cualquier cido tiene una base conjugada y cualquier base tiene un cido conjugado;

mientras que el pH, se define como, el logaritmo negativo de la concentracin de [H+].

Un indicador acido-base es un Acido o base orgnico dbil cuya forma sin disociar difiere

del correspondiente acido o base conjugados. El cambio de color se debe a un cambio

estructural inducido por la protonacin o desprotonacin de la especie. Los indicadores

cido-base tienen un intervalo de viraje de unas dos unidades de pH, en la que cambian la

disolucin en la que se encuentran de un color a otro, o de una disolucin incolora, a una

coloreada.

Resultados y anlisis

Parte ITabla I. Disoluciones e Indicadores coloridos.

Color del indicador

Disolucin de: pH Universal Fenoftalena Anaranjado de metilo Indicadornatural(extracto de

col morada)

HCl 0.1M 2.03 Rojo Transparente Rojo Rosa intenso


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Tabla II. Registro de intervalos de vire y pKas.

Indicador Intervalo(s) de vireexperimental (aprox)

Valores indicados en la literatura

pKa Intervalo de vire

Indicador universal 2 4 , 4 6, 6 8, 8 10, 10 12

Anaranjado de metilo 4.2 4.2 3.1 4.4

Natural(col morada) 4 6 , 9 12

Fenoftalena 9.5 9.7 8.2 10

Parte IITabla III. Registro de datos

Disolucin Parcido-Base

pH Concentracincido[HA]

ConcentracinBase[A-]

pKa

Acido actico 0.1 M 3.4 10-1.0017

Acetato de Sodio 0.1M

7.6 10-7.6

cido actico +Acetato de sodio

AcOH + AcO-

4.62 10-1.0001 10-4.62 8.24

cido Fosfrico 2.49 10-1.0143

Dihidrgenfosfato desodio 0.1 M

4.77 10-4.77

cido Fosfrico +Dihidrgenfosfato desodio

H3PO4 + H2PO4-

2.38 10-1.0185 10-2.38 3.76

Bicarbonato de sodio0.1 M 8.58

10-1

Carbonato de Sodio0.1 M

11.31 10-11.31

Bicarbonato de

sodio+ Carbonato deSodio

NaCO3- +HNaCO3

10.0110-1 10-10.01 7.02

Cloruro de Amonio0.1 M

6.51 10-1

Amoniaco 0.1 M 9.52 10-9.52

Cloruro de Amonio +Amoniaco NH4

+ + NH3

8.66 10-1 10-8.66 4.32

Tartrato cido sat. 3.98 Naranja Transparente Naranja fuerte Rosa

Biftalato 0.1M 4.55 Naranja Transparente Naranja fuerte Rosa

Acetatos 0.1M 5.69 Verde Transparente Naranja Rosa transparente

Urotropina 0.1 M 8.30 Amarillo Transparente Naranja-amarillo Rosa transparente

Fosfatos 0.1 M 8.09 Verde Transparente Naranja-amarillo Azul fuertetransparente

Bicarbonato 0.1 M 11.25 Azul tenue Rosa mexicano Naranja-amarillo Verde agua

Tetraborato 0.05M 9.59 Azul fuerte Rosa mexicano Naranja-amarillo Morado transparenteNaOH 0.1 M 12.23 Azul fuerte Rosa mexicano Amarillo Amarillo


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Tabla IV. Valores de pH tericos primera.

Disolucin pKa pH Terico

HCl 0.1M -6 -1

Tartrato cido sat. 3.036 -

Biftalato 0.1M 5.4 3.85

Acetatos 0.1M 4.76 2.88Urotropina 0.1 M 5.13 3.065

Fosfatos 0.1 M 7.2 4.1

Bicarbonato 0.1 M 10.32 5.66

Tetraborato 0.05M 9.236 10.52

NaOH 0.1 M 13.8 13

Tabla V. Valores de pH tericos segunda parte.

Disolucin pH Terico pH Experimental

Acido actico 0.1 M 2.88 3.4

cido Fosfrico 2.605 2.49

Bicarbonato de sodio0.1 M

12.85 8.58

Cloruro de Amonio0.1 M

11.12 6.51

El objetivo principal de esta prctica era comparar los valores de pH calculados con

los valores tericos de pKa para las distintas especies cido-base con los encontrados

experimentalmente. Tambin tena como objetivo el determinar el intervalo de vire paralos distintos indicadores coloridos y poder relacionar dicho intervalo con sus respectivos

valores de pKa, ya que estos nos darn una idea de la cantidad de materia (volumen de

una solucin conocida) que se requerir para la determinacin de la concentracin de una

especie desconocida (volumen necesario de titulante en una titulacin potenciometrica

por ejemplo), tambin sirve para determinar las condiciones generales del medio, es decir

si este se encuentra con un pH cido o un pH bsico y volviendo al ejemplo de la titulacin

con qu tipo de reactivo es necesario realizar una titulacin. Otro caso muy comn en el

que conocer el pH del medio es importante es cuando las reacciones dependen del pH, ya

sea para aumentar la cuantitatividad o simplemente para que la reaccin se lleve a cabo.

Al comparar los resultados obtenidos podemos observar que aunque los valores

calculados con la informacin de la literatura siguen una misma tendencia, estos difieren

bastante de los valores de pH determinados en el laboratorio. Esto se puede deber a

diversos factores, entre los que por ejemplo se encuentran la falta de experiencia a la hora

de manipular el electrodo combinado de vidrio. Adems en la calibracin del mismo se


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dejo de lado el buffer de pH cido ya que el equipo reportaba un error para cuando se

introduca el electrodo a la solucin amortiguadora, esto tambin aade un error de

medicin que hace que los resultados obtenidos difieran de los esperados.

Otro de los objetivos de esta prctica era entender la importancia de los

indicadores coloridos para la determinacin del tipo de medio en el que nos encontramos,generalmente los indicadores son sustancias orgnicas que pueden estabilizar su

estructura al perder o ganar protones dependiendo del medio (cido o bsico) en el que

se encuentren, esto es muy importante porque dependiendo del tipo de estructura que

presenten las molculas de los indicadores ser el color que nosotros podemos asociar a

esa estructura, esto quiere decir que, los indicadores coloridos son herramientas bastante

confiables para saber el tipo de medio en el que estamos trabajando. EL indicador

universal es muy til pues al abarcar prcticamente cualquier medio que se pueda tener

en disoluciones acuosas siempre podremos darnos una idea de las condiciones generales

de pH del medio. Los dems indicadores nos servirn para conocer o poder hacer laprediccin de las cantidades de volumen de titulante que se deben consumir para realizar

una titulacin.

El objetivo principal de la prctica era hacernos entender que en una disolucin

amortiguadora o buffer la capacidad que esta tenga para amortiguar los cambios de pH

estar siempre en funcin del pKa que esta tenga. Ya que la mezcla de especies que

generan la amortiguacin de la concentracin de hidrogeno en el sistema es una mezcla

de un acido conjugado con su base, es importante darse cuenta que dicha mezcla funciona

precisamente porque cada especie aporta al sistema diferentes cantidades de los iones

que son capaces de protonarse o desprotonarse. Por ejemplo, en las mezclas que se

utilizaron en esta prctica, de forma general, podemos ver que las especies que aportaban

las bases conjugadas solo aportaban las diferentes especies con carencia de protones y

sus respectivos cationes que no intervienen en las reacciones cido-base (sodio, potasio,

etc.) mientras que los cidos aportaban precisamente las especies capaces de

desprotonarse. Por lo tanto en forma general el pH o el pKa de una disolucin

amortiguadora estar en funcin de la cantidad de protones que el cido pueda donar y la

cantidad de protones que la base conjugada del par pueda aceptar que se encuentren en

exceso por lo que podemos afirmar que el pKa de un buffer ser el promedio de los pKas

del cido y de la base de su par conjugado. La seleccin del indicador adecuado para una

titulacin cido base depende la fuerza del cido y de la base en una titulacin particular,

ya que el punto de neutralizacin depender del pH final, que tiene que estar dentro del

intervalo en el que el indicador sufre el cambio de color.


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Conclusiones.

No se cumpli la hiptesis que se haba planteado, diversos factores intervinieronpara que los valores esperados y los encontrados no coincidieran.

Los valores de pH experimentales no coinciden con los esperados, sin embargo siexiste una tendencia similar.

La capacidad amortiguadora de un buffer depende sobre todo de la concentracinde la base y el cido del par conjugado.

El indicador universal es muy til para determinar el medio en el que nosencontramos en una disolucin acuosa.

Los diferentes indicadores coloridos sirven para tener una idea de la cantidad devolumen de titulante necesario para realizar una titulacin.

La calibracin del electro combinado de vidrio es importante para asegurar losresultados obtenidos sean verificables y reproducibles.

Bibliografa.

CHANG Raymond, Qumica, McGraw Hill, Mxico,2007.


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Fenolftalena

Indicador Universal

Naranja de metilo


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Indicator Natural

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