Practica 6 equilibrio ionico

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Instituto Politécnico Nacional
Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería, Ciencias Sociales y Administrativas
LABORATORIO DE QUIMICA INDUSTRIAL
(EQUILIBRIO IONICO, 6)
PROFESOR: Pérez Monroy Luis Alberto
SECUENCIA: 2IM36
INTEGRANTES DE EQUIPO:
· Aguillón García Alan
· Cabrera Melchor Mónica Itzel
· García López Silvia Fernanda
· Godínez Castro Isamar
FECHA: 23 de Noviembre del 2016
INDICE
	OBJETIVO………………………….
	3
	CÁLCULOS……………………..
	11
	INTRODUCCIÓN………………
	4
	GRÁFICAS……………………….
	12
	MARCO TEÓRICO…………….
	5
	CUESTIONARIO……………..
	14
	MATERIALES Y M.P……………
	7
	CONCLUSIONES…………….
	16
	DESARROLLO EXP…………….
	8
	BIBLIOGRAFÍA………………..
	17
	TABLA DE DATOS EXP……..
	10
	
	
OBJETIVOS
1. Medimos el grado de acidez o basicidad de soluciones electrolíticas fuertes y débiles, por medio de un procedimiento potenciómetro.
2. Calculamos el grado de disociación de un electrolito débil y la constante de ionización a partir del pH obtenido experimentalmente.
3. Conocimos la aplicación del efecto de un ion común en una solución amortiguadora.
INTRODUCCIÓN
En esta práctica utilizamos ácido clorhídrico e hidróxido sodio sabiendo que los ácidos, las bases y las sales pertenecen a un grupo de sustancias llamadas electrolitos, que se caracterizan porque al disolverse en agua se disocian en iones lo que permite que sean conductores de la electricidad. 
En 1884, Svante Arrhenius un químico sueco, fue el primero que propuso, dentro de una teoría que lleva su nombre, que los ácidos eran sustancias que al ionizarse producían iones de hidrógeno (H+). Así, el HCl al ionizarse da lugar a los iones de hidrógeno y a los iones de cloruro.
Por otra parte según la misma teoría, las bases son sustancias que en solución acuosa producen iones hidróxido (OH-)
La reacción entre un ácido y una base, es una neutralización.
Esta reacción se simplifica indicando sólo la reacción iónica, donde se combinan los iones H+ del ácido con los OH- de la base para formar moléculas de agua.
MARCO TEÓRICO
· EL EQUILIBRIO IÓNICO 
Es un tipo especial de equilibrio químico, caracterizado por la presencia de especies químicas en solución acuosa, las cuales producen iones Las especies que producen en solución cargas son denominadas electrolitos
. Un electrolito es cualquier especie que permite la conducción de la corriente eléctrica.
•ÁCIDOS Y BASES
En 1923, dos científicos llamados Johannes N. Brönsted y T.M.Lowry, caracterizaron asilos ácidos y las bases: Ácido: Es la sustancia capaz de ceder protones. Base: Es la sustancia capaz de recibir protones. Así entre un ácido y una base dados hay una relación determinada por el intercambio de protones. Es ese intercambio lo que les hace ser considerados bien ácidos, bien bases. Es el sistema ácido-base conjugado. Se formula como una reacción de protólisis, de la siguiente manera: ÁCIDO <----> PROTÓN + BASE CONJUGADA.
Características generales de ácidos y bases
Característica que da a los ácidos es su olfato, que se deriva del vocablo acidus, el cual significa "agrio". Esta particularidad es evidente en algunas otras formas cítricas de frutas (limón, naranja) o algunos que contienen ácidos (yogur, vinagre). El sabor de las bases (muchas de ellas son toxicas) no es tan característico como en los ácidos, pues presentan mayor variedad, pero se puede decir que son ligeramente amargas (jabón, bicarbonato de sodio). Por otro lado, las bases son resbalosas al tacto (mezcla agua y jabón). Algunas bases son tan fuertes o concentradas que pueden llegar a causar serias lesiones en la piel si el contacto es prolongado. Los ácidos reaccionan con las proteínas cambiándoles su aspecto físico (Ej.: Al agregar jugo de limón (ácido) a la clara de un huevo; que contiene una proteína llamada albúmina, esta última se empieza a solidificar y tomar un color blanquecino). Una característica compartida es que son electrolíticos, es decir, conducen la corriente eléctrica en disolución acuosa.
· pH
Tal como el "metro" es una unidad de medida de la longitud, y un "litro" es una unidad de medida de volumen de un líquido, el pH es una medida de la acidez o de la alcalinidad de una sustancia>.
Cuando, por ejemplo, decimos que el agua está a 91° Celsius expresamos exactamente lo caliente que está. No es lo mismo decir “el agua está caliente” a decir “el agua está a 91 grados Celsius”.
De igual modo, no es lo mismo decir que el jugo de limón es ácido, a saber, que su pH es 2,3, lo cual nos indica el grado exacto de acidez. Necesitamos ser específicos.
Por lo tanto, la medición de la acidez y la alcalinidad es importante, pero ¿cómo está relacionado el pH con estas medidas?
Escala de pH
ph2
• La escala pH está dividida en 14 unidades, del 0 (la acidez máxima) a 14 ( nivel básico máximo). El número 7 representa el nivel medio de la escala, y corresponde al punto neutro. Los valores menores que 7 indican que la muestra es ácida. Los valores mayores que 7 indican que la muestra es básica.
• La escala pH tiene una secuencia logarítmica, lo que significa que la diferencia entre una unidad de pH y la siguiente corresponde a un cambio de potencia 10. En otras palabras, una muestra con un valor pH de 5 es diez veces más ácida que una muestra de pH 6. Asimismo, una muestra de pH 4 es cien veces más ácida que la de pH 6.
Cómo se mide el pH
Una manera simple de determinarse si un material es un ácido o una base es utilizar papel de tornasol. El papel de tornasol es una tira de papel tratada que se vuelve color rosa cuando está sumergida en una solución ácida, y azul cuando está sumergida en una solución alcalina.
Los papeles tornasol se venden con una gran variedad de escalas de pH. Para medir el pH, seleccione un papel que dé la indicación en la escala aproximada del pH que vaya a medir. Si no conoce la escala aproximada, tendrá que determinarla por ensayo y error, usando papeles que cubran varias escalas de sensibilidad al pH.
Para medir el pH, sumerja varios segundos en la solución el papel tornasol, que cambiará de color según el pH de la solución. Los papeles tornasol no son adecuados para usarse con todas las soluciones. Las soluciones muy coloreadas o turbias pueden enmascarar el indicador de color.
El método más exacto y comúnmente más usado para medir el pH es usando un medidor de pH (o pH metro) y un par de electrodos. Un medidor de pH es básicamente un voltímetro muy sensible, los electrodos conectados al mismo generarán una corriente eléctrica cuando se sumergen en soluciones. Un medidor de pH tiene electrodos que producen una corriente eléctrica; ésta varía de acuerdo con la concentración de iones hidrógeno en la solución.
MATERIALES Y MATERIAS PRIMAS
	MATERIALES
	MATERIAS PRIMAS
	2 Matraces aforados de 100 mL
2 Pipetas de 10 mL
2 Vasos de precipitados de 250 mL
2 Vasos de precipitados de 100 mL
2 Vidrios de reloj
1 probeta de 100 mL
1 espátula chica
1 balanza electrónica
1 potenciómetro
	 HCl concentrado
NaOH solido
CH3COOH 0,1 M
Agua destilada
DESARROLLO EXPERIMENTAL
TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES
	Solución
	Concentración
	pH teórico
	pH experimental
	HCl
	0.1M
	1
	1
	HCl
	0.01M
	2
	2
	NaOH
	0.1M
	13
	13
	NaOH
	0.01M
	12
	12
	CH3COOH
	0.1M
	2.875
	3
	Cantidad de HCl concentrado que se requieren para preparar 100mL de solución 0.1M
	0.9mL
	Cantidad de NaOH que se requiere para preparar 100mL de solución 0.1M
	0.41g
CÁLCULOS
1.-
2.-
CUESTIONARIO 
1.- Calcule el pH que teóricamente espera obtener para cada una de las soluciones.
Concentración 1M
Concentración 0.01M
Concentración 0.1M
Concentración 0.01M
	Compuesto
	[ ]o
	T/g
	[ ]*
	CH3COOH
	0.1
	-x
	0.1-x
	H3O
	-
	X
	x
	CH3COO
	-
	X
	x
Entonces:
2.-Compare el resultado experimental con el dato teórico y explique una razón en caso de existir diferencia entre uno y otro.
	Solución
	Concentración
	pH teórico
	pH experimental
	%Error
	HCl
	0.1M
	1
	10%
	HCl
	0.01M
	2
	2
	0%
	NaOH
	0.1M
	13
	13
	0%
	NaOH
	0.01M
	12
	12
	0%
	CH3COOH
	0.1M
	2.875
	3
	4.35%
La razón por la que hay diferencia entre el valor del pH en la sustancia CH3COOH, se debe a que en la comparación del pH en la escala esta estaba en unidades enteras y también se debe a la cantidad de sustancia que agregamos pudo haber sido más o menos sustancia de lo acordado.
3.- ¿Cuál es el porcentaje de ionización del ácido acético 0?1M en el experimento?
4.- Calcule el valor de la constante Ka experimental para el ácido acético 0.1M a partir del valor obtenido de su pH
5.- Calcule el porcentaje de diferencia entre el valor teórico y el obtenido experimentalmente para Ka
6.- ¿Qué es una solución buffet, tampón o reguladora?
Son mezclas o soluciones, las cuales resisten el cambio de pH cuando se adicionan pequeñas cantidades de ácido o bases fuertes.
7.- ¿Cómo se prepara y para que se utiliza?
Son preparadas a partir de un ácido débil o base débil y una sal (ácido o base conjugada) y esto de lleva acabo por el efecto del ion común
CH3COO es el ion común
8.- Calcule el pH para cada uno de los siguientes casos:
a) Solución 0.2M de KOH
b) Solución 0.2M de NH4OH cuyo kb= 1.75x10-5
	Compuesto
	[ ]o
	T/g
	[ ]*
	NH4OH
	0.2
	-x
	0.2-x
	NH4
	-
	x
	x
	OH
	-
	x
	x
9.- ¿Que volumen de ácido sulfúrico (H2SO4) concentrado de 98% de pureza y densidad 1.84g/mL se requiere para preparar 2L de solución con un pH=1.5?
		H2SO4 (1)	 
	H2SO4 (2)
	Densidad= 1.84g/mL
Pureza= 98%
	V=2L
pH=1.5
Para la solución (2)
	Compuesto
	[ ]o
	T/g
	[ ]*
	H2SO4
	CA
	-x
	CA-x
	H
	-
	2x
	2x
	SO4
	-
	x
	X
 
Para la solución (1)
10.- ¿Qué importancia tiene desde un punto de vista industrial el estudio del pH?
Tiene mucha importancia para la industria ya que con ello se puede saber si eso que estas produciendo tiene alguna repercusión en el medio ambiente, por ello se lleva a cabo inspecciones y regulaciones del pH ya que este es de vital importancia en muchas de las aplicaciones industriales.
Unas de sus aplicaciones se encuentran en diversos campos que van desde el tratamiento de la pureza del agua en las entradas a las calderas, la regulación de la velocidad de reacciones químicas, tratamiento y neutralización de aguas residuales para su posterior utilización, regulación de acidez y control de activación de bacterias en la cerveza, regulación del pH en la fermentación del etanol, sulfatación en el jugo de caña, entre otros. 
En la industria minera los procesos son muy contaminantes debido a la continua adición de metales pesados, que hacen del agua, un producto inutilizable para el riego o evacuación sin previo aviso por ello es que se lleva a cabo un tratamiento de las aguas residuales ya que los procesos son muy contaminantes, pues adicionan en esta agua metales pesados que los hacen inutilizables para el riego o evacuación sin un previo tratamiento. Para regular la salida se trabaja con todas las fases antes expuestas y la neutralización con ácidos y bases para que puedan ser desechados a los ríos sin que dañen al medio ambiente.
CONCLUSIONES
· Aguillón García Alan: En esta práctica podemos concluir que en las reacciones químicas hay ácidos y bases que a su vez estos tienen pH que van de la escala de 0 a 14, pero este depende a su vez de la concentración y la constante de la que se trate (ácido o base), si la concentración de la sustancia es pequeña su pH va hacer alto en los ácidos, pero en las bases va hacer bajo; de lo contrario si la concentración es mayor en los ácidos su pH va hacer bajo y en las bases va hacer alto.
· Cabrera Melchor Mónica Itzel: En esta práctica estudiamos el equilibrio iónico de ciertas sustancias las cuales se pueden dividir en ácidos y bases, en donde debido a su pH podemos encontrar que tipo de sustancia es. Hicimos cálculos para que los experimentos nos dieran los resultados correctos, es importante en el laboratorio usar los papeles indicadores pues con ellos sabremos si una sustancia es acida o base. Una vez más comprobamos lo que estudiamos en las clases de teoría, además creo que este tema es muy importante porque en nuestra vida diaria consumimos muchas sustancias que son ácidos o bases puede ser comida o productos de limpieza, etc.
· Godínez Castro Isamar: En esta práctica experimentamos el equilibrio iónico de sustancias las que unas son ácidos y otras son bases, en el pH podemos encontrar que tipo de sustancia es, en el laboratorio utilizamos los papeles indicadores que al ser sumergidos cambian los colores y se comparan con una tabla para saber experimentalmente su grado de acides o base. Al realizar los cálculos para los experimentos estos son correctos.
BIBLIOGRAFÍA
· Manual de laboratorio. QUIMICA INDUSTRIAL II.
· http://www.idrc.ca/aquatox/aquagifs/pHsp-99.jpg
· http://www.aguamarket.com/sql/temas_interes/198.asp
calcular la cantidad de HCl
agregar agua destilada a un vaso 
medir .9ml de HCl
agregar al vaso 
agitar 
vaciar 50 ml 
HCl 0.1M
Mezclar 10 ml de soln restante
agregar 90 ml de agua destilada 
calcular cantidad de NaOH
marcar el vaso HCl 0.01M
pesar .40 de NaOH y disolveer en agua.
vaciar en un matraz aforado 
completar el volumen 
vaciar en un vaso 50 ml de la soln
marcar NaOH .1M
Mesclar 10 ml y 90 ml de agua dest.
marcar como NaOH .01M
vaciar en un vaso 30 ml de acido acetico
Marca CH3COOH .01M
Medir el ph de cada una de las soluciones.