El pH y sus mediciones
marioalca Ensayo 26 de Agosto de 2015
1.634 Palabras (7 Páginas) 321 Visitas
[pic 1][pic 2]
Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán
Química
Laboratorio de Química Analítica II
Reporte 1. Medición de pH
Grupo: 2501 CD
Fecha de entrega
27 de agosto de 2015
Semestre 2015-ll
Objetivos.
General: Observar y experimentar adecuadamente para efectuar la medición de pH de diversos sistemas Acuosos, para poder determinar y analizar la estabilidad de las especies y a su vez poder determinar la cuantitatividad de las relaciones acido base.
Particulares:
- Analizar y observar los fundamentos de la medición de pH (conocer el funcionamiento del electrodo de vidrio).
- Experimentar adecuadamente para una buena preparación de soluciones amortiguadoras.
- Realizar una estandarización del electrodo de vidrio con soluciones amortiguadoras y determinar su eficiencia.
- Ser capaces de clasificar en base a estabilidad a las especies y a su vez calcular los valores teóricos de pH.
Introducción:
En química y muchas de sus ramas se nos presenta que muchas de las reacciones químicas que se producen en solución acuosa necesitan que el pH del sistema se mantenga constante, para evitar que ocurran otras reacciones no deseadas. Esta práctica de laboratorio tiene como propósito reforzar en el estudiante el concepto de lo que son soluciones buffer, además de ayudar a los estudiantes a familiarizarse con la resistencia que estas soluciones poseen en cuanto al ph, asi como a reforzar los conocimientos dados sobre el tipo de electrodo que se utiliza.
Así mismo, se puede obtener una solución reguladora haciendo reaccionar parcialmente por (neutralización) un ácido débil con una base fuerte. o un ácido fuerte con una base débil. Una vez formada la solución reguladora, el pH varia poco por el agregado de pequeñas cantidades de ácido fuerte ó de una base fuerte, y pierde su capacidad reguladora por el agregado de agua (disolución).La disolución no cambia el pH de la solución Buffer pero disminuye considerablemente su capacidad reguladora.
Metodología experimental
- Calibración del pH-metro
Se prepararon por grupo
- 50ml ftalato acido de potasio 0.05m pH: 4.008
- 50ml fosfato diacido de potasio 0.025m fosfato ácido disodico 0.025m pH. 6.865
- 50ml fosfato diacido de potasio 0.008695m fosfato ácido disoico 0.03043 pH: 7.413
Con la solución de pH 4.008 se calibro el pH-metro.
Se midió la diferencia de potencial eléctrico y el pH de las otras soluciones preparadas.
- Medición de pH de diversos sistemas acuosos
Se preparo
- 50ml de HCl 0.1 M
- 50m de CH3COOH 0.1M
- 100ml de NaOH 0.09 M
A partir de estas soluciones se prepararon los siguientes sistemas
Sistema | HCl (ml) | NaOH (ml) | CH3COOH | Aforar con agua (ml) |
1 | 10 | 25 | ||
2 | 10 | 25 | ||
3 | 10 | 25 | ||
4 | 10 | 5 | 25 | |
5 | 10 | 10 | 25 | |
6 | 10 | 15 | 25 | |
7 | 5 | 10 | 25 | |
8 | 10 | 10 | 25 | |
9 | 15 | 10 | 25 |
Se midió el pH de los sistemas del 1 al 9
Resultados.
Parte A
Medición de pH de soluciones Amortiguadoras
Solución | pH teórico | pH experimental | E (mv) |
1 | 4.008 | ||
2 | 6.865 | ||
3 | 7.413 |
GRAFICO Ph VS E (ya está en excel)
[pic 3]
Parte B
Sistema | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
pH | |||||||||
E (mv) |
Informe:
- Explicar que es una solución de calibrado y cuál es su función
La única manera segura de determinar si un medidor de pH se calibra adecuadamente es comparándolo con un punto de referencia de laboratorio con certificación estándar, conocido más comúnmente como una "solución calibradora." Las soluciones calibradoras son líquidos, pero también se pueden comprar en forma de polvo y mezclar con agua destilada o desionizada. Cualquier instrumento científico se debe calibrar lo más cerca posible al nivel que se pondrá a prueba. Si la prueba de un rango, el medidor debe ser calibrado en el medio de ese rango.
- Con base en el procedimiento de preparación de las soluciones utilizadas en la calibración del pH-metro, calcular el pH teórico de cada solución, suponiendo que la concentración inicial de las especies estuviese expresada en molaridad y no en molalidad:
- Ftalato acido de potasio 0.05M pKa=5.408 (Harris, 2007)
C8H5O4K + H2O C8H4O4K- + H3O+[pic 4][pic 5]
In) 0.05M 1
Eq) 0.05(1-α) 1 α(0.05M) α(0.05)
Es la disociación de un ácido débil así que se obtiene “α”
a2 + (ka/co)a - (ka/co)=0
a=8.88x10-3
pH= -log[H3O]= -log[aCo]= -log[(8.8x10-3)(0.05)]=3.35
- Fosfato diacido de potasio 0.025M y fosfato ácido disodico 0.025M
En esta solución se encuentra el par conjugado
H2PO4− / HPO42− Ka= 6.8
Se utilizan la ecuación de Henderson pero como las concentraciones son iguales el pH es igual al pKa
pH= pKa + log [A-]/ [HA][pic 6][pic 7]
pH= pKa + log [A-]/ [HA]
pH= pKa= 6.8
- Fosfato diacido de potasio 0.008695M / fosfato ácido disodico 0.03043M
Aquí está presente el par conjugado H2PO4− / HPO42− Ka= 6.8
Así que se utiliza la ecuación de Henderson
pH= pKa + log [A-]/ [HA]
pH= 6.8 + log [0.03043]/ [0.008695]
pH= 7.34
- Explicar el principio por medio del cual se puede medir el pH con un electrodo de vidrio.
El electrodo de vidrio actualmente constituye la pieza fundamental en la medición electrométrica del pH. Junto con el electrodo de calomel, se encuentran ampliamente difundidos y a la fecha no existe otro sistema para la medición electrométrica que tenga la misma versatilidad y precisión. El principio bajo el cual trabaja el electrodo de vidrio: La varilla de soporte del electrodo es de vidrio común (plástico), no conductor de cargas eléctricas mientras que el bulbo sensible, el extremo sensible del electrodo, se construye con este vidrio de formulación especial, conocido como "vidrio sensible al pH" (en realidad, es vidrio polarizable). El vidrio de pH es conductor de cargas eléctricas porque tiene óxido de litio dentro del cristal, además de óxido de sílice, de calcio y algunos otros, la estructura del vidrio es tal que permite el intercambio de iones litio por iones de hidrógeno en solución acuosa, de modo que se forma una capa (fina) hidratada. Se crea así un potencial (del orden milivolts) a través de la interface creada entre el vidrio (en el "seno" del vidrio) y la solución acuosa. El voltaje creado hacia el interior del bulbo es constante porque se mantiene su pH constante (mediante una solución buffer de pH 7) de modo que la diferencia de potencial depende sólo del pH del medio externo. La incorporación de un alambre (usualmente de Ag/AgCl) permite conducir este potencial hasta un amplificador.[pic 8]
...