Actividad experimental no 9

Análisis Instrumental

Determinación del grado de disociación de diversas sustancias. JEVP Sem. 2.11.12

Colegio de Educación Profesional Técnica del Estado de México

Plantel Ciudad Azteca 001

Nombre del Modulo: Análisis Instrumental Fecha de realización:

Nombre del Docente: Q.F.B. José Esteban Valencia Pacheco Actividad a Evaluar:

Nombre del Estudiante: Grupo:

Actividad Práctica N° 9 Manejo de material, equipo e instrumental de laboratorio para la

determinación del grado de disociación de una sustancia.

Objetivo General:

El estudiante levara a cabo el manejo de materiales, equipos e instrumentos de laboratorio para

determinar el grado de disociación de diversas sustancias de acuerdo a procedimientos técnicos

establecidos.

Objetivos particulares:

El estudiante llevara a cabo, la determinación en forma cualitativa, semi cuantitativa y

cuantitativa, del grado de disociación química ó pH de diversas sustancias.

A partir de sus resultados el estudiante determinara el carácter ácido ó básico de las diversas

sustancias analizadas.

El estudiante observara los cambios de coloración que puede sufrir un indicador químico, de

acuerdo a la modificación de su carácter ácido ó básico.

Aplicación de las medidas de seguridad e higiene requeridas para el manejo adecuado de los

materiales, instrumentos, equipos y reactivos químicos utilizados.

Materiales y equipos:

1 Gradilla 15 tubos de ensaye 2 Vaso de precipitados de 150 ml. 2 Vasos de precipitados de 50 ml. 1 Pipeta graduada de 10 ml. 1 Propipeta. 1 Pipeta pasteur. 1 Pizeta 1 Escobillón Franela (limpia y seca) Pinzas de depilar

Indicadores químicos ácido-base. Solución de ácido clorhídrico. Solución de hidróxido de sodio. Papel tornasol Papel pH Potenciómetro Solución Buffer pH 7 10 muestras de soluciones líquidas diferentes

por equipo, Ej: leche, jugo, refresco, jabón liquido, jarabe, yogurth, agua embotellaba, limpiador de pisos, enjuague bucal, etc.



Introducción:

La acidez y la basicidad constituyen el conjunto de propiedades químicas que caracterizan a dos

importantes grupos de sustancias: los ácidos y las bases. Las ideas actuales sobre tales conceptos

químicos consideran a los ácidos como sustancias donadoras de protones y las bases como sustancias

aceptoras de estos.

La acidez y la basicidad son dos formas contrapuestas de comportamiento de las sustancias químicas

cuyo estudio atrajo siempre la atención de los químicos. En los albores mismos de la ciencia química,

Boyle y Lavoisier estudiaron sistemáticamente el comportamiento de las sustancias agrupadas bajo

los términos de ácido y álcali (base). Pero junto con los estudios descriptivos de sus propiedades, el

avance de los conocimientos sobre la estructura del átomo y sobre la naturaleza íntima de los

procesos químicos aportó nuevas ideas sobre los conceptos de ácido y de base.

En la actualidad, el resultado final de la evolución de esos dos conceptos científicos constituye un

importante capítulo de la química general que resulta imprescindible para entender la multitud de

procesos químicos que ya sea tanto en la materia viva o como en la materia inerte se engloban bajo el

nombre de reacciones ácido-base.

Propiedades químicas de los ácidos. El comportamiento químico de los ácidos se resume en las

siguientes propiedades:

Poseen un sabor agrio. La palabra ácido procede, precisamente, del latín (acidus = agrio) y

recuerda el viejo procedimiento de los químicos antiguos de probarlo todo.

Colorean de rojo el papel de tornasol. El tornasol es un colorante de color violeta en disolución

acuosa (tintura de tornasol) que puede cambiar de color según el grado de acidez de la

disolución. Impregnado en papel sirve entonces como un indicador.

Sus disoluciones conducen la electricidad. La calidad de una disolución ácida como conductor

depende no sólo de la concentración de ácido, sino también de la naturaleza de éste.

Desprenden gas hidrógeno cuando reaccionan en disolución con zinc o con algunos otros

metales.

Propiedades químicas de las bases. Las bases, también llamadas álcalis, fueron caracterizadas, en un

principio, por oposición a los ácidos. Eran sustancias que intervenían en aquellas reacciones en las

que se conseguía neutralizar la acción de los ácidos. Cuando una base se añade a una disolución ácida

elimina o reduce sus propiedades características. Otras propiedades observables de las bases son las

siguientes:

Tienen un sabor amargo característico.

Al igual que los ácidos, en disolución acuosa conducen la electricidad.

Colorean de azul el papel de tornasol.

Reaccionan con los ácidos para formar una sal neutra más agua.



El pH es una medida de la acidez o alcalinidad de una solución. El pH indica la concentración de iones

hidronio [H3O+] presentes en determinadas sustancias. La sigla significa "potencial de hidrógeno". Este

término fue acuñado por el químico danés Sørensen, quien lo definió como el logaritmo negativo de

base 10 de la actividad de los iones hidrógeno. Esto es:

Desde entonces, el término "pH" se ha utilizado universalmente por lo práctico que resulta para evitar

el manejo de cifras largas y complejas. En disoluciones diluidas, en lugar de utilizar la actividad del ion

hidrógeno, se le puede aproximar empleando la concentración molar del ion hidrógeno. Por ejemplo,

una concentración de [H3O+] = 1 × 10–7 M (0,0000001) es simplemente un pH de 7 ya que:

pH = –log[10–7] = 7

El pH típicamente va de 0 a 14 en disolución acuosa, siendo ácidas las disoluciones con pH menores a

7 (el valor del exponente de la concentración es mayor, porque hay más protones en la disolución) y

alcalinas las que tienen pH mayores a 7. El pH = 7 indica la neutralidad de la disolución (donde el

disolvente es agua). Se considera que p es un operador logarítmico sobre la concentración de una

solución: p = –log[.....] , también se define el pOH, que mide la concentración de iones OH−.

Indicadores químicos ácido-base. Un indicador químico es un ácido o base débil cuya estructura

química en forma disociada presenta diferente forma colorida que su estructura sin disociar, estos

indicadores químicos generalmente están formados por estructuras aromáticas resonantes, que

pueden modificar la distribución de su carga según la forma estructural que esta adopte, esta

alteración química produce una absorción

energética en el sistema la cual produce un

cambio de coloración. Estableciendo un equilibrio

general de disociación para una forma de

indicador de tipo ácido HIn se observa que

HIn In- + H+

Color ácido Color Básico



Procedimiento:

Actividad N° 1 Determinación cualitativa y semi cuantitativa del carácter ácido y básico de las

sustancias problema.

Primeramente para comprender el carácter de acidez y basicidad que presentan las diferentes

sustancias químicas, se llevara a cabo un estudio cualitativo y semi cuantitativo, a través del uso de

papeles indicadores como son el papel tornasol y papel pH, los cuales a través de sus cambios de

coloración y medición nos indicaran tal carácter.

En la gradilla se colocaran 10 tubos de ensaye, los cuales estarán identificados cada uno de ellos de tal

forma que no genere confusiones, agregándoles de 5 a 10 ml de cada una de las diferentes sustancias;

realizado lo anterior posteriormente a cada tubo se le identificara su carácter ácido o básico a través

del cambio de coloración que presente con el papel tornasol, para tal efecto se sumergirá en cada uno

de los diferentes tubos un trozo de papel tornasol azul y rojo, observando si existe algún cambio de

coloración en estos y reportándolos en la tabla No 1, teniendo en cuenta que:

Si el papel tornasol Rojo cambia de coloración a Azul la sustancia es de carácter básica.

Si el papel tornasol Rojo no cambia de coloración la sustancia es de carácter ácida.

Si el papel tornasol Azul cambia de coloración a Rojo la sustancia es de carácter ácida.

Si el papel tornasol Azul no cambia de coloración la sustancia es de carácter básica.

Realizado el primer ensayo e identificado el carácter básico ó ácido de cada una de las soluciones,

ahora de forma semi cuantitativa se medirá el grado de acidez ó basicidad de las sustancias, a través

de la asignación de un valor de pH en una escala de 0 a 14. Para tal efecto a cada uno de los

diferentes tubos de ensaye nuevamente se le sumergirá un indicador químico, en este caso una tira

reactiva de papel pH, la cual en uno de sus extremos contiene 4 cuadros indicadores con diferentes

colores, los cuales al estar en contacto con la solución a analizar estos presentaran un cambio en su

coloración, indicando así el grado de disociación de acidez ó basicidad de la sustancia, para conocer

dicho valor se compara el resultado de los cambios de coloración de la tira reactiva contra la escala

reportada en su empaque, los resultados obtenidos se anotaran nuevamente en la tabla No 1.

Actividad N° 2 Determinación cuantitativa del grado de disociación de las sustancias.

Obtenidos los valores semi cuantitativos de pH de cada una de las soluciones, ahora de forma

instrumental se determinara el valor real ó cuantitativo del grado de disociación de las sustancias,

utilizando para esto el potenciómetro o medidor de pH, para tal efecto de forma directa se sumergirá

el electrodo de referencia del potenciómetro (previamente calibrado) en cada una de las diferentes

soluciones (directamente en su envase o transferir un poco de la solución en un vaso de precipitados

de 50 ml, Recordando siempre lavar y enjuagar el electrodo con agua destilada antes y después de

cada medición). Registrando los valores obtenido de cada una de las mediciones, reportándolas en la

tabla de resultados No 1.



Actividad N° 3 Identificación del viraje de coloración de los indicadores químicos de tipo ácido-base.

Realizado el estudio cualitativo y cuantitativo del carácter ácido ó básico de las diferentes soluciones,

se llevara a cabo ahora la identificación del viraje de coloración de acidez o basicidad que presentan

los diferentes indicadores químicos de tipo ácido-base, a través del estudio y la influencia en los

cambios de coloración por la presencia de iones hidronio y oxidrilos.

Primeramente se coloca una serie de 5 a 10 tubos de ensaye agregándole a cada uno de ellos de

5 a 10 ml de agua destilada anotando las observaciones iniciales en la tabla de resultados No 2,

posteriormente a cada tubo se le agregara de 2 o 3 gotas de cada indicador químico, agitando los

tubos para homogenizar y nuevamente anotando las observaciones correspondientes, realizado lo

anterior con una pipeta Pasteur se le agregara de 5 a 10 gotas de una solución de hidróxido de sodio a

cada uno de los tubos para basificar el agua, observando y anotando los cambios que se presentan,

posteriormente con la pipeta Pasteur (previamente enjuagada) se le adicionara ahora a cada tubo de

ensaye de 10 a 15 gotas de una solución de ácido clorhídrico para acidificar los tubos y provocar un

cambio de viraje de los indicadores, anotando los resultados correspondientes en la tabla, realizado lo

anterior elaborar un cuadro comparativo donde se indiquen los colores de viraje que presentan los

indicadores químicos de acuerdo al carácter acido o básico que puede presentar una solución.

A partir de los resultados obtenidos en la sesión práctica, realiza el Informe de resultados de la

actividad experimental cumpliendo los siguientes puntos:

Objetivos generales y particulares en forma personal.

Hipótesis.

Diagramas de Flujo de los procedimientos realizados.

Observaciones de cada uno de los procesos.

Esquematización de los equipos, materiales e instrumentos utilizados.

Tablas de resultados.

Análisis de resultados

Conclusiones.

Referencias bibliográficas.

Anexos.

Cuestionario



Reporte de la Actividad.

Objetivo General de forma particular:

Objetivos particulares personales:

Hipótesis General o particulares de la experimentación:



Diagrama de flujo de la Actividad N° 1 Determinación cualitativa y semi cuantitativa del carácter

ácido y básico de las sustancias problema.

Diagrama de flujo de la Actividad N° 2 Determinación cuantitativa del grado de disociación de las

sustancias.



Diagrama de flujo de la Actividad N° 3 Identificación del viraje de coloración de los indicadores

químicos de tipo ácido-base.

Observaciones Generales:



Tabla de Resultados No 1 Determinación cualitativa, semi cuantitativa y cuantitativa del carácter ácido y básico de las sustancias.

Tubo Sustancia Características de la

sustancia

Papel Tornasol Papel pH Potenciómetro Observaciones

Carácter químico de la sustancia Rojo Azul Valor de pH Valor de pH

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Comentarios:



Tabla de Resultados No 2 Identificación del viraje de coloración de los indicadores químicos.

Tubo Indicador

químico Observaciones iniciales

Cambios de coloración

Resultado

Agua más

indicador

Solución

básica

Solución

ácida.

Color acido

del indicador

Color básico

del indicador

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Comentarios.



Análisis de Resultados de la actividad experimental.

Conclusiones:



Cuestionario.

¿Qué es un ácido?

¿Qué es una base?

¿Qué es el pH?

¿Qué es el grado de disociación

de una sustancia?

¿Qué es un indicador químico?

¿Qué es un viraje?

¿Qué es el potenciómetro ó pH

metro?

Bibliografía:

Anexo:



Colegio de Educación Profesional Técnica del Estado de México

Plantel Ciudad Azteca 001

Nombre del Modulo: Análisis Instrumental Fecha de realización:

Nombre del Docente: Q.F.B. José Esteban Valencia Pacheco Actividad a Evaluar:

Nombre del Estudiante: Grupo:

Rubrica de la Actividad

Indicador Cumple No cumple Puntaje

obtenido Bien Pts Suficiente Pts Insuficiente Pts

Objetivo personal 2 1 0

Objetivos particulares 2 1 0

Hipótesis 2 1 0

Diagramas de flujo 4 2 0

Observaciones 4 2 0

Tabla de resultados 6 3 0

Análisis de resultados 3 1 0

Conclusiones 2 1 0

Bibliografía 1 1 0

Anexos 1 1 0

Puntaje Total

Resultado de la actividad:

E 25

MB 23

B 20

S 17

D 15

I 12

NA - 12

Observaciones:

Actividad experimental no 9

Education

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