Ácidos Bases y Medidas de PH

 Introducción: La acidez o basisidad de una sustancia le proporciona determinadas características que son visibles cuando esta entra en contacto con un medio acuoso u otra sustancia. Conocer estas características es de suma importancia. El PH es uno de los conceptos mas importantes en química y todas sus áreas relacionadas:  se sabe por ejemplo, que muchas reacciones químicas requieren de un PH determinado para poderse llevar a cabo. En la bioquímica es vital, ya que el medio celular, y en general el medio de un ser vivo, necesita determinadas condiciones para que la vida sea posible. Se sabe que una pequeña variación del PH en la sangre, por ejemplo,  puede llevar a la muerte a una persona. Las levaduras solo se desarrollan a ciertos PH; el PH de la piel nos sirve como protector contra enfermedades.; en la boca juega un importante papel en la salud ; muchos productos de consumo humano requieren PH específico: jabones, shampos, cremas, jugos y muchos otros alimentos. Como biotecnólogos es indispensable el conocer y manejar a la perfección las diversas maneras que existen para calcular el PH de una sustancia.2. Objetivos: 2.1 Preparar soluciones expresadas en diferentes formas de concentración y realizar diluciones de éstas.2.2 Medir pH y pOH Marco Teórico:Una disolución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias en una sola fase. En general, se considera que el componente presente en mayor cantidad es el disolvente y el otro componente es el soluto. Al pensar en disoluciones, es probable que vengan a su mente aquellas que incluyen como disolvente un líquido. Sin embargo, algunas disoluciones no incluyen un disolvente líquido; por ejemplo, el aire que respiramos (una disolución de nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono, vapor de agua y otros gases) y las disoluciones ácidas como el oro de 18K, el bronce, el latón y el pewter. Aunque hay muchos tipos de disoluciones,nos enfocaremos en desarrollar la comprensión de los gases, líquidos y sólidos disueltos en disolventes líquidos. La experiencia indica que agregar un soluto a un líquido puro modifica las propiedades de dicho líquido. En realidad, éste es el motivo por el cual se preparan algunas disoluciones. 

Por ejemplo, al agregar anticongelante al radiador de un automóvil se impide que alcance el punto de ebullición en el verano y que se congele en el invierno. Para medir las propiedades de las disoluciones es necesario medir las concentraciones de soluto que reflejen el número de moléculas o iones de soluto por molécula de disolvente. La molaridad, unidad de concentración útil en cálculos estequiométricos, no funcionan bien al tratar con las propiedades coligativas.

La molaridad (M) se define como la cantidad de soluto por litro de disolución. La molaridad no permite identificar la cantidad exacta de disolvente empleado para preparar la disolución. Varias

unidades de concentración reflejan el número de moléculas o iones de soluto por molécula de disolvente. Cuatro unidades de este tipo son la molalidad, la fracción molar, el porcentaje en peso y las partes por millón. 

La molalidad (m) de una disolución se define como la cantidad de soluto por kilogramo de disolvente.

La fracción molar (X), de un componente de una disolución se define como la cantidad de este componente de la mezcla dividida entre la cantidad total de todos los componentes de la mezcla. El porcentaje en peso es la masa de un componente dividida entre la masa total de la mezcla multiplicada por 100%. Partes por millón se refiere a la cantidad relativa en masa; 1.0 millón de gramos.\Normalidad se refiere a la relación que existe entre el número de equivalentes que se encuentran de soluto en un litro de disolución. El número de equivalentes se obtiene

ÁCIDOS, BASES Y MEDIDAS DE pHdividiendo la masa del soluto en gramos entre la masa equivalente. Esta última resulta de dividir la masa molar entre el número de electrones transferidos o número de grupos hidroxilos (OH-) o número de protones presentes (H+)La química de ácidos y bases es de importancia vital en nuestra vida diaria y la vida de los sistemas biológicos dependen del grado acidez o alcalinidad en el medio.Según el concepto de Arrhenius, los ácidos son sustancias que al disolverse en agua producen iones H+, mientras que las bases se disuelven en agua para producir iones OH-. El ion H+ se conoce como protón, que es lo que queda cuando un átomo de hidrógeno pierde su único electrón.Las soluciones acuosas de ácidos y bases se clasifican como electrólitos, ya que contienen iones que pueden conducir electricidad. Un modelo ácido-base es el de Bronsted- Lowry. De acuerdo a este modelo, un ácido es una especie de dona un protón mientras que una base es una especie que acepta un protón y una reacción de neutralización ácido-base conlleva la transferencia de un protón del ácido a la base.

AUTO IONIZACIÓN DE AGUASabemos que el agua es una sustancia covalente polar por lo que no hay iones en su estructura. Sin embargo, se ha comprobado que en cualquier muestra de agua pura existe una pequeña cantidad de iones de hidrógeno y iones de hidroxilo (OH-).

FORTALEZA DE ÁCIDOS Y BASESLa fortaleza de un ácido o base se establece de acuerdo con su grado de ionización al disolverse en agua. Se clasifican como ácidos y bases fuertes aquellas especies que sí ionizan totalmente cuando se disuelven en agua; algunos ejemplos son HClO4, HNO3, HCl, etc., y como ácidos o bases débiles aquellas especies que al disolverse en agua se ionizan parcialmente.

EL METRO DE PHEl mejor método para medir el pH de una solución es usando un metro de pH. En este instrumento se mide el voltaje o potencial generado entre dos electrodos que se sumergen en la solución investigada. Se utiliza un electrodo de referencia y un electrodo de vidrio que es sensitivo a la concentración de H3O en la solución.Algunas reglas para el uso de cualquier metro de pH son:1.- Los electrodos deben mantenerse húmedos.2.- Maneje los electrodos con cuidado ya que son frágiles.3.- Enjuague los electrodos con agua destilada después de cada lectura.4.- Calibrar el metro utilizando soluciones amortiguadoras antes de hacer sus lecturas

Materiales: Experiemnto 1

Material Balanza  2 vasos precipitado de 100 y 2 de 50 mL Matraces aforados  Pipeta graduada Espátula  Agitador de vidrio

Reactivos

Ácido clorhídrico  Cloruro de sodio Ácido sulfúrico  Dextrosa Cloruro de potasio Hidróxido de sodio (Sosa) Hidróxido de amonio Ácido acético

   ProcedimientoEXPERIMENTO 1

1. Se repartirán los reactivos según la disolución o disoluciones que les toque a cada equipo. Las disoluciones y la cantidad que se prepararán son las siguientes:

2. Una vez que ya se sabe el tipo y concentración de la disolución se realizan los cálculos

necesarios para medir la cantidad de soluto requerido.

3. Calibre el metro en el intervalo de ácidos con el intervalo de bases, según su necesidad. Si el

electrodo del metro de pH cabe en el tubo de ensayo, mide directamente el PH  si no es así, vierta

las soluciones en vasos de precipitados de 20 ml rotulados adecuadamente antes de medir el pH.

4. Mida y anote el pH de las soluciones ácidas 1-4, con el metro calibrado para ácidos.

5. Mida y anote el pH de las soluciones básicas número. 10-13, con el metro calibrado para bases.6. Mida y anote el pH de las soluciones de uso doméstico. Calibre el metro de acuerdo a si la sustancia es ácida o básica.

Tomar un vaso de precipitados y disolver en un poco de agua destilada la cantidad de soluto pesada Para medidas más exactas de volúmenes se utilizan las probetas pipetas y buretas.