LABORATORIO N° 3: RECONOCIMIENTO DE ÁCIDOS Y BASES

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN

FACULTAD DE INGENIERÍA DE PROCESOS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA

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LABORATORIO N° 3: RECONOCIMIENTO DE ÁCIDOS Y BASES

ASIGNATURA: QUÍMICA INORGÁNICA APLICADA

DOCENTE: ING. NIDIA ADRIANA POMPILLA CÁCERES

INTEGRANTES:

• HILASACA AGUILAR, CRISTHIAN EFRAÍN
• PERALTA PAZCE, THIFANY JHULIANA
• ROMÁN NAIRA, ALEXSANDER JOSÉ MARÍA
• SUTTA PASSIURI, JOSÉ MANUEL

AREQUIPA, PERÚ

2019

Objetivos:

Practicar el reconocimiento de soluciones ácidas y básicas utilizando indicadores

Demostrar el comportamiento de los ácidos y bases frente a metales.

Determinar experimentalmente los valores de Ka y Kb de ácidos y bases a partir de lecturas de pH en disoluciones preparadas.

Marco teórico:

Dos grupos de compuestos muy importantes y estrechamente relacionados son los ácidos y las bases. Ácido y base son conceptos opuestos y complementarios.

Asociamos inmediatamente ácido con cítricos, el vinagre y el líquido irritante de las baterías del automóvil. Estamos familiarizados también con la naturaleza alcalina –o básica– de los jabones, detergentes y otros productos de limpieza.

Si bien no debemos incurrir al gusto para identificar sustancias químicas, este sigue incluyéndose como uno de los rasgos más característicos de cada grupo. Afortunadamente, hay propiedades más convenientes para reconocerlos.

Propiedades de las soluciones acuosas de ácidos y bases

Las soluciones acuosas de casi todos los ácidos próticos (aquellos que tienen átomos de hidrógeno ácidos) exhiben ciertas propiedades, las cuales son las propiedades de los iones hidrógeno hidratados en solución acuosa.

• Los ácidos tienen sabor agrio. Los pepinillos se conservan en vinagre, una solución de ácido acético al 5%. Muchos encurtidos tienen gran cantidad de azúcar a fin de enmascarar parcialmente el sabor del ácido acético mediante el sabor dulce del azúcar; los limones contienen ácido cítrico, el cual es responsable de su característico sabor agrio.

• Los ácidos causan el cambio de color de muchos indicadores (colorantes de tinte intenso cuyo color depende del carácter ácido o básico de la solución). Los ácidos vuelven rojo el papel tornasol azul y hacen que el azul de bromotimol cambie de azul a amarillo.

• Los ácidos no oxidantes reaccionan con los metales más activos que el hidrógeno en la serie de actividad con desprendimiento de hidrógeno, H2. Por ejemplo, el ácido nítrico, HNO3, un ácido oxidante común, reacciona con los metales para dar principalmente óxidos de nitrógeno.

• Los ácidos reaccionan (neutralizan) a los óxidos e hidróxidos metálicos formando sales y agua.

• Los ácidos reaccionan con las sales de los ácidos más débiles para formar el ácido más débil y la sal del ácido más fuerte; por ejemplo,

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                      Ácido fuerte                              Ácido débil

• Las soluciones acuosas de los ácidos conducen corriente eléctrica porque se ionizan en forma total o parcial.

Las soluciones acuosas de casi todas las bases exhiben ciertas propiedades, las cuales se deben a la presencia de iones hidróxido hidratados en solución acuosa.

• Las bases tienen sabor amargo.

• Las bases son resbalosas al tacto. Los jabones son medianamente básicos. Una solución de blanqueador casero se siente muy resbaladiza porque es muy básica.

• Las bases causan el cambio de color de muchos indicadores: las bases vuelven azul el tornasol rojo y el azul de bromotimol cambia de amarillo a azul.

• Las bases reaccionan (neutralizan) con los ácidos para formar sales y, en muchos casos, agua.

• Sus soluciones acuosas conducen corriente eléctrica porque las bases se ionizan o se disocian en cierto grado.

Concepto de pH

El químico danés Sörensen, ideó una escala de grado de acidez, en la cual la concentración de iones H+ o H3O+ se expresa como el logaritmo decimal de la misma cambiado de signo, que equivale al exponente o potencia de dicha concentración. Esta forma de expresar la concentración de hidrogeniones (H+) de una solución recibe el nombre de potencial de hidrógeno o pH, y se expresa matemáticamente de la siguiente manera:

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Pero, ¿qué significa esta expresión? Recordemos que toda potencia de diez es el logaritmo decimal de ese número. Por ejemplo, en la expresión 103, tres es el logaritmo de la cantidad correspondiente que es 1.000, número que a su vez es el antilogaritmo de 103. Así mismo 10-3 equivale a 1/103, es decir, su inverso, en el cual la potencia o exponente es positivo. Por lo tanto, el pH es el logaritmo decimal del inverso de la concentración de H+:

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Concepto de pOH

De la misma manera que expresamos el grado de acidez de las soluciones, utilizando la concentración de hidrogeniones (iones H+ o H3O+), podemos expresar el grado de basicidad, a partir de la concentración de OH- en una solución. Obtenemos así otra escala, denominada pOH. Matemáticamente el pOH se representa como sigue:

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Indicadores de pH

De la misma forma que podemos medir el rango de acidez o basicidad de una sustancia química mediante los valores de su pH o pOH, podemos hacerlo también mediante sustancias que cambian su color, según estén en medio ácido o básico. Estas sustancias se denominan indicadores y pueden usarse en forma de solución o impregnadas en papeles especiales. Los indicadores son generalmente ácidos orgánicos débiles con estructuras complejas.

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