SUSTANCIAS ÁCIDAS Y BÁSICAS
INTRODUCCIÓN
En la naturaleza las sustancias pueden ser clasificadas en ácidas, básicas, o neutras.
Las sustancias ácidas presentan las siguientes propiedades:
Tienen sabor ácido o agrio
Son corrosivos, actúan sobre metales generando sales
Reaccionan con las bases neutralizándose
Cambian a rojo el papel tornasol azul
No reaccionan con la fenoftaleína
Torna incoloro el azul de bromotinol
Las sustancias básicas presentan las siguientes propiedades:
Tienen sabor amargo
Son viscosas al tacto
Reaccionan con los ácidos neutralizándose
Cambian azul el papel tornasol rojo
Reaccionan con la fenoftaleína adquiriendo un color rojo
PROCEDIMIENTOS Y RESULTADOS
1.- Limpie 10 tubos de ensayo y agregue a cada uno 3 ml de solución según se indica en el siguiente cuadro y determine su comportamiento frente a los indicadores mencionados en él. También determine el valor de pH usando papel indicador y el pehachímetro digital. Clasifique las sustancias ácidas, básicas o neutras.
Tubos
Papel tornasol rojo
Papel tornasol azul
Fenoftaleína
Azul de bromotinol
Valor de pH
Tipo de sustancia
Ac. Acético diluido
Queda igual
Torna rojo
No reacciona
Lo decolora
2
Ácido
Ácido cítrico
Queda igual
Torna rojo
No reacciona
Torna amarillo
3
Ácido
Amoniaco
Torna azul
Queda igual
Si reacciona
No reacciona
9
Base
Bicarbonato
Torna azul
Queda igual
Si reacciona
No reacciona
9
Base
Jugo de limón
Queda igual
Torna rojo
No reacciona
Torna amarillo
3
Ácido
Hidróxido sódico
Torna azul
Queda igual
Si reacciona
No reacciona
11
Base
Ácido clorhídrico
Queda igual
Torna rojo
No reacciona
Torna rojo
1
Ácido
Ácido nítrico
Queda igual
Torna rojo
No reacciona
Torna rojo
0 - 1
Ácido
Hidróxido potásico
Torna azul
Queda igual
Si reacciona
No reacciona
11
Base
Ácido sulfúrico
Queda igual
Torna rojo
No reacciona
Torna rojo
0 - 1
Ácido
2.- Compruebe la fuerza de los ácidos tomando dos trozos de zinc metálico y colocándolos en dos tubos separados. Al primero agregue 1 ml de ácido clorhídrico y al segundo 1 ml de ácido acético. Observe la formación de burbujas (hidrógeno) en ambos casos y mida el tiempo que se demora en desaparecer el trozo de metal.
Tubo con ácido clorhídrico: El trozo de zinc se deshizo a los 3 minutos 40 segundos, la solución tornó a color negro y se pudo observar la aparición de burbujas.
Tubo con ácido acético: Mientras el trozo de zinc permaneció en el interior del tubo, no hubo reacción, el trozo no se deshizo.
3.- Compruebe la fuerza de ácidos o bases utilizando un conductímetro.
4.- En un vaso de pp coloque 20 ml de hidróxido de sodio diluido (NaOH). Agregue gotas de fenoftaleína hasta adquirir una coloración rojo violáceo. Coloque en una bureta 15 ml de ácido clorhídrico y vaya agregando gota a gota el ácido sobre la solución de NaOH hasta que la solución vire de color rojo a incoloro. Determine el valor del pH y averigüe los productos formados.
El valor del pH es entre 7 y 8. Los productos formados son:
Na + H2O Na+ + OH-
5.- Fabricación de una base. En un tubo de ensayo totalmente seco, coloque un trozo de sodio metálico (Na), agregue con mucho cuidado unas gotas de agua con una pipeta y evite acercarse a la salida del tubo. Espere unos instantes y después agregue unas gotas de fenoftaleína. Reconozca los productos formados y escriba la ecuación correspondiente.
Se forma sal + agua.
Na + H2O NaOH + H2
NaOH + HCl NaCl + H2O
6.- Instale dos matraces como los que muestra la figura y conéctelo con un tubo en U. Al primer matraz agregue 3 grs de urea, y el segundo tubo unos 2 ml de solución de fenoftaleína. Conecte ambos recipientes y caliente el matraz que contiene la urea. Reconozca el producto formado y las características que presenta.
urea
solución de fenoftaleína
mechero
El urea se descompone en agua y amoniaco. El gas del amoniaco pasa por el tubo tiñendo de rojo la fenoftaleína, ya que es una base.
7.- En un matraz prepare una solución de HCl diluida, mida el pH; en otro vaso de pp coloque 10 ml de una solución diluida de amoniaco, y 10 ml de una solución de cloruro de amonio. Mida el pH del tampón formado de tal manera que logre mantener un pH de un rango 8 a 9. Agregue 5 ml de solución de HCl y mida el valor de pH de la solución para verificar si el tampón cumplió su finalidad.
Al formar un tampón de amoniaco con una solución diluida de cloruro de amonio el pH del tampón es 11. Al agregarle HCl diluido al tampón (ph=2). El sistema buffer baja el pH a 9, por lo tanto, el tampón cumplió su misión.
CONCLUSIONES
Al realizar estos experimentos, pudimos aprender a reconocer distintos tipos de sustancias, ya sean ácidas, neutras o básicas. Observamos las reacciones que ocurren entre un ácido y otro, y la forma en que actúan frente a la fenoftaleína y azul de bromotinol.
Pudimos relacionar los valores de escala de pH con los valores respectivos. Fabricamos bases y aprovechamos de usar mejor el laboratorio.
1- Las concentraciones se pueden expresar de varias formas pero los métodos más comúnes y utilizados son:
-Molaridad: Se expresa en número de moles por unidad de litro: moles/L, ó M. También suele expresarse como una cantidad entre corchetes.
-Normalidad: Ésta se expresa en términos de número de equivalentes químicos por unidad de litro: eq./L ó N. Esta es muy usada en Química Analítica. Para poder hacer un uso adecuado de esta expresión de concentración es necesario saber calcular pesos equivalentes.
-Molalidad: Se expresa en número de kilogramos del soluto disueltos por unidad de litro: kg/L ó m (nótese que es "m" minúscula y no mayúscula).
- Porcentual: En este tipo de concentración, la suma de las cantidades del soluto y solvente representa el 100%. Así si se requieren preparar 100 mL una solución acuosa al 9% de x sustancia (sólida, en este ejemplo), se requerirán 9 g de la sustancia x, y 91 mL de agua.
-ppm (partes por millón): Esta expresión se utiliza para denotar las concentraciones de soluciones muy diluidas y tienen varios equivalentes.
2- Para saber si una solución es ácida, neutra o básica hay que fijarse en el ph. Si tiene un ph mayor a 7 es una solución ácida, si es menor de 7 es básica y si es de 7 es neutra.
3- Se clasifican en indicadores ordinarios, mixtos, fluorescentes y turbimétricos.
Ordinarios: Son ácidos o bases débiles. El ojo es capaz de apreciar el color en la forma ácida cuando al menos el 90% del indicador esté en la forma ácida. Del mismomodo es capaz de apreciar el color de la forma básica cuando al menos el 90% del indicador esté en la forma básica.
MIXTOS:Constituidos por mezcla de indicadores o por un indicador y un colorante. La finalidad es que el cambio de color se haga más perceptible.
FLUORESCENTES:Se caracterizan porque al cambiar el pH, cambian el color de la radiación fluorescente emitida o bien pasa de ser fluorescente a no serlo o viceversa. Estos indicadores presentan la ventaja de poder utilizarse cuando el medio de valoración es turbio.
Turbimëtricos: Se caracterizan por la aparición de una turbidez súbita en la disolución a medida que va progresando la valoración. El enturbiamiento es debido a que una de las formas del indicador es soluble y la otra no.
