Trabajo Colaborativo Borrador.docx

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FUNDAMENTOS DE QUIMICA

Trabajo colaborativo Identificación de acidez y basicidad de algunas sustancias de uso cotidiano mediante indicador de pH de repollo morado y simulador

INTEGRANTES: GINA PAOLA CUERVO CLAVIJO MANUEL BARRIOS NARVAEZ DUMAR JAIR NOSCUE RAMIREZ JHON MARIO ACOSTA BELTRAN

TUTORA: ANGELICA RODRIGUEZ

INSTITUCIÓN UNIVERSITARIA POLITÉCNICO GRANCOLOMBIANO 2019

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Contenido Introducción ........................................................................................................................... 3 Objetivo .................................................................................................................................. 3 Primera fase individual ........................................................................................................... 4 Segunda fase grupal. ............................................................................................................ 20 Tercera fase grupal ............................................................................................................... 24 Conclusión ............................................................................................................................ 28 Bibliografía ............................................................................................................................ 28

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Introducción Es importante medir los ingredientes de nuestros alimentos para poder garantizar su calidad, asegurar que no tengan ingredientes que sean dañinos y para proteger así la salud de cada ciudadano. A veces suele ser peligroso probar ciertas sustancias, además no todos los venenos tienen un sabor. Por eso se trabaja con indicadores para poder determinar los contenidos de un alimento u otras sustancias domésticas sin tener que probarlas. Un indicador es una sustancia que produce un cambio químico que es apreciable al añadir sustancias básicas o ácidas. En este experimento haremos un indicador con repollo morado y analizaremos diferentes sustancias domésticas.

Objetivo En este proyecto se podrá visualizar lo aprendido en el programa de formación y se pondrá en práctica para conocer las indicaciones de PH de las sustancias.

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Primera fase individual Procediendo de preparación de un indicador de pH y medición de pH. Materiales •

Repollo rojo

•

Gotero

•

8 vasos plásticos transparentes pequeños

Soluciones 

Soda caustica o limpiador de cañerías



Jabón de manos liquido (ojalá de un blanco o beige)



Saliva



Leche



Sopa de pollo



Café



Jugo de naranja natural



Gaseosa transparente

Procedimiento Elaboración del indicador de pH: 1. Tomar unas hojas de REPOLLO MORADO, rasgarlas y colocarlas a hervir en aproximadamente un pocillo de agua hasta que el repollo haya desprendido su coloración morada característica (que quede bien “concentrada”), retirar del fuego y dejar enfriar. Identificación del pH de las sustancias 2. Disponer de 10 vasos debidamente marcados y organizados. 3. Colocar una porción de cada una de las sustancias a evaluar en uno de los vasos manteniendo el orden indicado por la tabla 1. 4. Utilizar un gotero para agregar 15 gotas del indicador de pH de repollo, elaborado de forma casera sobre cada una de las sustancias.

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5. Observar el cambio en la coloración y estimar el pH en el que se encuentra cada sustancia. Comparar la coloración con la escala de color de la figura siguiente:

6. Registrar observaciones en la tabla 1.

7. Hacer un registro fotográfico en el que se observen las sustancias con los vasos debidamente marcados. Antes de tomar la fotografía de su experimento ponga un cartel con su nombre, código y fecha de elaboración, no la marque digitalmente. Tome UNA SOLA fotografía, pues luego deberá subirla al foro como imagen. Simulación 8. Ingresar al enlace https://phet.colorado.edu/es/simulation/ph-scale

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9. Hacer clic sobre el símbolo de “play” para abrir el simulador de forma online o hacer clic en “DESCARGAR” para obtener el archivo HTML que también le permite utilizarlo. Cualquiera de las 2 opciones permite el mismo trabajo.

10. Una vez abierto el simulador debe observar una ventana como muestra la siguiente imagen, en la cual dispone de 3 opciones llamadas macro, micro y mi solución. Ingresar al siguiente enlace https://youtu.be/Mqj53PjLGbE para ver indicaciones generales del simulador.

11. Ingresar al menú Micro. Para cada una de las sustancias de la tabla 1, obtener 3 diferentes disoluciones y registrar sus respectivos datos de pH, volumen (litros) y concentración de iones OH- e iones H3O+ (moles/Litro) como indica la tabla 2.

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Fotografía del experimento (UNA SOLA) Tabla 1. Comparación de resultados Tabla 2. Datos de simulación Adjuntar como imágenes en su foro GRUPAL. Consulte las preguntas frecuentes, en este documento abajo. Ajunte las tablas también como imágenes, hágalas en EXCEL, no las haga a mano.

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Gina Paola Cuervo Clavijo.

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Sustancias

Valoración experimental 1

NOM BRE

PH OBTENIDO

1

2

COLOR

Soda Caustica

Blanco /Transpar ente

Jabón De Blanco Manos Brillante

Valor real 2 CLASIFI CACIÓN 4

1 4

1 4

PH REAL 3

Bási co

Bási co

1 3

6

CLASIFI CACIÓN 4

Compa ración pH obteni do vs pH real

Básico

Comparac ión PH Obtenido: Color Blanco (Transpare nte), Es Solido Disuelto Con El Agua Se Vuelve Caliente. PH Real: Tom o Una Coloración Amarilla Y El Vaso Se Enfrió El resultado obtenido es con un PH más básico que el real

Acido

Comparac ión PH Obtenido: Color Blanco (Brillante), PH Real: Tom

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o Una Coloración Morado (B rillante). El resultado obtenido es con un PH más básico que el real

3

4

Saliva

Leche

Blanco /Transpar ente

Blanco Mate

1 4

1 4

Bási co

Bási co

9

1 4

Básico

Comparac ión PH Obtenido: Color Blanco (Transpare nte), PH Real: Tom o Una Azul VerdosoAguamarin a (Claro). El resultado obtenido es con un PH más básico que el real

Básico

Comparac ión PH Obtenido: Color Blanco (Brillante), PH Real: Tom o Una Coloración Blanco (Mate) El

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resultado obtenido es con un PH Igual de básico que el real

5

6

Sopa De Amarillo/ Pollo Brillante

Café

Café Oscuro

1 3

1

Bási co

Ácid o

1 4

1

Básico

Comparac ión PH Obtenido: Color Amarillo (Brillante), PH Real: Tom o Una Coloración Amarillo (Mate) El resultado obtenido es con un PH menos bá sico que el real

Acido

Comparac ión PH Obtenido: Color Café Oscuro (Brillante), PH Real: Tom o Una Coloración Café Oscuro (Brillante) El resultado obtenido es con un PH igual

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de ácido que el real

7

8

Jugo De Amarillo/ Naranja Brillante Natural

GASEOS A TRANSP ARENTE

BLANCO /TRANSP ARENTE

1 3

1 4

Bási co

BAS ICO

1 4

3

Básico

Comparac ión PH Obtenido: Color Amarillo (Brillante), PH Real: Tom o Una Coloración Amarillo (Mate) El resultado obtenido es con un PH menos básico que el real.

ACIDO

Comparac ión pH obtenido: color blanco (transpare nte). PH real: tomo una coloración lila (brillante) el resultado obtenido es con un pH menos bá sico y más acido que el real.

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Tabla 2. Datos de simulación Se describe el resultado adquirido de 3 diferentes disoluciones con sus respectivos datos de pH, volumen (litros), concentración de Iones Vaso

Sustancias

e Iones

Medición

Concentración

Medición Del Volumen De Iones OhPH La Disolución

Iones H3o +

1

Soda Caustica

13

0.25 L

1.1 X 10 -1

1.1 X 10-13

2

Jabón De Manos

10.00

0.08 L

1.0 X 10 -4

1.0 X 10-10

3

Saliva

7.40

0.12 L

2.5 X 10-7

4.0 X 10-8

4

Leche

6.50

0.12 L

3.2 X 10 -8

3.2 X 10-7

5

Sopa De Pollo

5.80

0.13 L

6.3 X 10-9

1.6 X 10-5

6

Café

5.00

0.12 L

1.1 X 10-9

1.1 X 10-5

7

Jugo De Natural

Naranja 3.50

0.12 L

3.2 X 10-11

3.2 X 10-4

8

Gaseosa Transparente

0.11 L

3.2 X 10-12

3.2 X 10-3

2.50

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Manuel Barrios Narváez.

Antes de la titulación con extracto de repollo morado.

Sustancias tituladas con extracto de repollo morado.

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Tabla 1

Tabla 2

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Jhon Mario Acosta Beltran.

Antes de la titulación con extracto de repollo morado.

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Sustancias tituladas con extracto de repollo morado.

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Dumar Jair Noscue Ramirez.

tabla 1 VASOS SUSTANCIAS

Valoración Experimental 1 Valoración Real 2

pH Clasificación Obtenido 3 4 Soda custica o 3 ACIDO limpiador de cañeria Jabón de 7 ACIDO mano

pH Real 3 13

Clasificación 4 BASICO

7

NEUTRO

3

Saliva

8

BASICO

7,4

BASICO

4

Leche

4

ACIDO

6,8

NEUTRO

5

Sopa de pollo

14

BASICO

5,8

NEUTRO

6

Café

1

ACIDO

5

ACIDO

7

Jugo naranja

de 3

ACIDO

3

ACIDO

8

Gaseosa transparente

4

ACIDO

3,4

ACIDO

1

2

Comparación Ph Obtenida VS pH Real. pH resultante se mostro muy por debajo del real el pH resultante se mostro acorde con el real el pH resultante se mostro acorde con el real pH resultante se mostro por debajo del real pH resultante se mostro muy por debajo del real el pH resultante se mostro muy por debajo del real el pH resultante se mostro acorde con el real el pH resultante se mostro acorde con el real

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Tabla 2

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Segunda fase grupal. En esta fase deben comparar y discutir sus resultados con los resultados reales que deben buscar en la literatura, cada integrante debe hacer sus aportes con relación a los resultados de sus compañeros. Recuerden que todas las discusiones y aportes deben quedar registradas en el foro, y todos deben participar para obtener los puntos posibles considerados en las pautas al inicio de este documento. Cada integrante empieza por escribir su aporte intentando dar respuesta a las siguientes preguntas, no se debe esperar a que otros tomen la iniciativa.

1 Llenarán nuevamente las tablas 1 y 2 unificando criterios, y uno de los integrantes deberá subirla nuevamente al foro.

R// TABLA 1

Para la tabla 1 se tomaron los resultados de pH de cada sustancia de cada estudiante realizadas con el titulador de repollo y se comparan con las mismas clases de sustancia medidas con un pH-metro.

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2 De acuerdo a la experimentación, identificar la sustancia más ácida y la más básica, compararlas, describir las diferencias y/o similitudes y justificarlas. R// En la siguiente tabla encontraran los resultados obtenidos por todos nosotros en el experimento realizado, además podrán evidenciar las medidas tomadas por el compañero de un pH metro esto para evidenciar el acierto y desfase en nuestras mediciones, por ultimo encontramos el pH real de las sustancias, esto con el fin de observar la variabilidad en nuestras medidas y la del ph metro y saber que las sustancias fueron preparadas de forma diferente o algún otro concepto pudo haber influenciado en la toma de mediciones. N. D E V A S O

SUST ANCI A A EXPE RIME NTAR

Gina Paola

Manuel Barrios

Dumar Noscue

Jhon Acosta

pH metro

pH inter obt preta eni ción do

pH inter obt preta eni ción do

pH inter obt preta eni ción do

pH inter obt preta eni ción do

pH inter obt preta eni ción do

p inter H preta ción r e a l

1

Soda causti ca

14

alcali no

12

alcali no

3

acido

13

alcali no

12, 4

alcali no

1 3

alcal ino

2

Jabón de mano s

14

alcali no

9

alcali no

7

neutr o

6

acido

10, 3

alcali no

1 0

alcal ino

3

Saliva

14

alcali no

7

neutr o

8

alcali no

6

acido

6,3

acido

7 , 4

neut ro

4

Leche

14

alcali no

7

neutr o

4

acido

4

acido

6,4

acido

6 , 5

acid o

5

Sopa de pollo

13

alcali no

5

acido

14

alcali no

7

neutr o

6,1

acido

5 , 8

acid o

6

Café

1

acido

6

acido

1

acido

1

acido

4,8

acido

5

acid o

7

Jugo de naranj a

13

alcali no

3

acido

3

acido

2

acido

3,5

acido

3 , 5

acid o

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8

Gaseo 14 sa traspa rente

alcali no

4

acido

4

acido

3

acido

3,1

acido

2 , 5

acid o

¿Cuál de estas sustancias genera algún peligro para la salud, de acuerdo a su acidez o basicidad? R// Teniendo en cuenta los datos anteriormente mencionado procedo a realizar mi aporte teniendo en cuenta las los parámetros de la segunda fase del proyecto. De acuerdo a los resultados obtenidos podemos decir que la sustancia mas ácida es la soda caustica y la más básica es la gaseosa transparente. podemos afirmas que de la sustancia soda caustica tenemos la siguiente información, Nombre Fórmula N1 Nº Sinónimos: Sosa blanco; Lejía de sosa.

químico:

Hidróxido química: CAS: EINECS: caústica; Sosa; Hidrato de

IDENTIFICACIÓN DE LOS Corrosivo. Corroe el tejido en presencia de humedad. para los ojos, la piel, las membranas mucosas y por ingestión.

sódico. NaOH [1310-73-2] [215-185-5] Caústico

sodio;

PELIGROS. Fuerte irritante

Datos sobre el riesgo para la salud. Inhalación: Corrosivo. respiratoria.

Produce

sensación

de

quemazón,

tos

y

dificultad

Contacto con la piel: Corrosivo. El contacto del producto con la piel produce enrojecimiento, graves quemaduras cutáneas y dolor. Contacto con los ojos: Corrosivo en contacto con los ojos. produce enrojecimiento, dolor, visión borrosa y quemaduras profundas graves. Ingestión: Corrosivo. Su ingestión produce dolor abdominal, sensación de quemazón, diarrea, vómitos y colapso. La ingestión de sosa caústica puede incluso causar perforación intestinal.

Por su parte las gaseosas transparentes son llamadas también carbonatadas, son esencialmente agua cargada con dióxido de carbono (CO2) a las que se les ha añadido

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azúcar y algún ácido, una materia colorante y un agente de sabor. La mayoría de las bebidas gaseosas se conservan bien con el ácido que lleva el refresco y con el gas carbónico Las gaseosas son ácidas, pues aumenta la concentración de hidrógeno en solución acuosa. Tiene un pH de 2 aproximadamente, este valor depende del tipo y/o marca de gaseosa. El mayor responsable del acidez es el CO2. Se les infunde una corriente de CO2 a presión y al ser selladas, el gas queda disuelto en el liquido, formando un compuesto ácido, así: CO2 + H2O —> H2CO3 H2CO3 —> HCO2- + H+ HCO3 —> (CO3)2- + H+ Cuando el refresco pierde el gas, su pH es casi neutro. A mayor presión y menor temperatura, el pH ácido del refresco tendera a mantenerse. Como afectación a la salud se indica que se estará tomando una bebida ácida, que en todo momento tendrá un efecto acidificante en la sangre, lo cual puede traer algunos problemas en la salud si se consume de forma constante. Sobre todo, porque además de sus propiedades acidificantes, las gaseosas cuentan también con gran cantidad de azúcar que puede originar desbalances metabólicas, aumento de peso, caries y otras condiciones más graves como diabetes.

.Teniendo en cuentas su comentarios es verdad el repollo el repollo morado contiene un pigmento el cual le da su peculiar color morado, este se llama Antocianina, al hervir las hojas del repollo este pigmento se separa rápidamente y al agregar alguna sustancia ya sea una base o un ácido en la sustancia (agua o etanol) en la cual se encuentra el pigmento, este reacciona tornando dicha sustancia de color dependiendo del PH de la sustancia vertida en ella, si es un ácido esta se torna de color rojo o pierde el color, si es una sustancia neutra no hay cambio en el color y si es una base puede tornarse verdeamarillento o azul.

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Tercera fase grupal En esta fase, deberán participar todos los integrantes del grupo, al igual que en la semana 4, se deben discutir los siguientes ejercicios en el foro de su grupo, y se pueden apoyar entre si para darles solución. Recuerden que todas las participaciones deben quedar registradas en el foro.

1 Una solución de sulfuro de hidrogeno 0.10M, tiene un ph de 4.0 Que porcentaje de las moléculas originales de HS, reaccionan con agua para formar iones hidronio? R// La concentración de H₂S original presente en la solución de sulfuro de hidrógeno es igual a 0.10 M, por cada mol de H₂S están presentes 2 moles de H⁺ tal como se muestra en la siguiente reacción de disociación: H₂S ⇔ 2H⁺ + S⁻² - Es decir, que por cada mol de H₂S se disocian 2 iones hidronio H⁺ 1 mol H₂S

→ 2 H⁺

- Ahora la concentración de iones hidronios (H⁺) en la solución de PH = 4, es igual a: PH = - Log [H⁺] ⇒ 4 = - Log [H⁺] ⇒ [H⁺] = 10⁻⁴ = 0.0001 M - La concentración de H₂S presente siguiendo la relación de la reacción planteada anteriormente: 1 mol H₂S → 2 mol H⁺ X → 0.0001 mol H⁺ /Litro ⇒ X = 0.00005 M

- El porcentaje de moléculas de H₂S que reaccionan es igual a: % H₂S que reacciona = 0.00005/ 0.10 x 100 = 0.05 % 2 La sangre tiene un pH de 7.4, la leche de magnesia un antiácido común para el malestar estomacal, tiene un pH de 10.4. Cuáles la diferencia de pH entre estas dos bases? Compare la concentración de iones hidróxido de estas dos soluciones. R// La diferencia de pH sería la diferencia entre los valores dados:

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Podemos calcular la concentración de asociada a la diferencia de pH:

Para poder calcular la concentración de iónico del agua:

debemos tener en cuenta el producto

3 El dióxido de carbono de la atmósfera se disuelve en las gotas de lluvia y forma ácido carbónico (HCO); por esta razón el pH de la lluvia limpia y no contaminada fluctúa entre 5.2 y 5.6. ¿Entre qué límites varían [H] y [OH] en las gotas de lluvia? R// Para resolver este ejercicio debemos tener en cuenta las fórmulas de pH y pOH para encontrar las concentraciones de H y OH. Fórmulas:

Entonces procedemos a calcular el pH:

Sabemos que la suma de pH y pOH es igual a 14 entonces:

La concentración de iones de OH es:

Cuando el PH de la lluvia ácida es igual a 5,6, la concentración de H y OH es:

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El rango de variación de H y OH en las gotas de lluvia es

4 Calcule el pH de una disolución que se prepara agregando 20 g de hidruro de sodio (NaH) a suficiente agua para tener 3.5 L de disolución. R// Para resolver el ejercicio se aplica la fórmula de PH, pero antes se debe calcular la concentración molar de la solución preparada, de la siguiente forma :

.

5 ¿De qué forma se puede aumentar o disminuir el pH de forma casera de un volumen de agua inicialmente neutra?¿En qué situaciones de la vida diaria sería útil tener un volumen de agua ácido o básico? R// Para la acidez estomacal (HCl): Vaso de agua neutra y agregamos bicarbonato de sodio (NaHCO3). Subimos el pH. Para estimular el día. Café. Esta sustancia mantiene la solución con pH bajo. Una buena limonada. Se le baja el ph al agua neutra con el ácido cítrico (

)

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6 Por qué el número de moléculas de H3O y OH varían cuando de aumenta o disminuye el pH? R// Porque quienes determinan el valor de pH son aquellas moléculas y su concentración dará origen al pH. Ej. Si aumenta la concentración de H3O+, disminuirá el pH ya que la formula del pH es pH = -Log([H3O+]) Si aumenta la [H3O+] (concentración) disminuirá el pH Para entender con más claridad quiero que observen la siguiente tabla:

pH pOH 2 12 9 5 3 11 4,2 9,8 3,82 10,18

OH

7 El pH óptimo de la sangre humana debe ser ligeramente alcalino con un valor entre 7.4 y 7.45 como lo muestra el simulador, si este valor disminuye puede causar acidosis e incluyo llevar a la muerte. La sangre de un paciente fumador es analizada encontrando una concentración de HO =9.8x10 -8 de acuerdo a este valor ¿podría diagnosticarse que el paciente sufre de acidosis?

R//

Si tiene acidosis.

8. ¿Por qué el pH de una solución, por ejemplo de jugo de limón, no varia agregándole mas jugo pero si agregándole agua? R//Si a una sustancia contenida en un recipiente, se le agrega mas de la misma sustancia (misma concentración de H+) el pH no debe variar, porque continua la misma concentración. Si le agregamos agua (concentración diferente de H+) el pH varia, éste tiende a subir. Con respecto al Ph que puede encontrarse en el zumo de limón, en decir el jugo natural contenido por una fruta de limón, la Química ha determinado que este coincide con un nivel de 2,4 por lo que al estar tan cercano a cero y por debajo de siete, en considerado – químicamente hablando- como una sustancia ácida. El Ph es el coeficiente que indica el grado de acidez de una solución(ácida o alcalina) , así que teniendo jugo de limón este marca un nivel ácido y agregarle más jugo no hará variar

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la acidez porque esta solución tendrá el mismo nivel de acidez que el primer jugo, en cambio al agregar agua si se experimenta variación porque el agua es una sustancia medianamente neutra (ni ácida ni alcalina) así que si provocará una variación al ser mezclada con una sustancia ácida.

Conclusión Bibliografía https://www.google.com.co/search?rlz=1C1RRWD_enCO823CO823&ei=ZU EQXP_rBKjJ5gK1_ZuYAw&q=compuesto+Gaseosa+transparente&oq=com puesto+Gaseosa+transparente&gs_l=psyab.12...139006.141617..144132...0.0..0.181.1369.0j10......0....1..gwswiz.......0i71j0i13i30.6h5UAbQbGpE (Enlaces a un sitio externo.)Enlaces a un sitio externo. web.udlap.mx/tsia/files/2016/05/TSIA-9-Castaneda-Sanchez-et-al-2015.pdf http://phindicadoresnaturales.blogspot.com/2007/06/qu-es-un-indicadornatural.html https://goo.gl/Nrn8ka http://phindicadoresnaturales.blogspot.com/2007/06/qu-es-un-indicadornatural.html (Enlaces a un sitio externo.)Enlaces a un sitio externo. http://www.academia.edu http://www.ecosmep.com/cabecera/upload/fichas/1111.pdf https://quimicageneralylaboratorio.wordpress.com/2015/11/27/ph-en-lasbebidas/

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