Universidad de Guayaquil Facultad de Ciencias Químicas Carrera: Química y Farmacia Informe de Prácticas de Laboratorio INFORME DE LABORATORIO Número de la practica # 10 QUÍMICA I
Determinación del potencial de hidrogeno (pH) DOCENTE: Q.F. CYNTHIA BELÉN CHALÉN GUARANDA
Elaborado por:
1) Cerdán Chiquito, Reinaldo Joel
SEMESTRE: Primer Semestre
PARALELO: 4-B
Objetivos de la práctica de laboratorio: Determinar y demostrar la coloración de las sustancias mediante indicadores del pH y indicadores de pH natural Instrucciones o consideraciones previas: En primer lugar, Sörensen, en 1909, expresó la concentración de iones H3O+ en función de las potencias de 10 con exponente negativo y con el fin de reducir la escala de variación, definió el pH = log[H3O+ ] (pOH = -log[OH]). El pH es, por tanto, una magnitud cuantitativa, un valor numérico; es decir, las disoluciones no tienen pH ácidos, básicos o neutros, sino que las disoluciones con valores del pH > 7 son básicas, las que tienen valores del pH < 7 son ácidas y para una disolución neutra o para el agua pura, a 25 oC, el pH = 7. De forma similar se suele presentar este concepto a los alumnos de secundaria. En segundo lugar, la Real Academia de las Ciencias Exactas, Físicas y Naturales (1996) define neutralización como «la adición de una disolución ácida a otra alcalina o viceversa hasta que la concentración de iones hidrógeno sea igual a la de iones hidroxilo, es decir, hasta alcanzar un pH = 7». Sin embargo, como ya hemos comentado (De Manuel, Jiménez y Salinas, 1999), hay que tener en cuenta que el término neutralización se utiliza tanto para las reacciones en las que el pH final es igual a 7 como para las reacciones estequiométricas (cuyo valor del pH puede ser distinto de 7) y también para denominar cualquier reacción ácido-base. Esta polisemia provoca confusiones en los alumnos, sobre todo en los procesos de valoración ácido-base, ya que muchos consideran que, en el punto de equivalencia, la disolución siempre es neutra (pH = 7), independientemente de la fuerza de los ácidos y de las bases que reaccionen (De la Guardia et al., 1985; Vidyapati y Seethramappa, 1995). De este modo, Zoller (1990) destaca que muchos alumnos universitarios de 1o de química general afirman que toda reacción ácidobase estequiométrica produce una disolución neutra, aunque se trate de un ácido fuerte con una base débil. Según afirma Bárcenas (1997), algunos alumnos de secundaria identifican proceso ácido-base con reacción de neutralización. (Liso et al., 2000)
Col morada Se han escogido estos dos indicadores por sus particulares características, si bien se insta al lector a que pruebe con otros. Así, el extracto de col lombarda es uno de los extractos vegetales con más cambios de color, mientras que el extracto obtenido a partir de pétalos de rosa es prácticamente incoloro en un intervalo bastante amplio del pH, adquiriendo coloración a pH tanto ácido como básico. En la tabla 1 se muestra la relación entre el pH y color del extracto de lombarda y el de pétalos de rosas rojas, respectivamente (Schreiner et al., 1989).
Es conveniente observar los colores de estos extractos con la luz solar o con la luz de una bombilla de filamento incandescente (normal o halógena), ya que la luz de las bombillas de bajo consumo o la de los tubos fluorescentes puede alterar el tono del color. Para obtener el extracto de col lombarda y determinar posteriormente el carácter ácido o básico de algunas sustancias sólo se necesitan un par de hojas de col lombarda yagua o alcohol etílico, dependiendo de cómo se vaya a obtener el extracto; en esta experiencia y en las sucesivas no es necesario usar alcohol etílico farmacéutico, se puede usar el cosmético, que se vende en supermercados y es bastante más barato. Lógicamente, para observar los cambios de color del extracto se necesitan sustancias básicas, tales como amoniaco (NH3), sosa cáustica (hidróxido sódico, NaOH), lejía(hipoclorito sódico, NaClO), etc., y sustancias ácidas, tales como agua fuerte (ácidoclorhídrico, HCl), vinagre (ácido acético, CH3-COOH), etc. También conviene disponer de varios vasos, un cuchillo, una cucharilla de acero inoxidable, papel de filtro de café y un embudo. Además, si se obtiene el extracto con agua hirviendo se necesita un cazo y un hornillo, mientras que si se obtiene el extracto con alcohol etílico se necesitará una maza y un
mortero. Conviene que los vasos usados sean incoloros y transparentes con el fin de observar claramente los colores del indicador. (Cádiz, 2004)
Reactivos de laboratorio: APARIENCIA FISICA: FORMULA QUIMICA:
PESO MOLECULAR: OLOR: SOLUBILIDAD:
APARIENCIA FISICA: FORMU LA QUIMICA: PESO MOLECULAR: OLOR:
NOMBRE QUIMICO :VINAGRE LIQUIDO INCOLORO Y SIN COLOR CH3COOH DENSIDAD RELATIVA DE VAPOR: 99.8 % de pureza PUNTO DE EBULLICION: MUY PICANTE PUNTO DE FUSION:
2.10 GLACIAL
118 GLACIAL 16,6 GLACIAL
SOLUBLE EN DL50 (inhalación, rata) = AGUA, ALCOHOL Y 16000 ppm ETER NOMBRE QUIMICO : BICARBONATO DE CALCIO SOLIDO, POLVO BLANCO NaHCO3 DENSIDAD 2,159 RELATIVA DE VAPOR: 84,01 PUNTO DE No hierve, se EBULLICION: descompone. sin olor PUNTO DE FUSION: Comienza a perder dióxido de carbono a 50C; 270C.
SOLUBILIDAD:
OLOR:
Moderada (8,7g/100 g DL50 rata, > 4 mg/kg. solución; 9,6 g/100 g agua a 20C) NOMBRE QUIMICO :ACIDO CLOHIDRICO LIQUIDO INCOLORO HCl DENSIDAD 20/4): 1,91 RELATIVA DE VAPOR: 36,46 PUNTO DE 85°C EBULLICION: PUNTO DE FUSION: -25°C
SOLUBILIDAD:
miscible en agua
APARIENCIA FISICA: FORMULA QUIMICA:
PESO MOLECULAR:
APARIENCIA FISICA: FORMU LA QUIMICA: PESO MOLECULAR:
DL50
NOMBRE QUIMICO JUGO DE LIMON Liquido amarillo verdoso H3C6H5O7 DENSIDAD n/a RELATIVA DE VAPOR: 192,13 (Anhídrido) PUNTO DE Descompone a 175C 210,14 EBULLICION: (Monohidratado)
OLOR:
caracteristico
SOLUBILIDAD:
OLOR:
Muy soluble (59,2 DL50 g/100g a 20C) NOMBRE QUIMICO :COCA COLA Mezcla de sustancias color negruzco DENSIDAD RELATIVA DE VAPOR: 81,39 uma PUNTO DE EBULLICION: caracteristico PUNTO DE FUSION:
SOLUBILIDAD:
Insoluble en agua
APARIENCIA FISICA: FORMULA QUIMICA:
PESO MOLECULAR:
APARIENCIA FISICA: FORMU LA QUIMICA: PESO MOLECULAR: OLOR: SOLUBILIDAD:
inh rata: 3124 ppm (V) /1h
PUNTO DE FUSION:
153 –154 C (Anhídrido) (oral, rata) = 11.7 g/kg
n/a
DL50
NOMBRE QUIMICO : DESENGRASANTE Liquido incoloro A DENSIDAD n/a RELATIVA DE VAPOR: PUNTO DE 93°C 26,98 EBULLICION: Cracateristico PUNTO DE FUSION: en agua 100% DL50
OLOR:
NOMBRE QUIMICO :ANTIACIDO Sólido cristalino. Fuerte sabor acido MgOH2 DENSIDAD RELATIVA DE VAPOR: 81,39 uma PUNTO DE EBULLICION: Inodoro PUNTO DE FUSION:
SOLUBILIDAD:
Insoluble en agua
APARIENCIA FISICA: FORMULA QUIMICA:
PESO MOLECULAR:
APARIENCIA FISICA: FORMU LA QUIMICA: PESO MOLECULAR: OLOR: SOLUBILIDAD:
2,4
1363°C 650°C
DL50
NOMBRE QUIMICO : SHAMPOO Liquido viscoso DENSIDAD RELATIVA DE VAPOR: PUNTO DE 1,014 EBULLICION: limon PUNTO DE FUSION: soluble en agua DL50
n/a
2327 °C 660°C
OLOR:
NOMBRE QUIMICO :JABON LIQUIDO Liquido viscoso color caracteristico DENSIDAD RELATIVA DE VAPOR: PUNTO DE 100 EBULLICION: caracteristico PUNTO DE FUSION:
SOLUBILIDAD:
soluble en agua
APARIENCIA FISICA: FORMULA QUIMICA:
PESO MOLECULAR:
DL50
OLOR:
NOMBRE QUIMICO :AMONIACO El amoníaco es un gas incoloro con olor característico, NH3 DENSIDAD 0.6 RELATIVA DE VAPOR: PUNTO DE -33.35 oC EBULLICION: caracteristico PUNTO DE FUSION: : -77.7 oC
SOLUBILIDAD:
Muy soluble en agua
APARIENCIA FISICA: FORMULA QUIMICA:
PESO MOLECULAR:
APARIENCIA FISICA: FORMULA QUIMICA:
DL50
(inhalación en ratas y ratones): 3380-18700 mg/m3 Irritación de ojos en humanos : 700 ppm NOMBRE QUIMICO :AGUA NATURAL Mezcla de triglicéridos, liquido aceitoso, amarrillo palido H2O DENSIDAD 1g/ml RELATIVA DE
VAPOR: PESO MOLECULAR:
no definido
OLOR:
Inodoro
PUNTO DE EBULLICION: PUNTO DE FUSION:
SOLUBILIDAD:
100%
DL50
Materiales de laboratorio: Pipeta Fiola Tubos de ensayo Pinzas Espátulas Equipos de laboratorio: Mechero de Bunsen
100°C
No determinado
0°C
Actividades por desarrollar / técnica operatoria o procedimiento:
Resultados obtenidos: N°
sustancia
pH
CH3COOH
Color de tirilla Rojo
pH
3,03
Color de indicador natural Rosado
1 2
NaHCO3
Azul
9,47
Verde limón
9
3
HCl
Rojo
1,43
fucsia
1
4
J.LIMON
rojo
2.67
Coral
2
5
CocaCola
Rojo
4,41
Marron
3
6
Rojo
6
Vino
0
7
Liquido desengras ante antiacido
Azul
9,30
Menta
8
8
shampoo
Rojo
6.06
Violeta
13
9
Rojo
2.69
Fucsia
1
10
Jabon liquido Yogurt natural
Rojo
4,58
Rosado palido
6
11
Amoniaco
Azul
9,15
Verde oscuro
10
12
Tomate
Rojo
4,76
Naranja palido
4
13
agua
rojo
6,78
Lila
12
foto
6
14 15 16
Conclusiones: 1. Se determino que existen indicadores naturales como es la col morada la cual nos ayudó a calcular el pH de las sustancias establecida de una manera rápida y sencilla debido a que cambia su coloración según el pH de cada sustancia. 2. Las tirillas permiten de una manera menos exacta calcular el pH, debido a que se torna
de dos colores según la sustancia sea acida o básica.
Recomendaciones: 1. Manejar con cuidado los materiales de vidrio 2. Tener cuidado al manejar el líquido de la col mientras esté caliente Bibliografía: Asociación de Profesores Amigos de la Cienca Eureka (Cádiz, S. (2004) Revista eureka sobre enseñanza y divulgación de las ciencas. Asociación de Profesores Amigos de la Cienca Eureka. Disponible en: http://www.redalyc.org/html/920/92030108/ (Accedido: 21 de enero de 2018). Liso, J. et al. (2000) «LA UTILIZACIÓN DEL CONCEPTO DE pH EN LA PUBLICIDAD Y SU RELACIÓN CON LAS IDEAS QUE MANEJAN LOS ALUMNOS: APLICACIONES EN EL AULA», 18(3), pp. 451-461. Disponible en: http://www.raco.cat/index.php/ensenanza/article/viewFile/21696/21530 (Accedido: 21 de enero de 2018). Asociación de Profesores Amigos de la Cienca Eureka (Cádiz, S. (2004) Revista eureka sobre enseñanza y divulgación de las ciencas. Asociación de Profesores Amigos de la Cienca Eureka. Disponible en: http://www.redalyc.org/html/920/92030108/ (Accedido: 21 de enero de 2018). Liso, J. et al. (2000) «LA UTILIZACIÓN DEL CONCEPTO DE pH EN LA PUBLICIDAD Y SU RELACIÓN CON LAS IDEAS QUE MANEJAN LOS ALUMNOS: APLICACIONES EN EL AULA», 18(3), pp. 451-461. Disponible en: http://www.raco.cat/index.php/ensenanza/article/viewFile/21696/21530 (Accedido: 21 de enero de 2018).