Termodinamica

MINISTERIO DEL PODER POPULAR

PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR

ALDEA UNIVERSITARIA ENRIQUE BERNARDO NUÑEZ

FUNDACIÓN MISIÓN SUCRE

VALENCIA – EDO. CARABOBO

P.F.G EN REFINERÍA

ELABORADO POR:

YUSLEIDY FUENTES C.I. N° 18.474.458

ALEXIS GARCIA C.I. N° 17.191.234

Valencia, Enero de 2012

INDICE

Pág.

Resumen …………………………………………………………………… 3

Introducción ……………………………………………………………........... 4

Objetivos Generales …………………………………………………………… 11

Objetivos Específicos …………………………………………………………. 11

Métodos de Investigación ……………………………………………………... 12

Discusión de Resultados ……………………………………………………... 14

Conclusión ……………………………………………………………………... 18

Recomendaciones ……………………………………………………………... 19

Bibliografía ……………………………………………………………………... 20

Anexos …………………………………………………………………………… 21

RESUMEN

El presente artículo científico es el producto de la investigación acerca de la elaboración de indicadores ácido-base, a partir de sustancias naturales como son los vegetales, con el objetivo de elaborar indicadores naturales para determinen las variaciones de pH en diferentes soluciones ácido–básicas, sin la necesidad de utilizar indicadores sintéticos, así como también, determinar si se logra los rangos de pH a través de dichos indicadores encontrados, además de realizar una comprobación de las variaciones de pH de las diferentes soluciones.

En los resultados obtenidos, se observó que los indicadores elaborados varían entre los colores: rosa suave, verde, amarillo, café suave, incoloro, fucsia y crema, y además, que los valores de pH -responsables de estas variaciones- oscilan entre 1.45 (valor más bajo, es el más ácido) y 8 (valor más alto, es el más básico).

Palabras claves: Titulación ácido–base, Pigmentos Vegetales, pH, Indicador ácido–base

INTRODUCCIÓN

Ya hemos estudiado los materiales de nuestro entorno con diferentes propiedades y estructuras, así como algunos compuestos de uso cotidiano, ahora para continuar nuestro estudio vamos a seleccionar aquellos que presentan algunas regularidades comunes en su comportamiento químico. Una primera agrupación de materiales y sustancias, conocida desde hace siglos, está basada en ver si presentan propiedades ácidas o básicas dando lugar al estudio de los compuestos denominados ácidos y bases.

Los Ácidos y bases, dos tipos de compuestos químicos que presentan características opuestas. Los ácidos tienen un sabor agrio, colorean de rojo el tornasol (tinte rosa que se obtiene de determinados líquenes) y reaccionan con ciertos metales desprendiendo hidrógeno. Las bases tienen sabor amargo, colorean el tornasol de azul y tienen tacto jabonoso. Cuando se combina una disolución acuosa de un ácido con otra de una base, tiene lugar una reacción de neutralización. Esta reacción en la que, generalmente, se forman agua y sal, es muy rápida. Así, el ácido sulfúrico y el hidróxido de sodio NaOH, producen agua y sulfato de sodio.

Para poder Distinguir los Ácidos y las bases se necesita de un indicador, el cual se usa para indicación visual del pH de una solución. Se encuentra presente en la solución en concentraciones tan bajas que no afectan el pH de la misma. El color de las soluciones que los contienen presenta variaciones; en medio ácido, presenta un color, mientras que en un medio básico, la misma solución muestra otro color diferente.

Los indicadores ácido–base resultan de difícil acceso para las personas interesadas en realizar prácticas, debido a condiciones económicas. Se ve entonces la necesidad de efectuar esta investigación científica con una significación práctica de brindar factibilidad y utilidad de nuevos conocimientos, naciente de una curiosidad que a su vez logra de cierta forma el avance de la ciencia.

Las actividades están diseñadas para que el estudiante del primer nivel de educación media sea artífice de su propio conocimiento, obteniendo así un aprendizaje significativo. Queremos señalar además, que es de gran importancia en esta unidad, insistir acerca de los efectos de los ácidos y las bases en el medio ambiente para crear conciencia acerca del uso adecuado de estos materiales en las actividades de la vida cotidiana.

Definición de ácido y base

Los ácidos son disoluciones que tienen sabor agrio, que producen efervescencia al ponerse en contacto con ciertos metales como el zinc, cambian el color de extractos vegetales (como el té negro)- a los que llamaremos indicadores ácido base- y pierden todas estas características cuando reaccionan con las bases.

Las bases se caracterizan porque sus disoluciones tienen un sabor amargo, son resbalosas al tacto, cambian a otra coloración los indicadores y de manera similar pierden sus propiedades cuando reaccionan con los ácidos.

Concepto y aplicaciones del pH

El pH es una medida del estado de acidez o basicidad de una disolución, mediante un número definido como el logaritmo decimal de la inversa de la concentración de iones H+ expresada en moles por litro. Significa potencial de hidrógeno.

El pH se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones hidrógeno o hidrónio.

pH = - log [H+]

El pOH se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones oxhidrilo:

pOH = - log [OH-]

La escala del pH fue propuesta en 1909 por el bioquímico Danés S.P.L. Sorensen, esta escala se extiende del 0 al 14. El punto de la escala que corresponde a la neutralidad es el 7, los valores inferiores a 7 corresponden a una acidez y los mayores a 7 son progresivamente más básicos.

Los números de la escala no se eligieron de manera arbitraria, sino que están relacionados directamente con la concentración de iones hidronio.

A veces, puede ser interesante mantener un pH constante, incluso si se agregan pequeñas cantidades de H3O1+ u OH1-. Una solución que tiene la propiedad de mantener constante el pH se llama solución amortiguadora.

Las soluciones amortiguadoras típicas tienen un ácido débil y una sal de ese ácido, o una base débil y una sal de esa base.

Algunas mezclas de sal, ácido base, empleadas a menudo son el ácido acético y acetato de sodio y el ácido fosfórico y varios fosfatos. Sin embargo, la mayor parte de los amortiguadores son efectivos sólo cuando se añaden pequeñas cantidades de electrolitos fuertes. Las soluciones amortiguadoras de pH conocido son útiles en el ajuste de los medidores electrónicos de pH.

Con un medidor electrónico de pH, se puede obtener rápida y exactamente el pH. Medirá una propiedad de la solución que es una función de la concentración de H3O1+. El medidor está generalmente calibrado para leer directamente el pH.

Definición y aplicación de los indicadores químicos

Los indicadores químicos son sustancias que se utilizan en muy pequeñas cantidades, provocan un cambio de color que sirve para determinar en una reacción química las variaciones del pH, la presencia de determinados iones o ciertos niveles de humedad o de temperatura.

Un indicador universal es una mezcla de sustancias colorantes que muestran un cambio gradual del color sobre un rango amplio de pH. Una fórmula típica contiene anaranjado de metilo, rojo de metilo, azul de bromotimol y fenolftaleína.

Los indicadores naturales presentan las mismas características que el indicador universal; se trata de soluciones elaboradas con algunos vegetales como las flores de bugambilia, hojas de col morada, zanahoria y hojas de té negro.

Con frecuencia, es más conveniente hacer una estimación del pH de una solución en lugar de determinarlo con precisión. Con esta finalidad se utilizan indicadores ácido – base. Estos compuestos son colorantes, llamados indicadores ácido – base, por los químicos. Son realmente ácidos orgánicos muy débiles que cambian de color por donación de un protón.

Debido a su estructura compleja, llamamos, por conveniencia, HIn a la fórmula de un indicador y representamos su propio equilibrio en el agua:

HIn(aq) + H2O (l) H3O1+(aq) + In1-(aq)

Color A Color B

En agua pura, los colores pueden ser una mezcla de color HIn y el color del In1-. El principio de

...