OBJETIVOS

Consiste en realizar el estudio de un aspecto muy interesante en el equilibrio heterogneo, referido a sales poco solubles, asimismo de cidos y bases, su determinacin de la concentracin por volumetra (titulacin).

FUNDAMENTO TERICOPrecipitacin selectiva:

En los anlisis cualitativos como en los cuantitativos es necesario aprovechar las diferentes solubilidades, a fin de separar solo una del as sales de una solucin, y los clculos que usan en los productos de solubilidad pueden indicarnos, cuando es posible una separacin de este tipo.

Acido:

Segn BRONSTED y LOWRY es la sustancia que puede donar un protn H+ a una base de acuerdo con la ecuacin:

Algunas veces se utiliza la forma abreviada:

Base:

Segn BRONSTED y LOWRY, es la sustancia que puede aceptar en protn de cualquier acido HA, de acuerdo con la ecuacin ACIDO-BASE.

Hidrlisis:

Proceso que se presenta cuando uno o ambos de los iones de una sal reaccionan con el agua formando una base dbil o un acido dbil o ambos.Debido a que los cidos dbiles y bases dbiles en solucin acuosa estn siempre en equilibrio con sus iones, estas reacciones de hidrlisis sern siempre reacciones en equilibrio.

Producto de solubilidad ():

Esta constante es un caso particular de la constante de equilibrio. Cuando una sal AB es ligeramente soluble se tiene la siguiente expresin:

Escala de pH

La concentracin molar de ) en una disolucin acuosa es por lo general muy pequea. Por lo que usamos convenientemente esta concentracin en trminos del pH, el cual es el logaritmo negativo de base 10 de de. Se puede observar de la siguiente manera:

Por lo que se puede observar, que para concentraciones mayor acidez de una sustancia el pH ser desde 7 (neutra) hasta 0 (muy acido).

Relaciones entre , pH a 25C.

Tipo de disolucinpH

cida> 1.0 x 10-7< 1.0 x 10-7< 7.00

Neutra= 1.0 x 10-7= 1.0 x 10-7= 7.00

Bsica< 1.0 x 10-7> 1.0 x 10-7> 7.00

INDICADORES ACIDO BASELos indicadores son cidos o base dbiles. La forma no disociada del indicador tiene un color, y la disociada un color diferente.Indicador Color AcidoColor BaseIntervalo de pH

Violeta de metiloAmarilloVioleta 0.3-2.0

Azul de timolrojoamarillo1.0-2.5

Rojo de o-cresolrojoamarillo1.0-2.0

Anaranjado de metilorojoamarillo3.0-4.4

Rojo de metilorojoamarillo4.4-6.0

Azul de bromocresolamarilloazul6.0-8.0

Rojo neutrorojoamarillo0.7-8.0

Rojo de cresolamarillorojo7.0-9.0

fenolftalenaincolororojo8.0-10.0

timolftalenaincoloroazul9.4-10.6

Amarillo de alizarinaamarillovioleta10-12.0

1,3,5- nitrobencenoincolororojo12-13.4

DILUCION: Consiste en disminuir la concentracin de una solucin por adicin de ms solvente

TITULACION: Una titulacin acido-base se fundamenta en la reaccin qumica entre un acido y una base, en la cual ocurre una neutralizacin. Se combinan igual nmero de equivalentes entre cido y base.

HIDRLISIS: Es la reaccin entre una sal y el agua para dar un cido dbil una base dbil.

MATERIALES Y REACTIVOS

MATERIALES:

Matraz de erlenmeyer Cepillo Tenazas

Pipeta Tubos de ensayo Bureta

Probeta Agua destilada Vaso de precipitado

1 picetaREACTIVOS

Naranja de metilo Acido actico Hidrxido de sodio

Violeta de metilo Solucin de XN Fenolftalena

Acido Clorhdrico (0,1N)

Hidrxido de sodioPARTE EXPERIMENTAL

EXPERIMENTO N 1: Precipitacin Selectiva-Cloruros con iones y en presencia de :Los pasos a seguir para la realizacin de este experimento son los siguientes:1. Vierta 2ml de en un tubo de ensayo, y en otro tubo 2 ml de . Anote el color de cada solucin observe cuidadosamente lo ocurrido y anote.2. Pipetee a un matraz de erlenmeyer, 10 ml de solucin de . Y adale 2 ml de (aproximadamente 20 gotas=1ml).3. Llene en una bureta 10 ml de y agregue lentamente a la solucin anterior (gota a gota), agitando convenientemente el erlenmeyer.RESULTADOS:Los resultados obtenidos en esta experiencia son los siguientes: De las soluciones podemos vera que : Solucin incolora.Solucin de color amarillo.Solucin incolora.

La reacciones obtenidas en la primera parte son:

En el compuesto es el precipitado formado, adems es de color blanco.En el compuesto es el precipitado y tiene un rojo ladrillo.

En la ltima parte tendremos lo siguiente:

La solucin resultante es de color amarillo. De hacemos reaccionar la solucin con .

Donde la solucin resultante es de color anaranjado.CONCLUSION: La solubilidad del es mayor que el , el cloruro de plata se precipita primero .Frente a un exceso de en una reaccin donde se producen estas dos sales y donde existe un ion comn (el catin de plata) reaccionar primero con el para formar ,cuando ya haya llegado a su punto de saturacin comenzar a precipitarse el

EXPERIMENTO N 2: Determinacin del pH de soluciones cidas de diferentes concentraciones.Para la realizacin de eta experiencia, preparar soluciones cidas estndar mediante disolucin de concentraciones a molar:1. Medir 5 ml de en un tubo de ensayo de 13x100, que est limpio y seco. Rotule este tubo con ya que el cido fuerte se puede suponer completamente ionizado en sta solucin diluida.2. Preparar 5 ml de , para lo cual tome de y pipetee de destilada. Mezcle esta nueva solucin y rotule: 3. Preparar 5 ml de , para lo cual tome de y pipetee de destilada. Mezcle perfectamente y rotule: 4. Preparar 5 ml de para lo cual tome de pipetee de destilada, mezcle perfectamente y rotule: 5. Separar en dos partes iguales el contenido de cada uno de los tubos de concentraciones preparados, formando as dos series. A la primera serie aada 1 gota de violeta de metilo, y a los de la segunda serie aada 2 gotas de anaranjado de metilo.6. Anote la coloracin observado en cada uno de los tubos en cada solucin o de concentraciones distintas, haciendo uso de lpices de colores.7. Conserve todos los tubos para el siguiente experimento, la notacin reemplaza a la notacin .RESULTADOS: De los 4 primeros pasos vamos a tener los siguientes resultados:

Grafico 1: Concentraciones de obtenidas En el paso 5 tenemos que formar dos series (A y B), a la serie A le aadimos 1 gota de violeta de metilo y a la serie B le agregamos 2 gotas de anaranjado de metilo.

Grafico 2: Serie A Grafico 3: Serie B

Grafico 4: Disoluciones obtenidas experimentalmente

EXPERIMENTO N 3: Determinacin de la en la solucin acida Desconocida.Se debe seguir el siguiente procedimiento:1. Medir 5 ml. de solucin acida desconocida (A), en su probeta.2. Separe en partes iguales, en dos tubos.3. Aada 2 gotas de anaranjado de metilo a uno de los tubos y dos gotas de violeta de metilo al otro.4. Realice la comparacin de colores de estas dos soluciones con los colores de las otras dos series preparadas anteriormente.

RESULTADOS Y OBSERVACIONES:

Cuando se vierte el violeta de metilo a la solucin desconocida, la solucin se torna de color azul. Cuando se vierte el anaranjado de metilo a la solucin desconocida, la solucin se torna de color rojo.

Grafico 5: Disoluciones de la muestra desconocida

La concentracin de la muestra desconocida es 0.01M

Muestra desconocida + violeta de metilo solucin de color azulMuestra desconocida + anaranjado de metilo solucin de color rojo.

EXPERIMENTO N 4: Titulacin de un cido dbil con una base fuerte, () con Para la realizacin correcta de este experimento se deben seguir los siguientes pasos:1. Mida con la pipeta 10 ml de cido actico de concentracin desconocida, vierta en un erlenmeyer y agrguele 20 ml de agua destilada y de 5 a 7 gotas del indicador anaranjado de metilo.2. Llene su bureta con (0,1N) solucin titulante de concentracin conocida y djela caer lentamente en el erlenmeyer (gota a gota), observe cualquier cambio de color en la solucin. En el momento en que se produce un cambio permanente anote el volumen de gastado.3. Repetir la utilizacin con el fin de obtener un resultado ms preciso.4. Realizar nuevamente la titulacin utilizando en lugar de anaranjado de metilo el indicador FENOLFTALENA.

RESULTADOS Y OBSERVACIONES:

Para el anaranjado de metilo (A):

En la bureta:La solucin final es de color champaa:

Para el violeta de metilo (B):

En la bureta:La solucin final es de color fucsia claro:

Caso A como el cido actico es un cido dbil (la solucin es de color medio fucsia con el indicador) entonces este se disocia parcialmente (a ):

Como el volumen al principio en el matraz fue 10 ml entonces:

La solucin fue diluida:

Para el hidrxido de de sodio se ioniza completamente entonces:

Por neutralizacin:

Para el otro caso (caso B) vemos que la presencia del indicador la solucin no cambia de color ya que se encontraba en medio cido, debido a la reaccin de neutralizacin la solucin se va tornando medio fucsia lo que indica que cambia de medio cido a bsico. Como el proceso es el mismo excepto por cambio en el uso de indicador el volumen utilizado de nos sali casi el mismo 7.8 ml, entonces para este caso la normalidad de cido actico hubiera sido:

CONCLUSIONES: Se observa un error al momento de titular el cido actico

En este caso sali tal error, porque al momento de ver el cambio de color con el aumento de volumen de hidrxido de sodio en la solucin de cido actico, este debi haber sido casi inmediato y lo mejor perceptible posible para que notramos el momento del cambio de medio cido a bsico, casi en medio neutro (que no sobrepasara la cantidad de oxidrilo) este volumen nos dara aproximadamente la cantidad de iones oxidrilo necesarios para neutralizar el cido. Como el cambio de color dependa con el indicador que estbamos trabajando, se podra decir que al usar la fenolftalena se logr un mejor clculo al momento de titular el cido actico ya que en este caso el cambio de color es mucho ms apreciable y por tanto nos da un valor ms real.

EXPERIMENTO N5: Determinacin del pH- reacciones de hidrlisisLos pasos a seguir para la realizacin de este experimento son los siguientes:1. Lavar y secar con sumo cuidado una luna de reloj.2. Colocar en forma separada sobre esta luna trocitos de papel indicador universal.3. Dejar caer gotas cuidadosamente sobre lo trocitos de papel indicador los siguientes reactivos: 4. Observe detalladamente y anote el pH de cada sal, comparando la coloracin de cada trocito de papel indicador con el estndar correspondiente (que tiene la profesora).5. Llene un cuadro comparando el PH de las sales mencionadas RESULTADOS: Para el siguiente cuadro se obtuvo el pH de las siguientes soluciones:

sales

pH6.576-6.51.5116.5

Tipo de salneutraneutraneutracidabsicabsica

El est formado por iones y . El es el cido conjugado del (base fuerte) por lo que el es un cido muy dbil y no reacciona con el agua. El es la base conjugada del (cido fuerte) por lo que el es una base muy dbil y no reacciona con el agua. Por tanto como ninguno de los dos iones del NaCl sufre hidrlisis, el agua permanece neutra. Para el caso del ser lo mismo. El es el cido conjugado del (base fuerte) por lo que es un cido dbil y no reacciona con el agua. Para es lo mismo que la explicacin anterior y por tanto ninguno de los iones del sufre hidrlisis. El est formado por iones y . El acta como cido conjugado de una base del elemento de estroncio que no existe como base fuerte por tanto proviene de una base dbil, pero que como ion incapaz donar un protn debido a la ausencia de iones por tanto no acta como cido y no reacciona con el agua. Para es lo mismo que la explicacin anterior y por tanto ninguno de los iones del sufre hidrlisis. (es un cido Lewis) Cuando se disuelve en agua, el cloruro de hierro sufrehidrlisis y libera calor en una reaccinexotrmica. Al disolverse en agua, debera precipitar formando hidrxido de hierro, Fe(OH)3, insoluble; sin embargo, forma una disolucin coloidal de ese compuesto, que presenta el tpico color pardo de las disoluciones de sales de hierro. De ello resulta una solucincida ycorrosiva de color marrn que se utiliza comocoagulante en el tratamiento deaguas residuales, para la potabilizacin del agua, y en la industria electrnica para elgrabado qumico de plaquetas decircuito impreso. Su reaccin de hidrlisis ser:

El est formado por iones . El no reacciona como ya vimos antes. El es la base conjugada del cido bicarbonato que es moderadamente dbil y por tanto el puede reaccionar como una base con el agua:

La produccin de iones OH- hace que la solucin sea bsica. El est formado por iones El es el cido conjugado de la base que es una base dbil y por tanto puede reaccionar como cido con el agua: Como ya vimos para el caso anterior se encontrara formando iones OH- que se estarn neutralizando con los iones que est formando el .CONCLUSIONES: No todas las sales son neutras. Existen aquellas donde su pH puede ser menor o exceder de 7. Los iones del las sales reaccionan parcialmente con el agua formando iones (sal bsica) y iones (sal cida). En el caso de las soluciones donde tericamente son neutras el cambio de su pH debido a que se encuentran otros iones que hacen que su pH vare ligeramente. (es casi mnimo)

Conclusiones generales: Un proceso de dilucin genera que la solucin final tenga una concentracin menor de soluto; adems resulta ser un procedimiento sencillo. Pero en caso de querer obtener una concentracin determinada debemos tener cuidado al medir las cantidades involucradas para tener un buen resultado.

La titulacin de un cido dbil con una base fuerte es un proceso en cuya fase inicial: La solucin contiene un cido dbil diluido. El pH depende de la ionizacin del cido. Se puede usar la constante de equilibrio para buscar la concentracin de

Y como consideraciones generales podemos decir que: El aumento en pH en las etapas iniciales es mayor que en el caso del cido fuerte de igual concentracin.

Para calcular el pH de soluciones se puede usar indicadores dependiendo del grado de el grado de exactitud con que se quiere calcular y dependiendo del pH de la solucin ya que el indicador tiene un lmite para aumentar el pH bastara con diluir la solucin con agua.

Las bases siempre reaccionan con los cidos, ambos fuertes, en una reaccin llamada de neutralizacin, y sus productos sern sus respectivas sales y agua.

En el experimento 2, se nota que cada uno de los tubos tiene diferente concentracin, esto se puede observar tambin debido al color de cada uno, y gracias a ello en el experimento 3 pudimos determinar, por comparacin de colores, la concentracin del cido desconocido.

Los indicadores nunca intervienen en una reaccin, y el color de estos vara de acuerdo a la concentracin de iones H+.

El pH de algunas sustancias pueden ser hallados experimentalmente por comparacin de color frente a patrones con un mismo indicador.

Una de las formas como hallar la concentracin de ciertas sustancias, es por medio de la titulacin, con lo cual se medir un volumen gastado necesario para que se formen los productos.

APLICAIONESLos indicadores de acidez o basicidad siempre van a ser necesarios constantemente en nuestra carrera debido a que siempre estaremos en contacto con diferentes sustancias y ser necesario saber qu clase de concentracin tiene. Para ello ser necesario saber algunos conceptos y los tipos de indicadores que se pueden usar. A continuacin le presentaremos algunos indicadores que tambin se us en el desarrollo de dicho laboratorio.Uso de los indicadores cido-base sintticos.Por lo general se suelen emplear en forma de sales sdicas, por ser solubles en agua. En caso contrario, se disolveran en etanol, lo cual tiene ms inconvenientes a la hora de usarse en la qumica a la gota, ya que la gota de alcohol tiende a extenderse y desparramarse contactando antes de tiempo con los diferentes medios.Dado que se conocen los distintos pK, en los equilibrios tautomricos entre las formas con distinto color y como se ha explicado anteriormente, en el tema Indicadores cido-base I, el cambio de color o viraje se produce aproximadamente entre una unidad menos y otra ms del pK, se pueden comprobar los distintos cambios de color. Muchas veces el color esperado no es el que aparece, pues dado que se trata de formas en equilibrio, la combinacin de colores produce el que se aprecia.

CUESTIONARIO1) Cules son las ecuaciones referentes a sales poco solubles.Las ecuaciones del experimento 1 donde encontramos sales poco solubles son:

2) En la experiencia N1 Cuntos ml. de nitrato de plata empleo hasta observar un cambio permanente y que concentracin de iones precipita el?

,N: Normalidad

Sea la reaccin:

, donde:: Parmetro de valencia, y para iones: = [Carga in]M: Molaridad

Se emple 12,2 ml. de AgNO3. Para ello han debido reaccionar AgCl y AgNO3 en igual N de eq-g.

Luego:

Reemplazando datos:

3) A qu concentraciones de iones precipita el?Para responder esto debemos hacer uso de:

4) Qu concentracin de iones cloruro queda en la solucin al momento que empieza a precipitar el ?

Si queremos que la precipitacin del Ag2CrO4 ocurra exactamente, se debe tener la siguiente concentracin del indicador:

Si la concentracin de cromato de potasio es slo 0,005 M la precipitacin de Ag2CrO4 ocurrir cuando la concentracin de in plata alcance el siguiente valor:

En consecuencia:

5) Cmo determinara si una solucin es cida o bsica?Se puede utilizar el siguiente mtodo caseroPreparar un t cargado sin endulzar ni agregar nada: Disolver la sustancia en cuestin si es que no est ya disuelta. Agregar un chorrito al t. Si el t se vuelve de color amarillo plido, la sustancia es cida. Si aumenta an ms su coloracin ponindose castao oscuro, la sustancia es bsica. Si el color del t no cambia, la sustancia es neutra.

6) En la experiencia N4, al agregar 20 ml. de agua destilada, vario el numero de moles de CH3COOH?Mediante el uso de indicadores colorimtricos y de sus respectivas tablas que indican el intervalo de pH segn el color que adquiere el indicador. Por ejemplo, supongamos que se prueba una solucin con tres indicadores y que se obtienen los siguientes resultados: La solucin hace que el tornasol se enrojezca (pH< 5,5), el azul de timol se vuelva amarillo (pH>2,8) y el rojo de metilo se vuelva rojo (pH