Informe #1 Ácidos – Bases

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Universidad Tecnológica de Panamá

Facultad de Ingeniería Civil

Ingeniería Civil

Informe #1

Ácidos – Bases

Integrantes:

Díaz, Laura 8-968-142

Gil, José 8-965-2471

Icaza, Jose 8-960-503

Williamson, Abdiel 8-970-655

Fecha de entrega: 11 de septiembre del 2019

Miércoles 7:00 a.m.

Objetivos:

• Explicar el concepto de ácidos y bases de diversas muestras de materiales en base a la reacción con un indicador.
• Clasificar las muestras en ácidas, básicas o neutras, a partir de diferentes técnicas experimentales.
• Comprender los efectos de la lluvia ácida sobre algunos materiales.
• Al finalizar el estudiante será capaz de diferenciar las sustancias como ácidos o bases de acuerdo a las técnicas experimentales utilizadas.

Introducción:

Los ácidos y bases son los compuestos con los que más contacto tenemos, muchos son sustancias de uso industrial, doméstico y reactivo del laboratorio. Otros son componentes importantes de los fluidos biológicos y de las reacciones que tienen lugar en nuestro entorno. Un ejemplo de esto último es el ácido sulfúrico producido en el fenómeno llamado lluvia ácida (aumento en la concentración de ácido en la atmósfera), un problema de contaminación ambiental. La lluvia ácida es corrosiva tanto para los metales como para los materiales de construcción de piedra. El mármol y la piedra caliza, cuyo componente principal es , son acabados rápidamente por la lluvia ácida.[pic 3]

Se han formulado diversas teorías que buscan correlacionar las propiedades de los ácidos y las bases con su composición y su estructura, tales como las teorías de Arrhenius, Bronsted y Lowry y la de Lewis. De estas, Svante Arrhenius define un ácido como una sustancia que, cuando se disuelve en agua, genera iones de hidróxido () en disoluciones acuosas. Por su parte, Bronsted-Lowry, define un ácido como una sustancia capaz de donar un protón y a una base como aquella sustancia capaz de aceptar un protón. Este concepto es más amplio que el de Arrhenius porque los ácidos y las bases pueden ser iones o moléculas pueden ser iones o moléculas y sus reacciones no están restringidas a una solución acuosa. Por otra parte, Lewis considera un ácido como una especie que puede formar un enlace covalente aceptando un par de electrones de otra especie mientras que una base es una especie que puede formar un enlace covalente donando un par de electrones a otra especie.[pic 4]

Sin la presencia de agua, la mayoría de los ácidos ordinarios son compuestos moleculares en los cuales el átomo de hidrógeno se encuentra compartiendo su electrón en enlace covalente. Pero, en presencia de agua, el átomo de hidrógeno deja el electrón y pasa a la solución en forma de ion hidrógeno (), dejando al resto de la molécula (incluyendo al electrón) convertido en anión.[pic 5]

Muchas bases ordinarias, a diferencia de los ácidos, son compuestos iónicos; es decir, ya contienen iones. Cuando una de estas bases se disuelve en agua, los iones  se separan de los iones positivos (cationes) y se dispersan de manera uniforme en la disolución.[pic 6]

El grado en que los ácidos y las bases se ionizan en solución acuosa varía: los ácidos y bases que se ionizan totalmente se denominan ácidos y bases fuertes y los que se ionizan parcialmente son los débiles.

Las reacciones entre ácidos y bases se denominan reacciones de neutralización. Como productos de estas reacciones se forman sal y agua. Cuando un ácido fuerte reacciona con una base fuerte, cantidades iguales de (ac) y (ac) se producen y reaccionan completamente para producir agua por lo que las propiedades ácidas y básicas desaparecen. Un ejemplo puede ser la neutralización del HCl (ac), un ácido fuerte, con NaOH (ac), una base fuerte.[pic 7][pic 8]

En esta, ni el y  aparecen en ambos lados de la ecuación. Sin embargo, no participan. A estos se les reconoce como iones espectadores. De allí que si se les omite de la ecuación iónica total resulta la siguiente ecuación iónica neta.[pic 9][pic 10]

La concentración de iones de  (ac) en solución acuosa, la cual es muy pequeña se expresa por conveniencia casi siempre en términos de pH, el cual se define como: pH = -log []. Donde [] es la concentración de iones de hidrógeno expresada en molaridad (moles/litro).[pic 11][pic 12][pic 13]

De la definición de pH se observa que, conforme aumenta la concentración de [], el pH disminuye. La escala va de 0 a 14. [pic 14]

Existen varios métodos para determinar el pH como son: los papeles tornasol azul y rojo; papel indicador universal y el pHímetro.

Los indicadores son sustancias que adquieren un cierto color en un determinado medio y cambian a otro color fuera de ese medio. Si se conoce el valor del pH en el cual cambia el indicador de una forma a otra, se puede determinar si una solución tiene un pH superior o inferior a ese valor. Por ejemplo, el tornasol rojo indica un pH alrededor de 5 ó menos, y el tornasol azul indica un pH de aproximadamente 8 ó más, por lo que, en forma general, se dice que en medio ácido el papel tornasol azul cambia a rojo y que en medio básico el tornasol rojo cambia a azul. El papel indicador universal consiste en una tira de papel impregnada con diversos indicadores la cual está acompañada de una escala de pH.

El pHímetro es un instrumento que se compone de un par de electrodos conectados a un medidor de milivoltios. Al introducir los electrodos en una solución se genera un voltaje que varía con el pH. El medidor lee el voltaje y está calibrado para mostrar el pH.

Procedimiento:

1era Parte: Acidez y Basicidad: 

Pasos:

1. Enumere 11 tubos de ensayo 16 x 150mm, limpios y secos. Colóquelos en una gradilla (o dentro de un vaso químico de 450mL con papel toalla en el fondo).
2. Añada 2 mL de cada muestra en los tubos según lo indicado.
3. Determine el pH de cada muestra con: papel indicador universal, tiras de papel tornasol rojo y azul y con el pHímetro según las indicaciones del profesor.

El papel tornasol actúa como una pequeña ayuda para la clasificación, el papel indicador nos da un aproximado del pH de la sustancia y el pHímetro nos da un pH mucho más exacto con el cual se me facilita el proceso de clasificación.

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