Hidrolisis

RESUMEN

Se experimentó durante la práctica de laboratorio el proceso de hidrólisis a través de la dilución de una sal ácida y una sal básica en agua, con el objetivo de evaluar un sistema químico salino débil en sus propiedades hidrolíticas y determinar el porcentaje de hidrólisis basándose en las concentraciones salinas y el pH.

En la primera parte de la práctica se preparó 50ml de solución a 1M utilizando la sal ácida que fue el cloruro de amonio. Ya preparada, se tomó una muestra de 5ml de dicha solución y se fue agregando más disolvente hasta llegar a una dilución de 1/1000000 de la solución original, midiendo el pH en cada dilución realizada. Se observó que la solución de cloruro de amonio es ácida con tendencia a la neutralidad pKw/2.

En la segunda parte se utilizó una sal básica siendo este el acetato de sodio. Se realizó el mismo procedimiento utilizado para la sal acida para poder llegar a tomar el valor del pH de cada una de las diluciones. Se determinó que la solución de acetato de sodio es básica con tendencia a la neutralidad pKw/2.

OBJETIVOS

General

Experimentar el proceso de hidrólisis con una sal ácida y una sal básica.

Específicos

Evaluar un sistema químico salino débil en sus propiedades hidrolíticas.

Determinar el porcentaje de hidrólisis basándose en las concentraciones salinas y el pH.

MARCO TEÓRICO

Hidrólisis de una sal

Una sal es un compuesto iónico formado por la reacción entre un ácido y una base. Las sales son electrólitos fuertes que se disocian por completo para formar iones en agua. El termino hidrólisis de una sal describe la reacción de un anión o un catión de una sal, o de ambos, con el agua. Por lo general, la hidrólisis de una sal determina el pH de una solución.

Sales que producen disoluciones neutras

En general, es cierto que las sales que contienen un ion de un metal alcalino o de un metal alcalinotérreo y la base conjugada de un ácido fuerte no se hidrolizan en una medida apreciable y sus disoluciones son consideradas neutras.

Sales que producen disoluciones básicas.

La disolución de una sal derivada de una base fuerte y un ácido débil es básica. Por ejemplo, la disociación del acetato de sodio en agua está dada por:

CH_3 COONa(s)→〖Na〗^+ (ac)+ CH_3 COO^(- ) (ac)

El ion 〖Na〗^+ hidratado no tiene propiedades acidas ni básicas. Sin embargo, el ion acetato CH_3 COO^(- ) es la base conjugada del acido débil CH_3 CO〖OH〗^(- )y por lo tanto tiene afinidad por los iones H^+. La reacción de hidrólisis está dada por

CH_3 COO^- (ac)+H_2 O(l)↔CH_3 COOH(ac)+ 〖OH〗^- (ac)

Como se puede observar, debido a que esta reacción produce iones 〖OH〗^-, la disolución de acetato de sodio debe ser básica.

Sales que producen disoluciones ácidas.

Cuando se disuelve en agua una sal derivada de un ácido fuerte como HCl y una base débil como NH_3, la disolución es acida. Por ejemplo,

NH_4 Cl(s)→〖NH〗_4 (ac)+ 〖Cl〗^- (ac)

El ion Cl^- por ser la base conjugada de un acido fuerte, no tiene afinidad por el H^+, y no tiene tendencia a hidrolizarse. El ion amonio NH_4 es el acido conjugado de la base débil NH_3 y se ioniza como sigue:

NH_4 (ac)+ H_2 O(l)↔ 〖NH〗_3 (ac)+ H_3 O^+ (ac)

O simplemente,

NH_4 (ac)↔ 〖NH〗_3 (ac)+ H^+ (ac)

Esta reacción también representa la hidrolisis del ion NH_4. Debido a que se producen iones H^+, el pH de la disolución disminuye.

MARCO METODOLÓGICO

RESULTADOS

TABLA I: Valores teóricos de pH a partir de las diferentes diluciones de Cloruro de Amonio

Corrida Dilución pH (experimental) pH (teórico)

1 1/1 5.070 4.630

2 1/10 5.830 5.130

3 1/100 6.037 5.630

4 1/1000 6.140 6.130

5 1/10000 6.465 6.630

6 1/100000 6.920 7.130

7 1/1000000 7.095 7.630

Fuente: hoja de datos calculados

TABLA II: Valores teóricos de pH a partir de las diferentes diluciones de Acetato de Sodio

Corrida Dilución pH (experimental) pH (teórico)

1 1/1 8.144 9.370

2 1/10 7.858 8.870

3 1/100 7.463 8.370

4 1/1000 6.996 7.870

5 1/10000 6.675 7.370

6 1/100000 6.311 6.870

7 1/1000000 5.850 6.370

Fuente: hoja de datos calculados

TABLA III: Error promedio de los valores de pH experimental y pH teórico de las diluciones de Cloruro de Amonio

Dilución pH (experimental) pH (teórico) % Error

1/1 5.070 4.630 9.500%

1/10 5.830 5.130 13.65%

1/100 6.037 5.630 7.230%

1/1000 6.140 6.130 0.163%

1/10000 6.465 6.630 2.489%

1/100000 6.920 7.130 2.945%

1/1000000 7.095 7.630 7.012%

%ERROR PROMEDIO 6.14%

Fuente: hoja de datos calculados

TABLA IV: Error promedio de los valores de pH experimental y pH teórico de las diluciones de Acetato de Sodio

Dilución pH (experimental) pH(teórico) % Error

1/1 8.144 9.370 13.08%

1/10 7.858 8.870 11.41%

1/100 7.463 8.370 10.84%

1/1000 6.996 7.870 11.11%

1/10000 6.675 7.370 9.430%

1/100000 6.311 6.870 8.137%

1/1000000 5.850 6.370 8.163%

%ERROR PROMEDIO 10.31%

Fuente: hoja de datos calculados

INTERPRETACION DE RESULTADOS

Al ser disuelta la sal en agua, sus iones constituyentes se combinan con los H3O+ o bien con los OH-, procedentes de la disociación del agua causando un desplazamiento del equilibrio de disociación del agua obteniendo como consecuencia una modificación en el pH.

Cuando la fuerza de un ácido y una base no son iguales, la sal se hidroliza. El cloruro de amonio es una sal hidrolizable debido a que proviene de un ácido fuerte HCl y una base débil 〖NH〗_3. Se produce hidrólisis acida ya que el NH_4 es el acido conjugado de la base débil 〖NH〗_3 y reacciona con agua, mientras que el 〖Cl〗^- por ser la base conjugada de un ácido fuerte, no tiene afinidad por el H^+ lo que provoca que el pH inicial sea menor que 7. En la tabla I se puede observar un aumento en el pH mientras se le agregaba más agua a la solución de cloruro de amonio. Esto se debe a que esta sal es un electrolito fuerte que al disolverse en agua se disocia totalmente. La solución tendrá un exceso de iones hidronio y su pH aumentará mientras más diluida este la solución tendiendo a la neutralidad.

En la

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