informe 6

Fundación Universidad de América

Facultad: Ingeniería de Petróleos

Departamento de Ciencias

Química Experimental

Grupo: 4

Subgrupo: 4

Profesora: Julia Tovar

Juan Mario Aguas López ____________Código 5132718

Jorge Felipe Alarcón ____________Código: 5132795

Juan David Martin ____________Código: 5132731

Bogotá, 20 de marzo de 2014

OBJETIVO GENERALComprender el uso de indicadores en una reacción químicaOBJETIVOS ESPECIFICOS1. Entender la utilidad del uso de indicadores ácido-base para estimar el pH de una solución.2. Distinguirla utilidad de varios indicadores ácido-base según el pH del medio.3. Aprender a elegir un indicador ácido-base para una aplicación determinada.MARCO TEÓRICO

Cuando se requiere conocer la concentración de un soluto dado en una solución, se suele efectuar una titulación, que consiste en combinar una muestra de la disolución de reactivo de concentración conocida, llamad disolución estándar. Las titulaciones pueden efectuarse utilizando reacciones acido-base, de precipitación o de oxidación-reducción. La cantidad de solución estándar que corresponde al punto de equivalencia en una valoración acido-base es un volumen teórico, puesto que al ser desconocida la concentración de la solución analizada, no se puede saber el volumen ni cuando la solución estándar reaccionara. Por consiguiente es necesario la utilización de un indicador acido-base para es timar el pH que tiene en es momento la solución y poder determinar el momento adecuado en el cual se tiene que detener la titulación.

TABLA DE RESULTADOS DE DILUCION No.1 ácido clorhídrico

M inicial V I mL V agua mL V f mL V f mL M final PH

0,1 1 0 1 1 0,1 10,1 1 9 1 10 0,01 20,01 1 9 1 10 0,001 30,001 1 9 1 10 0,0001 40,0001 1 9 1 10 0,00001 50,00001 1 9 1 10 0,000001 60,000001 1 9 1 10 0,0000001 7

Las molaridades finales de cada dilución de ácido clorhídrico se calcularon como sigue:

M cV c=M dV d

M d=M cV cV d

M inicial 0,1 M V final 1

M d=0,1M∗1mL

1mL

M d=0,1M


M d=0,1M∗1mL

10mL

M d=0,01M


M d=0,01M∗1mL

10mL

M d=0,001M


M d=0,001M∗1mL

10mL

M d=0,0001M


M d=0,0001M∗1mL

10mL

M d=0,00001M


M d=0,00001M∗1mL

10mL

M d=0,000001M


M d=0,000001M∗1mL

10mL

M d=0,0000001M

TABLA DE RESULTADOS DE DILUCION No.2 hidróxido de sodio

M inicial V I mL V agua mL V f mL V f mL M final PH

0,1 1 0 1 1 0,1 130,1 1 9 1 10 0,01 120,01 1 9 1 10 0,001 110,001 1 9 1 10 0,0001 100,0001 1 9 1 10 0,00001 90,00001 1 9 1 10 0,000001 80,000001 1 9 1 10 0,0000001 7

Para calcular el pH de las soluciones se tiene en cuenta lo siguiente:

Para el HCl pH=−log [H 3O ]

Para una concentración de 0,1M

pH=−log (0,1)

pH=1


pH=−log (0,01)

pH=2


pH=−log (0,001)

pH=3


pH=−log (0,0001)

pH=4


pH=−log (0,00001)

pH=5


pH=−log (0,000001)

pH=6


pH=−log (0,0000001)

pH=7

Para el NaOH pOH=−log [OH ] pH=14−pOH


pOH=−log (0,1)

pH=14−1

pH=13


pOH=−log (0,01)

pH=14−2

pH=12


pOH=−log (0,001)

pH=14−3

pH=11


pOH=−log (0,0001 )

pH=14−4

pH=10


pOH=−log (0,00001 )

pH=14−5

pH=9


pOH=−log (0,000001)

pH=14−6

pH=8


pOH=−log (0,0000001)

pH=14−7

pH=7

Tabla No.3 dilución de HCl con el indicador naranja de metilo subgrupo: 1

Indicador M pH Medio ColorIndicador: naranja de

metilo

Rango de viraje: 3,1-4,4

Aplicación en curva de titulación:

Acido fuerte-base débil

0,1 1 Acido Rojo

0,01 2 Acido Rojo

0,001 3 Acido Rojo

0,0001 4 Acido Amarillo



0,0000001 7 Neutro Amarillo

Tabla No.4 dilución de HCl con el indicador verde de bromocresol subgrupo: 2

Indicador M pH Medio ColorIndicador: verde de

bromocresolRango de viraje: 3,3-5,4


Acido fuerte-base débil




0,0001 4 Acido Azul

0,00001 5 Acido Azul


0,0000001 7 Neutro Azul

Tabla No.5 dilución de HCl con el indicador Azul de bromotimol subgrupo: 3

Indicador M pH Medio ColorIndicador: azul de

bromotimol



Acido fuerte-base fuerte







0,0000001 7 Neutro Azul

Tabla No.6 dilución de NaOH con el indicador alizarina subgrupo: 4

Indicador M pH Medio ColorIndicador: amarillo de

alizarina

Rango de viraje: 10-12,1


Base fuerte-Acido débil

0,1 13 Básico Morado oscuro

0,01 12 Básico violeta



0,00001 9 Básico Amarillo

0,000001 8 Básico Amarillo

0,0000001 7 Neutro Amarillo

Tabla No.7 dilución de HCl y NaOH con el indicador tornazol

Indicador M pH Medio ColorIndicador: tornasol



Acido fuerte-base fuerte

0,1 1 Acido Rojo 0,01 2 Acido Rojo 0,001 3 Acido Rojo 0,0001 4 Acido Rojo 0,00001 5 Acido Rojo0,000001 6 Acido Azul 0,0000001 7 Neutro Azul 0,000001 8 Básico Azul0,00001 9 Básico Azul0,0001 10 Básico Azul0,001 11 Básico Morado0,01 12 Básico Morado0,1 13 Básico Morado

Tabla No.8 dilución de HCl y NaOH con el indicador verde de malaquita

Indicador M pH Medio ColorIndicador: verde de

malaquita



Ácido débil-base fuerte

0,6 0,22 Acido Amarillo 0,3 0.52 Acido Verde0,1 1 Acido Verde 0,01 2 Acido Incoloro 0,001 3 Acido Incoloro0,0001 4 Acido Incoloro0,001 11 Básico Incoloro0,01 12 Básico Incoloro0,1 13 Básico Incoloro0,3 13,47 Básico Incoloro0,6 13,77 Básico Incoloro

Reacciones:

HCl+H 2O→H 3O+¿+C l−¿¿¿

NaOH+H 2O→N a+¿+O H−¿¿ ¿

Formula general de disoluciones acido base; donde HA es un ácido fuerte y BOH una base fuerte:

HA+H 2O→H 3O+¿+A−¿¿ ¿

BOH +H 2O→B+¿+OH−¿ ¿¿

Resultados y discusión:

1. ¿Qué aprende de esta práctica acerca de los indicadores acido-base?

R/ se logró aprender que los indicadores acido-base son muy útiles para la determinación del pH de una solución.

Conclusiones:

Se logró entender que el uso de indicadores es de mucha utilidad para estimar el pH de una solución; gracias a la utilización de los mismos en la práctica de laboratorio.

Se pudo distinguir la utilidad de varios indicadores acido-base según el pH del medio; gracias al conocimiento de la tabla que se encuentra en la guía del laboratorio en la cual se encuentran los colores y el rango de viraje de varios indicadores lo que ayudo a la adecuada determinación acerca de cuál indicador usar.

Se logró aprender a elegir un indicador para una aplicación determinada gracias a la práctica en el laboratorio y al conocimiento de los rangos de viraje de cada indicador.

Bibliografía:

Química, la ciencia central por Theodore Brown. Editorial: Pearson Education. México, 2009, capitulo 15, pag. 578.

Química I-Raymond Chang-Editorial: McGraw Hill, capitulo 14,pag.564

CUESTIONARIO

1. ¿Por qué es incorrecto afirmar que los indicadores ácido-base tienen un color en medio ácido y otro en medio básico?

2. ¿Cuál indicador ácido-base sería adecuado usar para estimar el pH de una solución cuyo pH se desconoce?

3. Cuando se hace una valoración de un ácido fuerte con una base fuerte ¿Cuál es el indicador más adecuado para determinar el punto final?

4. En cierta valoración de ácido acético (un ácido débil) con NaOH (una base fuerte), el pH en el punto de equivalencia resulta ser 8.72. ¿Cuál es el indicador más adecuado para determinar el punto de final de dicha valoración?

5. En cierta valoración de NH3(una base débil) con HCl (un ácido fuerte), el pH en el punto de equivalencia resulta ser 5.82. ¿Cuál es el indicador más adecuado para determinar el punto de final de dicha valoración?

DESARROLLO

1. Ya que los indicadores acido-base tienen un color en su estado normal y otro color en su rango de viraje, un rango que puede encontrarse en medio acido, medio básico o en medio de ambos.

2. El tornasol ya que su rango de viraje abarca tanto el medio acido como el medio básico y además este mismo rango va desde 5.0 hasta 8.0, siendo de los mayores rangos de viraje, facilitando de esta manera el estimar el pH de una solución desconocida.

3. De misma manera que el punto anterior se recomienda el uso del Tornasol a causa de que su rango de viraje se encuentra en la mitad entre 1.0 y 13.0, es decir de 5.0 a 8.0 lo que abarca ambos medios, logrando el cambio de color sea más próximo al punto de equivalencia de la valoración.

4. Al ser el punto de equivalencia similar al punto final con la diferencia de que el punto final es aquel que está ligeramente después y que es observable con indicadores de pH, se podría estimar que el punto final de la valoración seria aproximadamente 8.8 haciendo al rojo cresol el más adecuado ya que en este punto pasara de un rojo leve a un rojo más fuerte.

5. De igual manera que el punto anterior se puede aproximar el punto final de la valoración a 5.8 volviendo al rojo de metilo el más adecuado para estimar este punto, ya que aproximadamente en este punto pasa de un color amarillo a un color rojo.

informe 6

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