USO DEL POTENCIÓMETRO Y DETERMINACION DEL PH- LABORATORIO DE QUIMICA

USO DEL POTENCIÓMETRO Y DETERMINACION DEL PH

1. Introducción:

Es importante conocer, previamente a la práctica, el concepto de Potencial de Hidrogeniones o conocido abreviadamente como pH, este se define como la expresión de acidez o basicidad de una solución donde varía desde O a 14, donde un pH menor a 7 es acido, un pH mayor a 7 es básico y un pH igual a 7 neutro, y se calcula como el menos logaritmo de la concentración molar de iones de hidrógenos. Pero para medir el pH de una solución es necesario usar los instrumentos adecuados y para esta práctica se usará el Potenciómetro donde este medirá la concentración de los protones a través de una sensible membrana de vidrio.

1. Objetivos:

• Verificar el concepto de pH.
• Manejar adecuadamente el potenciómetro.
• Determinar el  pH de diferentes muestras y establecer conclusiones

1. Resultados:

Al realizar la práctica cada integrante de cada mesa pudo medir el pH de cierta sustancia (con la concentración molar de esta) donde las cantidades numéricas y tipo de sustancia, son las siguientes:

Tabla 1. Cálculos y Resultados del pH a través del potenciómetro.

1. Discusiones:

• Se analizó hidróxido de sodio (NaOH), que es una base fuerte, en dos concentraciones: 0.1 M y 1M. Teóricamente el resultado debió de ser, según la ecuación pH = - Log[H]:

• Para el NaOH 0.1M debió registrar un pH de 13, pero el pH que registró fue igual a 11.93
• Para el NaOH 1M debió de registrar un pH de 14, pero el pH que registró fue igual a 12.15

Se analizó un ácido fuerte como lo es el ácido clorhídrico (HCl), en dos concentraciones: 0.1M y 1M, y un ácido débil como el ácido acético (CH3COOH) en una concentración de 0.2 M. Teóricamente el resultado debió ser, según la ecuación pH = - Log[H]:

• Para el HCl 0.1M debió registrar un pH de 1, pero el pH que registró fue igual a 1.03
• Para el HCl 1M debió registrar un pH de 0, pero el pH que registró fue igual a 0.27
• Para el CH3COOH 0.2M debió registrar un pH de 0.7 (redondeando), pero el pH que registró fue igual a 2.73

Finalmente, se realizó el análisis de tres productos: jugo de limón, gaseosa y leche.

• El jugo de limón registró un pH de 2.07, pero teóricamente el resultado debió de ser un pH de 2,4 (Carpi).
• La gaseosa registró un pH de 2.78, pero teóricamente el resultado debió de ser un pH de 2.81 (A. Di Prinzio , eds )
• La leche registró un pH de 6.34 , pero teóricamente el resultado fluctúa entre 6,5 -6,6 (FAO)

1. Conclusiones:

• Fj
• Dno
• Nlm

1. Bibliografía:

• A.Garritz – J.A. Chamizo.(1994). “Química”. Addison-Wesley Iberoamericana.

• Raymond Chang,(1994). “Quimica”. McGraw – Hill, Inc. México

• James E.Brady. (1988). “Química Básica”. Editorial Limusa, México.
• Effect of somatic cells on composition of ewe milk and characteristics of processing product. Spanish  2000

Consultado 5/04/16. Disponible : http://agris.fao.org/agris-search/search.do?recordID=ES20000037301

1. Di Prinzio, S. Camero, G. Mejías, S. García, M. Camero. 2007. EFECTO DE LAS SUSTANCIAS GASEOSA Y EFERVESCENTE SOBRE EL ESMALTE DENTAL MEDIANTE MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA DE BARRIDO.CIASEM.16. No1-2.Pag 201.

• D. Freifelder(1991)Técnicas de bioquímica y biología molecular. Ed.Revetré. pag 91.

CUESTIONARIO 1:

1. Breve revisión de cálculos con logaritmos (no utilice calculadora)

1. log 10-2= -2                                        f) log 500    =  2.7
2. log 1000= 3                                        g) log 8000  =  3.90
3. log 0.01= -2                                        h) log 0.3     = -0.5
4. log 30= 1.50                                         i) log 0.0002 = -3.7
5. log1/2= -0.30                                           j) log 1/5      = -0.7

1. Razonando mentalmente diga ¿Cuál de las siguientes soluciones es la más ácida? ¿Cuál es más básica? ¿Cuál tiene el menor  pH y cual el mayor pH?

HCl 0.1 M         ..............                pH= 1    …………… Más Acido

HCl 0.01 M       ..............                 pH= 2

HCl 0.02 M       ..............                pH= 1.7

HCl 0.005 M     ..............                 pH= 2.3 ………..... Más Básico

1. ¿Cuál es la pH de una solución que tiene una [H+] de 2 x 10-6 ?

pH =  -log 2x 10 –6 = 5,7

1. ¿Cuál es la [H+] de una solución de pH 12?

 [H+]=10 -12

1.  Si el  Ka del ácido acético es 1.8 x 10-5 calcular el pka

pKa = -log Ka      entonces:  -log 1.8x10-5 = 4.75

1.  ¿Cuál es el pH de una solución de H2SO4  0.000005 M ( Nota: cada H2SO4 se disocia para producir 2H+)

    2H+ x 0.000005 = 0.00001

                           -log 0.00001 = pH = 5 : Rpta

1. Describa la preparación de un litro de solución de NaOH con un pH de  12.7

pH = - log [H+] 

     12.7 = -log [H+] 

    [H+] = 1.99 x 10-13

    pOH= 14-12.7= 1.3    

    [OH]=  0.05 M

   Peso M de NaOH = 40g/mol. Entonces necesito 2 gramos de NaOH para disolverlos en 1 Litro de agua.

8)        Calcular el pH de las siguientes disoluciones:

     a)   HCl 0.00188M

         b)  HCl 0.0031 % (p/v)

         c)  H2SO4 0013 M

1. HCl 0.00188M : pH =2.726

b) HCl 0.0031 % (p/v)   W (g) sto/Vol solv. X 100  = % (p/v)

                                   3.1 x 10-5 g/L  entonces P.M del HCl = 36.5

                                   N = 8.47 x 10 –7

                                    pH = 6.07

c) H2SO4 = 0.0013 M x 2 = 0.0026

pH = -log 0.0026 = 2.59

9) ¿Cuál es el pH de una solución HCl –8 ?

[H+] = [H+HCl] + [H+H2O]

         [H+] = (1X10-8) + 1X10-9

                =  1.1 X 10-7

          -Log   1.1 X 10-7 = 6.95

10) Calcular la [H+]  de:

• Sangre de pH = 7.4     entonces [H+] = 3.98 x 10-8 M
• NaOH de  pH = 10.66  entonces [H+] = 2.19x 10-11
• Orina  pH = 5.78         entonces [H+] = 1.66 x 10-6
• Fluido muscular intracelular pH =6.7  entonces [H+] =1.99x 10-7
• Agua de Mar pH= 7.4  entonces [H+] = 3.98 x 10-8

11) ¿Cómo calibraría su potenciómetro si:

(Especifique: Frecuencia de calibración que utilizaría para calibrar su  equipo)

1. Necesitará hacer el control de calidad de 100 latas de zumo de limón diluido.
2. Necesitara determinar el pH sanguíneo 25 pacientes
3. Trabajara en un Instituto de investigación donde se analizan diversas muestras de líquidos biológicos, alimenticios y de industrias en general.

          Desarrollo:

1. Como el zumo de limón es ácida, es decir su pH es menor a 7, aproximadamente entre 2-3 , tendría que utilizar un buffer neutro (pH=7) y luego un buffer ácido , luego para la calibración como tengo 100 latas podría hacer con una frecuencia de cada 10 a 25 latas.
2. Este es un proceso en el cual los resultados deberían ser exactos ya que determinan el estado de salud de las personas, tendría que calibrar con una frecuencia aproximada cada 5 pacientes.
3. Si se diera el caso tendría que utilizar varios equipos si los hubiera, de lo contrario  tendría que ver los volúmenes de las muestras para tener una frecuencia de calibración y el equipo tendría que estar calibrando de acuerdo a la muestra.  Y como son muestras diferentes el equipo tendría que prepararlo para cualquier pH.

12)¿ Por que es importante el producto ionico del agua (Kw)?

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