Medición Del PH

INTRODUCCION

ACIDOS

Un ácido es considerado tradicionalmente como cualquier compuesto químico que, cuando se disuelve en agua, produce una solución con una actividad de catión hidronio mayor que el agua pura, esto es, un pH menor que 7. Esto se aproxima a la definición moderna de Johannes Nicolaus Brønsted y Martin Lowry, quienes definieron independientemente un ácido como un compuesto que dona un catión hidrógeno (H+) a otro compuesto (denominado base). Los sistemas ácido/base se diferencian de las reacciones redox en las cuales no hay un cambio en el estado de oxidación. Los ácidos pueden existir en forma de sólidos, líquidos o gases, dependiendo de la temperatura. También pueden existir como sustancias puras o en solución.

A las sustancias químicas que tienen la propiedad de un ácido se les denomina ácidas.

Propiedades de los ácidos

*Tienen sabor ácido como en el caso del ácido cítrico en la naranja y el limón.

*Cambian el color del papel tornasol azul a rosa, el anaranjado de metilo de anaranjado a rojo y deja incolora a la fenolftaleína.

*Son corrosivos.

*Producen quemaduras de la piel.

*Son buenos conductores de electricidad en disoluciones acuosas.

*Reaccionan con metales activos formando una sal e hidrógeno.

*Reaccionan con bases para formar una sal más agua.

*Reaccionan con óxidos metálicos para formar una sal más agua.

Fuerza de los ácidos

La fuerza de un ácido se refiere a su habilidad o tendencia a perder un protón. Un ácido fuerte es uno que se disocia completamente en agua; en otras palabras, un mol de un ácido fuerte HA se disuelve en agua produciendo un mol de H+ y un mol de su base conjugada, A-, y nada del ácido protonado HA. En contraste, un ácido débil se disocia sólo parcialmente y, en el equilibrio, existen en la solución tanto el ácido como su base conjugada. Algunos ejemplos de ácidos fuertes son el ácido clorhídrico (HCl), ácido yodhídrico (HI), ácido bromhídrico (HBr), ácido perclórico (HClO4), ácido nítrico (HNO3) y ácido sulfúrico (H2SO4). En agua, cada uno de estos se ioniza prácticamente al 100%. Mientras más fuerte sea un ácido, más fácilmente pierde un protón, H+. Dos factores clave que contribuyen a la facilidad de deprotonación son la polaridad del enlace H-A. La fuerza de los ácidos suele ser discutida también en términos de la estabilidad de la base conjugada.

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Aplicaciones de los ácidos

Hay numerosos usos de los ácidos. Los ácidos son usados frecuentemente para eliminar herrumbre y otra corrosión de los metales en un proceso conocido como pickling. Pueden ser usados también como electrólitos en una batería, como el ácido sulfúrico en una batería de automóvil.

Los ácidos fuertes, el ácido sulfúrico en particular, son ampliamente usados en procesamiento de minerales. Por ejemplo, los minerales de fosfato reaccionan con ácido sulfúrico produciendo ácido fosfórico para la producción de fertilizantes, y el zinc es producido disolviendo óxido de zinc en ácido sulfúrico, purificando la solución y aplicando electrólisis.

En la industria química, los ácidos reaccionan en las reacciones de neutralización para producir sales. Por ejemplo, el ácido nítrico reacciona con el amoníaco para producir nitrato de amonio, un fertilizante. Adicionalmente, los ácidos carboxílicos pueden ser esterificados con alcoholes en presencia de ácido sulfúrico, para producir ésteres.

Los ácidos son usados como catalizadores; por ejemplo, el ácido sulfúrico es usado en grandes cantidades en el proceso de alquilación para producir gasolina. Los ácidos fuertes, como el ácido sulfúrico, fosfórico y clorhídrico, también tienen efecto en reacciones de deshidratación y condensación. Los ácidos son usados también como aditivos en bebidas y alimentos, puesto que alteran su sabor y sirven como preservantes. Por ejemplo, el ácido fosfórico es un componente de las bebidas con cola.

Ácidos de Arrhenius

El químico sueco Svante Arrhenius fue el primero en atribuir las propiedades de acidez al hidrógeno en 1884. Un ácido de Arrhenius es una sustancia que aumenta la concentración de catión hidronio, H3O+, cuando se disuelve en agua. Esta definición parte del equilibrio de disociación del agua en hidronio e hidróxido

En agua pura, la mayoría de moléculas existen como H2O, pero un número pequeño de moléculas están constantemente disociándose y reasociándose. El agua pura es neutra con respecto a la acidez o basicidad, debido a que la concentración de iones hidróxido es siempre igual a la concentración de iones hidronio. Una base de Arrhenius es una molécula que aumenta la concentración del ion hidróxido cuando está disuelta en agua. Los compuestos que no tienen hidrógeno en su estructura no son considerados ácidos de Arrhenius. Tampoco son bases de Arrhenius los compuestos que no tienen OH en su estructura.

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Ácidos de Brønsted-Lowry

Aunque el concepto de Arrhenius es muy útil para describir muchas reacciones,

también está un poco limitado en su alcance. En 1923, los químicos Johannes Nicolaus Brønsted y Thomas Martin Lowry reconocieron independientemente que las reacciones ácido-base involucran la transferencia de un protón. Un ácido de Brønsted-Lowry (o simplemente ácido de Brønsted) es una especie que dona un protón a una base de Brønsted-Lowry. La teoría ácido-base de Brønsted-Lowry tiene varias ventajas sobre la teoría de Arrhenius.

Ácidos de Lewis

Un tercer concepto fue propuesto por Gilbert N. Lewis, el cual incluye reacciones con características ácido-base que no involucran una transferencia de protón. Un ácido de Lewis es una especie que acepta un par de electrones de otra especie; en otras palabras, es un aceptor de par de electrones. Las reacciones ácido-base de Brønsted son reacciones de transferencia de protones, mientras que las reacciones ácido-base de Lewis son transferencias de pares de electrones. Todos los ácidos de Brønsted son también ácidos de Lewis, pero no todos los ácidos de Lewis son ácidos de Brønsted.

BASES

Una base es, en primera aproximación (según Arrhenius), cualquier sustancia que en disolución acuosa aporta iones OH− al medio.

Bases de Brownsted-Lowry

La teoría de Brønsted y Lowry de ácidos y bases, formulada en 1923, dice que una base es aquella sustancia capaz de aceptar un protón (H+).

Bases de Lewis

Lewis en 1923 amplió aún más la definición de ácidos y bases, aunque esta teoría no tendría repercusión hasta años más tarde. Según la teoría de Lewis una base es aquella sustancia que puede donar un par de electrones.

Bases de Arrhenius

Arrhenius definió las bases como substancias que se disuelven en el agua para soltar iones de hidróxido (OH-) a la solución.

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Propiedades de las bases

Finalmente, según Boyle, bases son aquellas sustancias que presentan las siguientes propiedades:

• Poseen un sabor amargo característico.

• Sus disoluciones conducen la corriente eléctrica.

• Azulean el papel de tornasol.

• Reaccionan con los ácidos (neutralizándolos).

• La mayoría son irritantes para la piel.

• Tienen un tacto jabonoso.

• Se pueden disolver.

• Sus átomos se rompen con facilidad.

• Son inflamables.

Fuerza de una base

Una base fuerte es la que se disocia completamente en el agua, es decir, aporta el máximo número de iones OH−.

Una base débil también aporta iones OH− al medio, pero está en equilibrio el número de moléculas disociadas con las que no lo están.

Formación de una base

Una base se forma cuando un óxido de un metal reacciona con agua.

NEUTRALIZACION

Una reacción de neutralización es una reacción entre un ácido y una base. Cuando en la reacción participan un ácido fuerte y una base fuerte se obtiene sal y agua. Mientras que si una de las especies es de naturaleza débil se obtiene su respectiva especie conjugada y agua. Así pues, se puede decir que la neutralización es la combinación de cationes hidrógeno y de aniones hidróxido para formar moléculas de agua. Durante este proceso se forma una sal.

Las reacciones de neutralización son generalmente exotérmicas, lo que significa que desprenden energía en forma de calor.

Este tipo de reacciones son especialmente útiles como técnicas de análisis cuantitativo. En este caso se puede usar una solución indicadora para conocer el punto en el que se ha alcanzado la neutralización completa.

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MEDICION DE PH

Para medir el pH de una disolución podemos emplear dos métodos, en función de la precisión con que queramos hacer la medida:

Para realizar medidas del pH que no necesiten ser muy precisas se utilizan unas sustancias llamadas indicadores, que varían reversiblemente de color en función del pH del medio en que están disueltas. Se pueden añadir directamente a la disolución o utilizarlas en forma de tiras de papel indicador (tabla inferior).

Para realizar medidas exactas se utiliza un pH-metro, que mide el pH (la tabla inferior) por un método potenciométrico

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OBJETIVO

Realizamos esta práctica para poder determinar el pH de soluciones acidas y básicas de concentraciones diferentes por medio de tiras de PH y también gracias a un indicador casero que preparamos. Y así poder determinar si las soluciones eran una base o si se trataban de un acido.

Tales sustancias fueron las siguientes: alka seltzer, vinagre de manzana, jugo de naranja, jugo de toronja, jugo de limón, pepto bismol y detergente.

También esta práctica la llevamos a cabo para conocer el procedimiento de la medición de PH.

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PRACTICA DE LABORATORIO MEDICION DE PH

Medición de PH utilizando tiras indicadores y utilizando un indicador casero. (Clasificación de sustancias en ácidos y bases).

MATERIALES

• Tiras de PH.

• ½ vaso de vinagre de manzana.

• Jugo de limón.

• ½ vaso de jugo de naranja.

• ½ vaso de jugo de toronja.

• 1 pastilla de alka seltzer disuelta en un cuarto de vaso con agua.

• 1 cucharada de leche de magnesia (pepto bismol, melox, etc.).

• Contenido de un sobre de “sal de uvas” disuelto en medio vaso con agua.

• ½ vaso de liquido limpiador de pisos.

PROCEDIMIENTO

1-Sumerge por unos instantes en cada una de las muestras las tiras de PH y toma nota de lo que sucede. Retira estos papeles e introduce en cada muestra una tira de papel tornasol azul.

2-Clasifica en sustancias acidas, neutras y básicas.

PREPARACION DE UN INDICADOR CASERO

Objetivo: Aprender por que los indicadores cambian según e medio: acido, básico y neutro.

MATERIALES Y REACTIVOS:

• 15 hojas de col morada.

• Agua.

• Vinagre.

• 1 pastilla de antiácido efervescente.

• Olla de aluminio

• Embudo

• Colador

• Frasco gotero color ámbar

PROCEDIMIENTO

1-Coloca en una ola de aluminio, las hojas de col morada y un volumen de agua limpia equivalente a dos vasos. Calienta hasta ebullición por 10 minutos.

2-Cuela infusión y desecha las hojas de col morada utilizadas.

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3-Coloca el liquido obtenido en la olla de aluminio deja que hierva hasta que su volumen se reduzca. Aproximadamente a la cuarta parte. Déjala enfriar.

4-Llena el frasco gotero y etiquétalo con la leyenda “indicador”.

5-Coloca unos 100 mililitros de vinagre en un vaso limpio y seco. En otro vaso, coloca 100 ml de agua y en un tercero deje disolver la pastilla del antiácido, en 100 ml de agua limpia.

6-Coloca 10 gotas del indicador en cada vaso, teniendo en cuenta que el contenido del primero es un medio acido, el que contiene agua lo consideramos neutro y el tercero, un medio básico.

7-Despues de colocar las gotas las sustancias cambian de color, ese color se tomara como referencia para clasificar las siguientes sustancias en acidas o básicas.

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ANALISIS DE RESULTADOS

1-¿Qué es el PH?

El PH es una medida de la acidez o alcalinidad de una disolución. El pH indica la concentración de iones hidronio presentes en determinadas sustancias.

2-¿Por qué razón los indicadores de PH cambian de color en dependencia de la acidez o la basicidad del medio?

Porque como son también ácidos y bases orgánicos, a un determinado pH cambian a bases y ácidos respectivamente, y cuando son ácidos tienen un color y cuando son bases tienen otro color, dependiendo del potencial

3-¿Cuál es el principio en el cual se basa el funcionamiento de los indicadores de PH?

En el color en el que se torna dicha sustancia

4-Investiga que otros vegetales o sustancias a tu alcance pueden servir como indicadores de PH

El bicarbonato disuelto en agua

Gotas de limón

5-Realiza al menos 3 propuestas para mejorar este experimento.

*Utilizar otras sustancias o verduras como indicadores.

*Aparte de todo el material usado, haber utilizado papel tornasol.

*Utilizar más sustancias, para así poder llevarlo más en grande.

6-Cual es el material de protección necesario para realizar esta práctica de laboratorio.

Bata, lentes y guantes

7-¿Qué material de laboratorio utilizaste y para qué?

*Tubos de ensayo para colocar las soluciones

*Goteros para colocar gotas de soluciones en los tubos

*Gradilla para colocar los tubos de ensayo

8-¿Cotidianamente, puedes utilizar lo aprendido en esta práctica?

Si, ya que las soluciones que utilizamos para realizar la práctica las utilizamos en nuestra vida cotidiana, ya sea para limpiar o para nuestro beneficio.

9-¿Qué importancia tiene clasificar a las sustancias en ácidos y bases?

Mucho ya que así podemos saber si cierta solución nos puede ayudar a limpiar algún objeto o nos puede perjudicar dañándonos la piel.

10-¿Cuál es la diferencia entre los 2 métodos que utilizaste para medir el PH?

En que una era un indicador casero, y utilizando unas cuantas gotas la solución

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Cambiaba de color y la otra era por medio de tiras de PH que las sumergías en la

solución y algún color de la tira se tornaba más intenso y así podíamos determinar su grado de PH.

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CONCLUSION

Mi conclusión acerca de esta práctica es que nos sirvió de mucho, ya que aprendimos a medir el grado de PH de una solución por medio de indicadores que fueron las tiras de PH y también por medio de un indicador casero. Esta práctica nos sirvió de mucho ya que ahora sabemos reconocer el grado de PH de una solución de acuerdo al color que se torne y así darnos cuenta si se trata de un acido, de una base o una solución neutra.

Es bueno reconocer cuando una solución es un acido o una base ya que nosotros diariamente utilizamos ciertas soluciones para algunas cosas, como lo es limpiar los pisos y quitar algunas manchas, pero también las utilizamos en beneficio a nosotros ya sea como un medicamente como lo es el pepto bismol que es una base o en la comida como lo es el limón o naranja que son ácidos pero que nuestro organismo resiste; pero en cambio hay otros ácidos que tienen su grado de PH mucho más bajo y estos nos pueden dañar seriamente si por accidente se nos derrama en la piel.

Algunos indicadores de PH son de origen natural, ciertos vegetales producen pigmentos que pueden ser indicadores de PH, nosotros utilizamos la col morada ya que contiene un pigmento muy fácil de extraer y utilizar como indicador de PH los colores producidos por el indicador de la col en presencia de ácidos o de bases son bastante llamativos y exactos para indicar pH.

También aprendimos a realizar un indicador de PH casero, ya que si alguna vez necesitamos saber el grado de PH de alguna sustancia podemos realizar nuestro propio indicador y no gastar demasiado en las tiras de PH.

Los ácidos y las bases son muy importantes ya que forman parte de nuestra vida cotidiana y debemos de conocer más sobre estas soluciones, para utilizarlas o consumirlas de manera adecuada y no producir algún error o daño.

Un ácido es considerado tradicionalmente como cualquier compuesto químico que, cuando se disuelve en agua, produce una solución con una actividad de catión hidronio mayor que el agua pura, esto es, un pH menor que 7.

Una base es, en primera aproximación (según Arrhenius), cualquier sustancia que en disolución acuosa aporta iones OH− al medio.

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ANEXOS

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BIBLIOGRAFIA

http://www.ehu.es/biomoleculas/ph/medida.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido

http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=58&l=s

http://es.wikipedia.org/wiki/Base_(qu%C3%ADmica)

http://bonsaimania.com/articulos/medir_ph_suelo.htm

http://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080224090820AApx7wO

http://es.wikipedia.org/wiki/PH

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