1. Titulo de la practica

Determinación del pH en distintas muestras

2. Objetivos

Determinar el valor de pH de distintas muestras de empleo

habitual en la vida cotidiana.

3. Fundamento

Se trata de la medida del potencial eléctrico que se crea en

la membrana de vidrio de un electrodo, que es función de la

actividad de los iones hidrógeno a ambos lados de la

membrana. Se utiliza como electrodo de referencia un

electrodo de calomelanos.

DEFINICIÓN

El pH se define como el logaritmo negativo de base 10 de la actividad de los iones hidrógeno:

Se considera que p es un operador logarítmico sobre la concentración de una solución: p = –log[...] , también se define el pOH, que mide la concentración de iones OH−.

Puesto que el agua está disociada en una pequeña extensión en iones OH– y H3O+, tenemos que:

K(constante)w(water; agua) = [H3O+]·[OH–]=10–14 en donde [H3O+] es la concentración de iones hidronio, [OH−] la

de iones hidroxilo, y Kw es una constante conocida como producto iónico del agua, que vale 10−14.

Por lo tanto,

log Kw = log [H3O+] + log [OH–]–14 = log [H3O+] + log [OH–]14 = –log [H3O+] – log [OH–]pH + pOH = 14

Por lo que se puede relacionar directamente el valor del pH con el del pOH.

En disoluciones no acuosas, o fuera de condiciones normales de presión y temperatura, un pH de 7 puede no ser el neutro. El pH al cual la disolución es neutra estará relacionado con la constante de disociación del disolvente en el que se trabaje.

MEDIDA DEL pH

El valor del pH se puede medir de forma precisa mediante un potenciómetro, también conocido como pH-metro, un instrumento que mide la diferencia de potencial entre dos electrodos: un electrodo de referencia (generalmente de plata/cloruro de plata) y un electrodo de vidrio que es sensible al ion de hidrógeno.

También se puede medir de forma aproximada el pH de una disolución empleando indicadores, ácidos o bases débiles que presentan diferente color según el pH. Generalmente se emplea papel indicador, que se trata de papel impregnado de una mezcla de indicadores cualitativos para la determinación del pH. El papel de litmus o papel tornasol es el indicador mejor conocido. Otros indicadores usuales son la fenolftaleína y el naranja de metilo.

A pesar de que muchos potenciómetros tienen escalas con valores que van desde 1 hasta 14, los valores de pH también pueden ser aún menores que 1 o aún mayores que 14. Por ejemplo el ácido de batería de automóviles tiene valores cercanos de pH menores que uno, mientras que el hidróxido de sodio 1 M varía de 13,5 a 14.

Un pH igual a 7 es neutro, menor que 7 es ácido y mayor que 7 es básico a 25 °C. A distintas temperaturas,

el valor de pH neutro puede variar debido a la constante de equilibrio del agua (Kw).

La determinación del pH es uno de los procedimientos analíticos más importantes y más usados en ciencias tales como química, bioquímica y la química de suelos. El pH determina muchas características notables de la estructura y actividad de las biomacromoléculas y, por tanto, del comportamiento de células y organismos.

En 1909, el químico danés Sorensen definió el potencial hidrógeno (pH) como el logaritmo negativo de la concentración molar (más exactamente de la actividad molar) de los iones hidrógeno.

pH-metro  

El pH-metro es un sensor utilizado en el método electroquímico para medir el pH de una disolución.

La determinación de pH consiste en medir el potencial que se desarrolla a través de una fina membrana de vidrio que separa dos soluciones con diferente concentración de protones. En consecuencia se conoce muy bien la sensibilidad y la selectividad de las membranas de vidrio delante el pH.

Una celda para la medida de pH consiste en un par de electrodos, uno de calomel ( mercurio, cloruro de mercurio) y otro de vidrio, sumergidos en la disolución de la que queremos medir el pH.

La varita de soporte del electrodo es de vidrio común y no es conductor, mientras que el bulbo sensible, que es el extremo sensible del electrodo, esta formado por un vidrio polarizable (vidrio sensible de pH).

Se llena el bulbo con la solución de ácido clorhídrico 0.1N saturado con cloruro de plata. El voltaje en el interior del bulbo es constante, porque se mantiene su pH constante (pH 7) de manera que la diferencia de potencial solo depende del pH del medio externo.

El alambre que se sumerge al interior (normalmente Ag/AgCl) permite conducir este potencial hasta un amplificador.

4. Materiales

-pH-metro

-Vasos de precipitado de 100 ml

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5. Reactivos

-Muestras (leche, lejía, refresco de cola, vinagre, champú,

…)

-Solución tampón de pH 4,00. Disolver 10,21 g de

biftalato potásico en agua destilada y diluir a 1000 ml.

-Solución tampón de pH 7,00. Disolver 3,800 g de fosfato

monopotásico (KH2PO4) y 3,415 g de fosfato disódico

(Na2HPO4) en agua destilada y diluir a 1000 ml.

6. Procedimiento

-En primer lugar se procede a realizar el calibrado del

aparato mediante los pasos indicados en la ficha de

calibración.

Calibrado del pH-metro

Como los electrodos de vidrio de pH mesuran la

concentración de H + relativa a sus referencias, tienen

que ser calibrados periódicamente para asegurar la

precisión. Por eso se utilizan buffers de calibraje

(disoluciones reguladoras de pH conocido).

-Una vez esta calibrado el aparato se procede a realizar la

medida, directamente la muestra. Siempre hay que

limpiar bien el electrodo con agua destilada y siempre

hay que calibrar el pH-metro antes de utilizarlo o cada

vez que se encienda.

7. Calculos y resultados

El resultado se expresa en unidades de pH, con precisión de

0,1 a la temperatura en que se efectuó la medida.

pH de la disolución de H2O y Na 12,76 pH Básico

pH de zumo 12,76 pH Ácido

pH de vino 2,80 pH Ácido

pH de bicarbonato 8,11 pH Básico

pH del detergente 10,52 pH Básico

pH del jabón de manos 9,8 pH Básico

pH del ácido clorhídrico 0,69 pH Ácido

Realizado por:

Verónica Contreras López2ºB BachillerCurso 11/12I.E.S. Alfonso XI