UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTO TORIBIO DE MOGROVEJO

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

QUÍMICA

PRÁCTICA DE LABORATORIO NO 03

NOMBRE DE PRÁCTICA: MEDICIONES DE PH

INTEGRANTES: Díaz Cotrina Leydi Rosmery

NOMBRE DEL DOCENTE: Tesén Arroyo Martha Elina

FECHA DE PRÁCTICA: 7 de septiembre 2015

FECHA DE PRESENTACIÓN: 13 DE SEPTIEMBRE 2015

I. INTRODUCCIÓN

La acidez o la basicidad de una sustancia química es una propiedad determinante al momento de predecir los comportamientos que ésta tendrá con respecto a otra sustancia con la cual pueda o no reaccionar. Para determinar estas propiedades en una sustancia existen diferentes métodos, como las reacciones químicas, los papeles indicadores, soluciones indicadoras y el pH-metro. Estos anteriores fueron los métodos utilizados durante la práctica; inicialmente se determinaron las propiedades ácido-base de algunas sustancias mediante la observación de las reacciones químicas que éstas llevaban a cabo con cierta otra sustancia, posteriormente se utilizaron los indicadores fenolftaleína, naranja de metilo y rojo de fenol para clasificar NaOH, HCl, CH3COOH y NaCl en sustancias ácidas o básicas según el color que éstas tomaran al adicionar cada uno de los indicadores ya mencionados. Finalmente se utilizaron el papel tornasol azul y el pH-metro para reconocer la acidez o basicidad de algunas soluciones químicas y productos de consumo cotidiano; el papel indicaba si cada una de las sustancias era ácida o básica según el color que tomara al someterse al contacto con cada una mientras que el pH-metro muestra, además de si la sustancia es ácida o básica, la concentración de iones H+ presente en cada una de las soluciones y productos.

II. RESULTADOSA. TABLA 1 DETERMINACION DE ACIDEZ

BASICIDADCON PAPEL TORNASOLSOLUCIONES azul rojo MUESTRAVINAGRE ROJO ROJO ACIDO

LECHE MAGNESIA

AZUL AZUL BASICO

AGUE POTABLE AZUL ROJO NEUTRO

AGUA DESTILADA AZUL ROJO NEUTRO

En estas tablas se aprecia la determinación de las características ácido-base de ciertos productos de consumo cotidiano mediante el uso de papel tornasol azul Y rojo, el pH-metro. Inicialmente al realizar la determinación con el papel tornasol se obtiene un resultado cualitativo que indica simplemente si la sustancia en cuestión es ácida o básica/neutra según el color que toma el papel al entrar en contacto con ésta.

VINAGRE

Al introducir el papel azul en el vinagre obtuvimos un color rojo, y al introducir el rojo este no cambio de color. Este producto dio como resultado un pH ácido.

El ácido acético, ácido metilencarboxílico o ácido etanoico, se puede encontrar en forma de ion acetato. Éste es un ácido que se encuentra en el vinagre, siendo el principal responsable de su sabor y olor agrios. Su fórmula es CH3-COOH (C2H4O2). De acuerdo con la IUPAC se denomina sistemáticamente ácido etanoico.

Las sustancias químicas que tienen la propiedad de un ácido se les denomina ácida y se puede decir:

Tienen sabor ácido como en el caso del ácido cítrico en la naranja y el limón. Cambian el color del papel tornasol azul a rosado, el anaranjado de metilo de

anaranjado a rojo y deja incolora a la fenolftaleína. Producen quemaduras de la piel. Son buenos conductores de electricidad en disoluciones acuosas, Ocasionan cambio de color en pigmentos vegetales. Reaccionan con ciertos metales y producen gas hidrogeno. Reaccionan con los carbonatos y bicarbonatos.

Reaccionan con bases para formar una sal más agua

LA LECHE MAGNESIA

Al introducir el papel azul, esta no cambio de color y al introducir el rojo este cambio al color azul. Este producto dio como resultado un pH básico

Propiedades de una sustancia con ph basico

cualquier sustancia que en disolución acuosa aporta iones OH− al medio.

Tienen sabor amargo. Son resbaladizas. No reaccionan con los metales. Azulean el papel de tornasol. Reaccionan con los ácidos (neutralizándolos). La mayoría son irritantes para la piel. Ocasionan cambio de color en pigmentos vegetales.

Las disoluciones de bases conducen electricidad

AGUA POTABLE Y DESTILADA

Cuando introducimos el papel tornasol azul a la sustancia este no cambio . y al introducir el papel rojo tampoco cambio de color ´

El papel no cambio de color ya que estas sustancias tienen un ph neutro

FUNCION DEL PAPEL TORNASOL AZUL

Usado en los tests para la acidez, el papel azul de tornasol consiste en un papel filtro de celulosa infundido con una solución de tintura de tornasol fresca extraída de los líquenes. En una solución alcalina, los niveles de iones de hidrógeno son muy bajos para dañar significativamente las cadenas dobles de cromóforos, conservando así el color azul natural. En una solución neutral como agua destilada, los niveles de iones de hidrógeno son lo suficientemente significativos como para comenzar a dañar una cantidad significativa de moléculas teñidas. Para aquellas moléculas que son afectadas, los cromóforos de hidrógeno degradado hacen que la moléculas teñidas cambien de azul a rojo. A nivel microscópico, el papel de tornasol es una mezcla de moléculas azules no afectadas y moléculas rojas degradadas. Al observador, de todos modos, el papel aparece como una sombra uniforme violeta. Finalmente, en una solución ácida, el exceso de iones de hidrógeno hacen que se degraden la mayor parte de cadenas dobles de cromóforos, haciendo que el papel de tornasol de vuelva completamente rojo.

FUNCION DEL PAPEL TORNASOL ROJO

Usado para testear la alcalinidad, el papel rojo de tornasol consiste en un papel de celulosa infundido con moléculas teñidas que ya han sido degradadas por el ácido (razón del color rojo). El papel tornasol rojo esencialmente funciona como papel de tornasol azul al revés. Mientras que la solución de PH aumenta, la concentración de iones de hidrógeno decrece pero la concentración de iones de hidrogeno [OH-] aumenta. Estos iones con carga negativa "roban" los átomos de hidrógeno de las moléculas teñidas degradadas para formar agua. La molécula teñida responde a la pérdida de hidrógeno formando cadenas dobles entre sus átomos de carbono y oxígeno. De esta manera, la molécula teñida "reconstruye" sus redes de electrones y recupera su color azul original.

TABLA 2 DETERMINACION DE ACIDEZ O BASIDAD CON TIRAS PH METRICAS

SOLUCIONES TIRAS PH METRICAS MUESTRAS

VINAGRE 3 ACIDO

LECHE DE MAGNESIA 11 BASICO

AGUA POTABLE 7 NEUTRO

AGUA DESTILADA 7 NEUTRO

TABLA 3 determinacion de acidez o basidad con indicadores

Soluciones Azul de bromotimol

fenolftaleina muestra

Vinagre Amarilo Incoloro Acido

Leche de magnesia

Azul Rosa Basico

Agua potable Azul Incoloro neutro

Agua destilada anaranjado Incoloro neutro

Tablas 4 determinacion de acidez o basidad con potenciómetro

Soluciones Tiras ph metricas muestra

Vinagre 4.66

Leche magnesia 11.34

Agua potable

Agua destilada 9.65

Cuestionario

Explicar el fundamentodel funcionamiento de un potenciómetro?

Un potenciómetro es una Resistencia Variable. Así de sencillo. El problema es la técnica para que esa resistencia pueda variar y como lo hace.

Los potenciómetros limitan el paso de la corriente eléctrica (Intensidad) provocando una caída de tensión en ellos al igual que en una resistencia, pero en este caso el valor de la corriente y la tensión en el potenciómetro las podemos variar solo con cambiar el valor de su resistencia. En una resistencia fija estos valores serían siempre los mismos. Si esto no lo tienes claro es mejor que estudies las magnitudes eléctricas(enlace en lo subrayado).

El valor de un potenciómetro viene expresado en ohmios (símbolo Ω) como las resistencias, y el valor del potenciómetro siempre es la resistencia máxima que puede llegar a tener. La mínimo lógicamente es cero. Por ejemplo un potenciómetro de 10KΩ puede tener una resistencia con valores entre 0Ω y 10.000Ω.

El potenciometro más sencillo es una resistencia variable mecánicamente. Los primeros potenciómetros y más sencillos son los reóstatos.

Fíjate que la resistencia es el hilo conductor enrollado. Tenemos 3 terminales A, B y C. Si conectáramos los terminales A y B al circuito sería una resistencia Fija del valor igual al máximo de la resistencia que podría tener el reóstato. Ahora bien si conectamos los terminales A y C el valor de la resistencia dependería de la posición donde estuviera el terminal C, que se puede mover hacia un lado o el otro. Hemos conseguido un Potenciómetro, ya que es una resistencia variable. Este potenciómetro es variable mecánicamente, ya que para que varía la resistencia lo hacemos manualmente, moviendo el terminal C. Este tipo de potenciómetros se llaman reóstatos, suelen tener resistencia grandes y se suelen utilizar en circuitos eléctricos por los que circula mucha intensidad.

Tipos de Potenciómetros

Logarítmicos : Estos son empleados normalmente para audio por su manera asimétrica de comportarse ante la variación de su eje, al principio sufriremos un incremento de la resistencia muy leve, hasta llegar a un punto en que el incremento será mucho mayor. En los anteriores la resistencia varía de forma lineal, sin embargo en estos la variación de la resistencia tendría una curva logarítmica. Cuanto más giramos la rueda mayor es el aumento de la resistencia. Al principio varía muy poco la resistencia. Se suelen usar por ejemplo para el volumen de una radio.

    Senoidales . La resistencia es proporcional al seno del ángulo de giro. Dos potenciómetros senoidales solidarios y girados 90° proporcionan el seno y el coseno del ángulo de giro. Pueden tener topes de fin de carrera o no.

    Ahora hay los llamados Potenciómetros Digitales. Se usan para sustituir a los mecánicos simulando su funcionamiento y evitando los problemas mecánicos de estos últimos. Está formado por un circuito integrado que simula el comportamiento de su equivalente analógico. Tienen un divisor resistivo (divisor de tensión) con n+1 resistencias

Defina que es un indicador . mencione algunos indicadores.

En química, un indicador es una sustancia que siendo ácidos o bases débiles al añadirse

a una muestra sobre la que se desea realizar el análisis, se produce un cambio químico en

el que es apreciable, generalmente, un cambio de color; esto ocurre porque estas

sustancias sin ionizar tienen un color distinto que al ionizarse.

Indicadores: son colorantes cuyo color cambia según estén en contacto con un ácido o

con una base. La variación de color se denomina viraje, para esto el indicador debe

cambiar su estructura química ya sea al perder o aceptar un protón.

Este cambio en el indicador se produce debido a que durante el análisis se lleva a cabo un

cambio en las condiciones de la muestra e indica el punto final de la valoración. El

funcionamiento y la razón de este cambio varían mucho según el tipo de valoración y el

indicador. El indicador más usado es el Indicador de pH que detecta el cambio del pH. Por

ejemplo, la fenolftaleína y el azul de metileno.

Los indicadores químicos de esterilización están regulados por la norma ISO 1110, la cual

los clasifica con números del 1 al 6

Algunos indicadores

indicador de pH, detecta el cambio del pH.

Indicador redox, un indicador químico de titulación redox.

Indicador complejométrico, un indicador químico para iones metálicos en complejometría.

Indicador de precipitación, utilizado para valoraciones de precipitación o solubilidad,

generalmente gravimetrias...

Por que el control del ph en la elaboración de productos alimenticios es importante

Dentro de la industria de los alimentos es muy importante evitar la contaminación y garantizar que el producto final se encuentre exento de microorganismos dañinos para el consumidor y con las condiciones de calidad requeridas por este. Los niveles de pH son muy importantes en la elaboración de los productos alimenticios, ya que sirve como indicador de condiciones higiénicas en el proceso de transformación del producto. Por ello, en ocasiones se elige que un producto tenga un valor bajo de pH lo que permite aumentar su tiempo de conservación. 10 Para eliminar los agentes patógenos indeseados, se utilizan bactericidas, que tardan en eliminar los microorganismos. La concentración iónica del hidrógeno afecta a esos microorganismos y también a la acción de los bactericidas, por lo tanto el índice de pH influye directamente en el control aplicado para evitar la activación de microorganismos y bacterias. Industria lechera: El pH es un indicador de la conservación higiénica de la leche en todo el proceso, desde la recolección hasta la entrega. El valor adecuado de pH debe ser 6.8, si fuese menor indica una posible infección del ganado, que aumentaría su gravedad si continua disminuyendo. Durante la conservación, el pH es determinante para predecir si hay contaminación ocasionada por el amoniaco, usado para conservar el frío en la refrigeración. Para usar la leche en quesos, el valor de pH debe encontrarse entre 6.1 y 6.5. Y para la elaboración de los quesos y para su maduración es importante que el pH esté entre los valores de 4.1 a 5.3 para que disminuya la velocidad de crecimiento de los agentes patógenos. Dentro de las condiciones para preparar yogurt, la refrigeración debe iniciarse con la condición de que el pH alcance valores entre 4.4 y 4.6. Cuando se agrega fruta al yogurt, ésta debe ser del mismo nivel de pH, así se evitan reacciones indeseadas. El valor de pH que debe tener este producto debe encontrarse entre 4 y 4.4 para una mejor conservación. Industria cervecera: El control de nivel de pH en la producción de la cerveza es muy importante para poder evitar la activación de agentes patógenos y para obtener el sabor característico de cada cerveza. En la empresa Backus en Motupe, departamento de Lambayeque, se hace un seguimiento y control del nivel de pH, teniendo en cuenta de que su valor necesariamente debe encontrarse entre 4.2 y 4.5. Es importante respetar este intervalo para satisfacer las condiciones y estándares de calidad que se han impuesto, debido a que un valor de pH menor a 4.2 produce acidez, y un valor mayor a 4.5 provoca una activación de agentes patógenos. En la planta de Backus en Trujillo, se recibe el producto transportado para su posterior envasado, en esta planta ya no se controla el pH pero si se mide para verificar que después del transporte siga cumpliendo los estándares establecidos. En caso de no cumplir, el producto se desecha, es por ello que el control en la planta de Motupe es muy estricto. Industria de las bebidas gasificadas: Las bebidas gasificadas contienen conservantes, acidulantes, edulcorantes, y agua potable un mínimo de 6g/L de anhídrido carbónico. Por lo general presentan un valor de pH bajo,

alrededor de 3 y 4. Las bebidas gaseosas por tanto constituyen un medio desfavorable para el desarrollo de microorganismos.

CONCLUSIONES

Con la práctica de laboratorio realizada se pudo sacar diversas conclusiones:

. El pH es el que indica en una solución que tan acida, básica o neutra se encuentra, dependiendo de dicha concentración y los indicadores utilizados para estandarizar o titular.

El pH-metro es el instrumento utilizado para medir cual pH y fue el que nos permitio saber el pH de cada una de las soluciones.

. Se pudo concluir que el pH es una sustancia colorida que cambia de color según sea acido o básica.

La fenolftaleína no proporciona una diferenciación entre sustancias ácidas y neutras, y el naranja de metilo no proporciona una diferenciación entre algunas sustancias ácidas, básicas o neutras.

REFLEXION Como se sabe, en esta práctica el tema fue mediciones de ph

Hace mucho tiempo, los científicos querían medir el grado de acidez de una sustancia, entonces desarrollaron el concepto del pH. El pH (con la “p” en minúsculas) es una escala que nos sirve para medir si una sustancia es más ácida que otra y viceversa.

Se ha determinado que el pH de la piel húmeda ronda en un 5.5 por lo que si nos aplicamos alguna crema o jabón con un pH menor o mayor podría causarnos irritación o quemadura.

Si se tratara de un pH mayor a 10 o menor a 3, la piel pudiera disolverse causándonos un gran daño. Saber cuál es el pH de las sustancias es muy importante para nuestra seguridad ante cualquier producto químic

BIBLIOGRAFIASATKINS, Peter & JONES, Loretta (2006) Principios de Química. Buenos Aires, Argentina: Editorial Médica Panamericana.

BROWN T., LEMAY JR., BURSTEN B., QUÍMICA. La ciencia central. Editorial Prentice Hall Hispanoamericana SA. 1998. Séptima edición.

DICKERSON, Richard (1993) Principios de Química. Barcelona, España: Editorial Reverté, S.A.

EGE, Seyhan (1997) Química Orgánica. Barcelona, España: Editorial Reverté, S.A.

MERCK (2010) Manual de laboratorio.

SMITH, Nelson & PIERCE, Conway (1991) RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE QUÍMICA GENERAL. Barcelona, España: Editorial Reverté, S.A.

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