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UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR

FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMATICA

ESCUELA DE QUIMICA

QUIMICA GENERAL: DOCTORADO EN MEDICINA

CICLO I / 2015

PRACTICA N 4: CIDOS Y BASES

A realizar del 8 al 12 de junio y del 15 al 19 junio (17 incorporarse)

I. OBJETIVO GENERAL

Comprobar mediante diferentes pruebas experimentales el comportamiento de las

disoluciones de cidos y bases.

II OBJETIVOS ESPECIFICOS

2.1 Definir los conceptos de cido y base segn Arrhenius. 2.2 Comprobar el cambio de color del papel indicador al introducirlo en disoluciones cidas y bsicas.

2.3 Determinar los productos de la reaccin entre un cido y compuestos que contienen ion Carbonato.

2.4 Determinar los productos de la reaccin entre un cido y un metal. 2.5 Comprobar la conduccin de la corriente elctrica de los cidos y bases en disolucin acuosa.

2.6 Explicar el concepto de indicador cido-base y conocer el nombre comn de algunos indicadores.

2.7 Preparar indicadores a partir de productos naturales 2.8 Determinar la acidez o basicidad de una disolucin problema, mediante la

comparacin de su color con el de las disoluciones patrn casero.

2.9 Comprobar la eficacia de los indicadores caseros.

III: FUNDAMENTO TERICO

Los cidos y bases fueron definidos por primera vez basndose en las propiedades

operacionales que presentan sus disoluciones (definicin operacional) as:

Un cido es una sustancia cuya disolucin

1. Conduce la corriente elctrica 2. Tiene sabor agrio. 3. Es corrosivo 4. Cambia el color del papel litmus de violeta a rosado 5. Reacciona con disoluciones bsicas formando agua y sal 6. Reacciona con algunos metales con produccin de gas Hidrgeno (H2). 7. Reacciona con los compuestos que contienen iones CO3-2 desprendiendo CO2

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Una base es una sustancia cuya disolucin

1. Conduce la corriente elctrica 2. Es resbaladiza al tacto 3. Cambia el color del papel litmus de violeta a azul 4. Reacciona con disoluciones cidas produciendo sal y agua 5. Forma hidrxidos insolubles al reaccionar con sales de metales pesados.

Entre las definiciones conceptuales de cidos y bases se encuentra la Teora de Arrhenius segn la cual un cido es una sustancia que en disolucin acuosa se disocia produciendo iones

Hidrgeno (H+) y una base es una sustancia que en disolucin acuosa se disocia produciendo

iones Oxidrilos (OH-).

Por su grado de disociacin en el agua los cidos y las bases se clasifican en:

FUERTES: Si su disociacin en disolucin acuosa ocurre en un 100% teniendo su constante

de disociacin un valor muy alto.

DEBILES: Si su disociacin ocurre parcialmente teniendo su constante de disociacin un

valor pequeo.

En conclusin, los cidos y bases en disolucin se disocian en sus iones dependiendo de la

fuerza de acidez o basicidad que poseen.

El agua es un buen solvente de muchas sustancias que se disocian en iones Hidrgeno (H+) y

Oxidrilo (OH-) de acuerdo a la siguiente ecuacin qumica.

H2O(l) OH-(ac) + H+(ac)

Su constante Kw se denomina constante del producto inico del agua que es igual a:

Kw = OH- H+

Los compuestos solubles en agua se pueden clasificar como electrolitos y no electrolitos.

Los electrolitos son compuestos que se ionizan* para producir disoluciones acuosas que

conducen la corriente elctrica debido a la presencia de iones. Los no electrolitos existen en

forma de molculas en disolucin acuosa y tales disoluciones no conducen la corriente

elctrica.

* Se disocian en sus iones constituyentes.

Indicadores Acido-Base

Los indicadores que se usan en alcalimetra y acidimetra son cidos orgnicos dbiles o bases

orgnicas dbiles cuya forma disociada tiene color diferente a la no disociada y cuya

intensidad depende de la concentracin de iones hidrgeno (H+) u iones oxidrilo (OH-) de la

disolucin a la cual se agrega y son utilizados para la determinacin de la concentracin de

iones hidrgeno (H+) u iones oxidrilos (OH-).

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Reaccin caracterstica de un indicador cido:

Hind H+ + Ind-

Forma no disociada Forma disociada

Color A (medio cido) color B (medio alcalino)

Reaccin caracterstica de un indicador bsico:

IndOH OH- + Ind+

Forma no disociada Forma disociada

Color A (medio bsico) Color B (medio cido)

ALGUNOS INDICADORES ACIDO-BASE IMPORTANTES

Nombre comn Rango de viraje de pH Cambio de color

cido Base

Violeta de Metilo 0.5 1.5 Amarillo Azul Naranja de Metilo 3.1 4.4 Rojo Amarillo Rojo de Metilo 4.2 - 6.3 Rojo Amarillo

Rojo Congo 3.0 5.0 Azul Rojo Anaranjado IV 1.4 2.6 Rojo Amarillo Fenolftaleina 8.0 9.6 Incoloro Maravilla Amarillo de Alizarina 10.1 12.0 Amarillo Violeta

IV. CONCEPTOS BSICOS

4.1. Investigar:

a) Electrolito

b) Electrolito fuerte

c) Electrolito dbil

d) No electrolito

e) Ionizacin

f) cido fuerte y dbil

g) Base fuerte y dbil

h) Indicador cido-base

i) Disolucin patrn

j) Disolucin problema.

V. TECNICAS

5.1 Manejo adecuado de la pipeta.

5.2 Preparacin correcta de diluciones.

5.3 Agitacin de disoluciones.

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VI: EQUIPO Y REACTIVOS

6.1 Equipo

- 12 tubos de ensayo

- 1 vidrio reloj

- l gradilla para tubos de ensayo

- Astilla de madera

- l agitador de vidrio

- 2 vasos de precipitado de 50 ml

- 1 vaso de precipitado de 250 ml

- 2 Probetas de 10 mL

- Aparato de Conductividad Elctrica

6.2. Reactivos.

- cido Clorhdrico (HCl) 1N

- cido Actico (CH3COOH) 1 N

- cido Sulfrico (H2SO4) 2N

- cido Ntrico (HNO3) 1N

- Carbonato de Calcio slido (CaCO3)

- Cinta de Magnesio (Mg)

- Cloruro Frrico (FeCl3) 1 N

- Hidrxido de Potasio (KOH) 1N

- Hidrxido de Amonio (NH4OH)

- Hidrxido de Sodio (NaOH) 1N

- Naftaleno

- Indicadores cido-base:

a) Alizarina

b) Amarillo de Alizarina

c) Azul de Bromotimol

d) Fenolftalena

e) Rojo de Metilo

- Metilamina (CH3NH2)

- Papel indicador de pH

VII PROCESO EXPERIMENTAL

PRECAUCIONES E INDICACIONES

Los reactivos sobrantes no deben regresarse al frasco original pues estos se

contaminaran.

Cuando se transfieran lquidos, la vieta del frasco del reactivo debe quedar opuesta

al flujo del lquido, para evitar que la vieta se deteriore con algn derrame.

Comprobacin de algunas propiedades operacionales de los cidos.

7.1.1 Colocar en un tubo de ensayo 3 mL, de cido Clorhdrico (HCl) 1N y en otro,

3 mL de cido Sulfrico (H2SO4) 1N.

7.1.2 Introducir el agitador en cada disolucin y luego tocar el papel tornasol con

dicho agitador. Que observa?___________________________________

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7.1.3. Preparar una astilla de madera encendida hasta formar una brasa (ignicin) e

inmediatamente agregar Carbonato de Calcio (CaCO3) a cada uno de los tubos

de ensayo que contienen cido Clorhdrico (HCl) 1N y cido Sulfrico

(H2SO4) 1N.

7.1.4. Acercar la astilla en ignicin a la boca de los tubos.

Que observa?___________________________________________________

Con qu propsito se utiliz la astilla en ignicin?

______________________________________________________________

De acuerdo a sus observaciones completar las siguientes ecuaciones qumicas:

A) 2HCl(ac) + CaCO3(S) CaCl2(ac) + H2O(l) + __________(g)

H2SO4(ac) + CaCO3(s) _________ (ac) + H2O(l) + __________(g)

7.1.5. Colocar nuevamente en dos tubos de ensayo limpios 3 mL de cido

Clorhdrico (HCl) 1N y cido Sulfrico (H2SO4) 1N separadamente.

7.1.6. Preparar una astilla encendida con llama. A cada tubo agregar Magnesio

pulverizado y comprobar la naturaleza del gas que se desprende al acercar la

astilla encendida con llama a la boca del tubo.

Qu observa? _________________________________________________

(B) 2HCl(ac) + Mg(s) _________ + __________ (g)

H2SO4(ac) + Mg(s) MgSO4(ac) + ___________ (g)

Escribir el nombre del gas liberado en las reacciones de 7.1.4 _____________

y 7.1.6._______________________

SUSTANCIA CONCENTRACIN COLOR DEL

PAPEL

TORNASOL

CONCLUSION

HCl 1N

H2SO4 1N

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El efecto provocado, al hacer contacto la astilla de madera encendida, con las

sustancias liberadas en las reacciones anteriores es:

A) _____________________________________

B) _____________________________________

Comprobacin de algunas propiedades operacionales de las bases.

7.1.7 Colocar separadamente en dos tubos de ensayo limpios 3 mL de Hidrxido

de Sodio (NaOH) 1 N y 3 mL de Hidrxido de Potasio (KOH) 1 N.

7.1.8. Comprobar la coloracin de papel tornasol con cada sustancia en forma

similar al paso del numeral 7.1.2 Qu observa?______________

Completar el siguiente cuadro

Escribir la diferencia que encuentra entre los cidos y bases

7.1.9. Agregar 1 2 gotas de Fenolftalena a cada uno de los tubos que contiene

Hidrxido de Sodio (NaOH) 1N e Hidrxido de Potasio (KOH) 1N

Que observa?

7.1.10. En un tubo de ensayo limpio colocar 3 mL de disolucin de Cloruro de

Hierro III (FeCl3) 1N y agregue 3 mL de Hidrxido de Sodio (NaOH) 1N.

Basndose en el numeral anterior, completar la siguiente ecuacin qumica:

FeCl3(ac) + 3NaOH(ac) ___________(s) + 3NaCl(ac)

a) Escribir el nombre de la sustancia formada en esa reaccin. ___________

b) Escribir la propiedad operacional que se relaciona con dicho proceso.____________

______________________________________________________________________

SUSTANCIA CONCENTRACIN COLOR DEL

PAPEL

TORNASOL

CONCLUSION

NaOH 1N

KOH 1N

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7.1.11. Conductividad Elctrica

Observar el estado encendido del foco para evidenciar la conductividad elctrica de los

cidos y bases en disolucin acuosa. El bombillo se enciende con mayor intensidad

cuando hay mayor cantidad de iones en disolucin.

COMPUESTO

EN DISOLUCIN ACUOSA

CONDUCTIVIDAD

ELECTRICA

Estado del foco:

encendido (+)

apagado (-)

ELECTROLITO DEBIL,

FUERTE O

NO ELECTROLITO

HCl

HNO3

C10H8

CH3COOH

NH3

NaOH

KOH

CH3NH2

C12H22O11

A qu se debe que tanto los cidos como las bases en disolucin acuosa conducen la

corriente elctrica? ___________________________________________________

Qu sustancias no conducen la corriente elctrica? __________________________

A qu se debe? ______________________________________________________

Escribir la ecuacin de ionizacin de cada uno de los cidos y bases con que trabaj en la

Conductividad Elctrica:

a) HCl(ac)

b) HNO3(ac)

c) CH3COOH(ac)

d) NH3(g) + H2O(l)

e) NaOH(ac)

f) KOH(ac)

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Por qu el cido Actico (CH3COOH), se considera un cido dbil?

_______________________________________________________________________

Qu significado tienen las dos flechas en la ecuacin qumica del Acido Actico?

_______________________________________________________________________

Calcular la constante de ionizacin (Ka) del cido Actico, si la H+ = 0.001 M y la

CH3COOH = 0.1 M.

8.2 PARTE II:

Uso de Indicadores en disoluciones cidas y bsicas

8.2.1 Colocar en cinco tubos de ensayo 3 mL, de cido Clorhdrico (HCl) 1N y

rotlelos como H+ del N1 al N5.

8.2.2 Colocar en cinco tubos de ensayo 3 ml de Hidrxido de sodio (NaOH) 1N

rotlelos como OH- del N1 al N5.

8.2.3 Agregar a cada par de tubos cido y base N 1, de 1 a 2 gotas del indicador

Alizarina; tubos, N2 , Amarillo de alizarina; tubos, N3, Azul de Bromotimol;

tubos, N4, Fenolftalena y tubos, N5, Rojo de Metilo.

Observar el viraje, y completar el siguiente cuadro:

INDICADOR Color del

Indicador

Color de la

disolucin Acida

(HCl)

con indicador

Color de la

disolucin

bsica (NaOH)

con indicador

Alizarina

Amarillo de

Alizarina

Azul de

Bromotimol

Fenolftalena

Rojo de

Metilo

A qu cree que se debe que el mismo indicador presenta diferente color en cada pareja

de tubos cido- base? _____________________________________________________

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8.3 PARTE III.

8.3.1 Disolucin de repollo morado

Cortar el repollo en pedacitos y colocarlos en un recipiente. Agregar aproximadamente

250 mL de agua destilada, calentar hasta que la disolucin presenta un color violeta,

enfriar y filtrar. Depositar la disolucin en frascos goteros. Llevar al laboratorio para

comprobar su eficacia.

Qu colores tiene el indicador natural? ___________________________________

8.3.2 Disoluciones Patrn

Coloque en un tubo 3 mL de cido Clorhdrico (HCl 0.1 M) y en otro, 3 mL de Hidrxido

de Sodio (NaOH 0.1M) respectivamente. Adicione 2 gotas de indicador de repollo a

cada uno y agite. Guarde estos tubos, estas disoluciones le servirn como patrones o

referencias para determinar si las siguientes disoluciones son cidas o bsicas por

comparacin de colores.

Cul fue el viraje que observ en medio cido para cada uno? _______________

Y en medio bsico? __________________

8.3.3 Disoluciones Problemas

1. En 5 tubos de ensayo limpios agregue a cada uno 3 mL de las siguientes

disoluciones: Jugo de limn, agua de jabn, leja, vinagre y leche

2. Agregue 3 gotas de disolucin de repollo a cada tubo.

3. Compare la coloracin de cada tubo con las disoluciones problemas

4. Identifique las disoluciones cidas y bsicas.

Completar el siguiente cuadro con sus observaciones y conclusiones:

Sustancia Color de la disolucin problema

con indicador de repollo morado

cida o

bsica

Jugo de limn

Agua de jabn

Leja

Vinagre

Leche