RECONOCIMIENTO DE pH CIDOS, BSICOS Y NEUTROS

PRESENTADO A:MSc. HUGO NELSON ARCILA ARIAS

UNIVERSIDAD ANTONIO NARIOTERCER SEMESTRE DE INGENIERIA BIOMEDICA7 DE ABRIL DEL 2014POPAYAN CAUCARECONOCIMIENTO DE pH CIDOS, BSICOS Y NEUTROS

PRESENTADO POR:OSCAR ANDRES BOLAOS TAPIAKEVIN SARMIENTO VELASCO

PRESENTADO A:MSc. HUGO NELSON ARCILA ARIAS

UNIVERSIDAD ANTONIO NARIOTERCER SEMESTRE DE INGENIERIA BIOMEDICA16 DE SEPTIEMBRE DEL 2014POPAYAN CAUCA

INTRODUCCIN

El buen reconocimiento de las propiedades de la materia, permiten obtener buenos resultados a la hora de trabajar con ellos. Es as, que el reconocimiento de una de las propiedades de la materia como lo es la funcin pH, permite tener antecedentes relevantes sobre algn compuesto o sustancia conocida y as poder predecir resultados con respecto a alguna reaccin. Con la ayuda de otras sustancias, tales como los indicadores, la tarea de identificar el PH, se facilita enormemente, en especial en los casos de neutralizacin de reacciones cido-base, logrando resultados bastante precisos y aceptables.La acidez o basicidad de una sustancia la proporciona determinadas caractersticas que son visibles cuando esta entra en contacto con un medio acuoso u otra sustancia. Conocer estascaractersticases de suma importancia.ElpHes uno de los conceptos ms importantes enqumicay todas susreasrelacionadas:se sabe porejemplo,que muchas reaccionesqumicasrequieren de un pH determinado para poderse llevar a cabo. En labioqumicaes vital, ya que el medio celular, y en general el medio de un ser vivo, necesita determinadas condiciones para que la vida sea posible. Se sabe que una pequeavariacindel pH en la sangre, por ejemplo, puede llevar a la muerte a una persona. Las levaduras solo se desarrollan a ciertospH, elpHde la piel nos sirve como protector contra enfermedades, en la boca juega un importante papel en la salud, muchos productos de consumo humano requieren pH especfico: jabones, shampoos, cremas, jugos y muchos otros alimentos.Realizar un experimento para determinar las variaciones depHen diferentessolucionesy saber si son sustancias cidas, bsicas o neutras utilizando un indicador vegetal, en este caso utilizaremos el repollo morado.Un indicador se usa para indicacin visual del pH de una solucin. Se encuentra presente en la solucin en concentraciones tan bajas que no afectan el pH de la misma. Elcolorde las soluciones que los contienen presenta cambios, los cuales ayudan a saber de qu tipo de solucin se trata, tornndose verde si la sustancia tiene un pH bsico (8-14), tambin puede tornarse rojo, lo que indica que esta sustancia tiene un pH cido (1-6), o puede ser que tenga un pH neutro (7), en cuyo caso no cambiar de color.

1. OBJETIVOS Preparar soluciones expresadas en diferentes formas de concentracin y realizar dilucionesde estas. Determinar el pH experimental de las soluciones acidas y bsicas de diferentes concentraciones, de acuerdo a la coloracin que presenten mediante el uso de indicadores. Relacionar el pH con la concentracin del in hidrgeno [H+] de la soluciones y con los cambios de color de indicadores cido-base comunes.

2. MARCO TERICO

cido Cualquier compuesto qumico que puede ceder protones es un cido.Uncidoes una sustancia que, en disolucin, incrementa laconcentracin de iones de hidrgeno

SalUnasales uncompuesto qumicoformado porcationes(ionescon carga positiva) enlazados aaniones(iones con carga negativa). Son el producto tpico de unareaccin qumicaentre unabasey uncido, donde la base proporciona el catin y el cido el aninBaseEs un ion o una molcula capaz de proporcionar electrones o captar protones. Por ejemplo, HO - , que designa al ion hidrxido, es una basecidos fuertesLos cidos fuertes son llamados as porque reaccionan totalmente con agua, no dejando ninguna molcula sin disociar en la solucin.Debido a esto, el cido fuerte disocia totalmente, otras fuentes de H + (por ejemplo la auto ionizacin del agua) se vuelve insignificante a la hora de calcular [ H + ] . Consecuentemente,[ H + ] iguala normalmente la concentracin original del cido. Por ejemplo, en una solucin acuosa de 0,10 M del cido ntrico (cido fuerte), de HNO 3 , [ H + ] = 0,10 M y [ NO 3 - ] 0,10 M; la concentracin de HNO 3 es virtualmente cero.Ejemplos:HCl cido clrihidicoHNO 3 cido ntricoH 2 SO 4 cido sulfricocidos dbilesNo se disocian completamente con el agua, es decir, liberan una parte pequea de sus iones H+. Los cidos dbiles no suelen causar daos en bajas concentraciones, pero por ejemplo el vinagre concentrado puede causar quemaduras. Ejemplo: El cido fosfrico, cido sulfhdrico.

Bases fuertesSe le llama base fuerte a aquella que se disocia de forma completa cuando se disuelve en agua, aportando la mxima cantidad de iones OH- posibles, en condiciones de temperatura y presin constantes.

Ejemplos:NaOH hidrxido de sodioKOH hidrxido de potasioCa(OH) 2 hidrxido de calcioBases dbilesNo se disocian completamente con el agua. Ejemplos hidrxido de amonio, el amonaco. Precisamente el amonaco es una base dbil porque al disolverse en agua da iones amonio, es muy soluble en agua, pero no se disocia del todo en el aguaEjemplos:NH4OH (hidrxido de amonio)Mg(OH)2 (hidrxido de magnesio)Ca(OH)2 (hidrxido de calcio)Fe(OH)3 (hidrxido frrico)NaHCO3 (bicarbonato de sodio)Qu es el pHElpHes una medida deacidezoalcalinidadde unadisolucin. El pH indica la concentracin de ioneshidronio[H3O]+presentes en determinadas disoluciones.La sigla significa potencial hidrgeno, potencial de hidrgeno o potencial dehidrogeniones (pondushydrogeniiopotentiahydrogenii; del latnpondus, n. = peso;potentia, f. = potencia;hydrogenium, n. = hidrgeno). Este trmino fue acuado por elqumicodansS.P.L.Srensen(1868-1939), quien lo defini en 1909 como el opuesto dellogaritmoen base10 (o el logaritmo del inverso) de laactividadde losioneshidrgeno. Esto es:

Desde entonces, el trmino "pH" se ha utilizado universalmente por lo prctico que resulta para evitar el manejo de cifras largas y complejas. En disoluciones diluidas, en lugar de utilizar la actividad del ion hidrgeno, se le puede aproximar empleando la concentracin molar del ion hidrgeno.Por ejemplo, una concentracin de [H3O+] = 1 107M (0,0000001) es simplemente un pH de 7, ya que pH = log[107] = 7Cmo se mide el pHUna manera simple de determinarse si un material es un cido o una base es utilizar papel de tornasol. El papel de tornasol es una tira de papel tratada que se vuelve color rosa cuando est sumergida en una solucin cida, y azul cuando est sumergida en una solucin alcalina.Los papeles tornasol se venden con una gran variedad de escalas de pH. Para medir el pH, seleccione un papel que d la indicacin en la escala aproximada del pH que vaya a medir. Si no conoce la escala aproximada, tendr que determinarla por ensayo y error, usando papeles que cubran varias escalas de sensibilidad al pH.Para medir el pH, sumerja varios segundos en la solucin el papel tornasol, que cambiar de color segn el pH de la solucin. Los papeles tornasol no son adecuados para usarse con todas las soluciones. Las soluciones muy coloreadas o turbias pueden enmascarar el indicador de color.El mtodo ms exacto y comnmente ms usado para medir el pH es usando un medidor de pH (o pHmetro) y un par de electrodos. Un medidor de pH es bsicamente un voltmetro muy sensible, los electrodos conectados al mismo generarn una corriente elctrica cuando se sumergen en soluciones. Un medidor de pH tiene electrodos que producen una corriente elctrica; sta vara de acuerdo con la concentracin de iones hidrgeno en la solucin.Papel indicadorEl papel indicador de pH es aquel que est impregnado de algunas sustancias qumicas que ayudan a medir ciertas concentraciones de sustancias.El papel pH es utilizado mayormente en los laboratorios, ya que de ste se obtienen tiras para que estas se sumerjan en disoluciones qumicas que le darn tonalidades y colores distintos al papel dependiendo del nivel de pH que stas contengan.Cmo funcionan las tiras de papel indicadoras de pHLas tiras de papel indicadoras de pH funcionan de la siguiente manera: La tira de papel indicadora se sumerge en alguna disolucin qumica para su examinacin Al paso de 10 o 15 segundos se podr comparar el color que obtuvo con la de la escala de colores que mide el pH, de esta manera se sabe el nivel de la acidez o alcalinidad de una solucin

Escala de pHLoscidos y las basestienen una caracterstica que permite medirlos: es la concentracin de los iones de hidrgeno (H+). Los cidos fuertes tienen altas concentraciones de iones de hidrgeno y los cidos dbiles tienen concentraciones bajas. El pH, entonces, es un valor numrico que expresa laconcentracin de iones de hidrgeno.Hay centenares de cidos. cidos fuertes, como el cido sulfrico, que puede disolver los clavos de acero, y cidos dbiles, como el cido brico, que es bastante seguro de utilizar como lavado de ojos. Hay tambin muchas soluciones alcalinas, llamadas "bases", que pueden ser soluciones alcalinas suaves, como la Leche de Magnesia, que calman los trastornos del estmago, y las soluciones alcalinas fuertes, como la soda custica o hidrxido de sodio, que puede disolver el cabello humano.Los valores numricos verdaderos para estas concentraciones de iones de hidrgeno marcan fracciones muy pequeas, por ejemplo 1/10.000.000 (proporcin de uno en diez millones). Debido a que nmeros como este son incmodos para trabajar, se ide o estableci una escala nica. Los valores ledos en esta escala se llamanlas medidas del "pH".

3. METODOLOGA

Materiales: 14 Tubos de ensayo Gradilla Pipeta Propipeta Vaso de precipitado Papel pH universal Bicarbonato de sodio (diluido) Leche Enjuague bucal Jugo de limn Cerveza Leche de magnesia Orina Saliva Jabn azul Jabn de bao Alcohol etlico Agua destilada Hidrxido de sodio (diluido) cido clorhdrico (diluido)

ProcedimientoEn este laboratorio se realizaron dos pruebas para medir el pH de ciertas sustancias, cada prueba se realiz 14 veces una vez con cada sustancia.

Para empezar se midieron 8.0 mL de agua destilada con ayuda de la pipeta y la pro-pipeta, la cual fue depositada posteriormente en uno de los 14 tubos de ensayo, este mismo procedimiento se llev a cabo con cada una de las otras trece sustancias, las cuales se van acomodando en la gradilla. Posteriormente con el papel indicador de pH, se sumerge parcialmente cubriendo todos los cuatro cuadros, luego se retira de la sustancia y se sostiene de manera horizontal para que no vayan a ocurrir errores a la hora de obtener los resultados del pH de esta sustancia. Esperamos poco tiempo y se puede apreciar como dependiendo de la sustancia en la que se halla sumergido este papel indicador, los colores en cada cuadro empiezan a cambiar. Despus de que ya han cambiado por completo de color y ya no se observa modificacin alguna se procede a comparar con los colores que corresponden a la tabla de pH, que se encuentra en el frasco que contiene el papel indicador. Vamos observando y comparando los colores de cada uno de los cuadros de nuestro papel indicador con el de la tabla, luego de los dos coinciden en los cuatro cuadros se puede concluir el pH de dicha sustancia, ya que en la tabla al lado de cada combinacin de colores se encuentra un nmero que va desde 0 hasta el nmero 14, indicando as su nivel de pH.Luego de haber obtenido el valor numrico del pH, pasamos a agregar 4.0 mL de agua de repollo morado a cada una de las sustancias, lo que esto ocasionar en cada una de las sustancias es que cambie de color de acuerdo a su nivel de pH, es decir se mantendr del mismo color (violeta-azul o color de la sustancia) si el pH de esta es neutro, se tornar rojo si el pH de esta sustancia es de carcter cido, o se puede tornar de color verde si el pH de la sustancia es de carcter bsico. El repollo morado es usado como indicador de pH ya que resulta ser un electrolito de carcter dbil con caractersticas cido-base, la cual permite que acte como indicador de la acidez o basicidad de una solucin acuosa.Adems se produce un cambio de color entre la forma neutra y la ionizada, lo que lo convierte en un indicador cido-base similar a la fenolftalena, naranja de metilo u otros.La funcin del extracto de repollo es que al mezclar este con las soluciones estas pueden cambiar de color y as se pueda reconocer el cido y las bases, en medio cido el jugo de repollo se torna rojo por que los anillos de benceno se conjugan; mientras que en medio bsico el jugo de repollo se torna verde, porque la conjugacin que exista se destruye, y por lo cual ya no va a presentar una coloracin roja.

4. RESULTADOS Y ANLISIS

SUSTANCIAAGUA DE REPOLLOPAPEL INDICADOR

ROJOAZUL-VIOLETAVERDEVALOR pH (0.0 14.0)

1) Bicarbonato de sodio (diluido)X9.0

2) LecheX7.0

3) Enjuague bucalX6.0 7.0

4) Jugo de limnX1.0

5) CervezaX5.0

6) Leche de magnesiaX10.0

7) OrinaX7.0

8) SalivaX7.0

9) Jabn azul (diluido)X10.0

10) Jabn bao (diluido)X10.0

11) Alcohol etlicoX6.0 7.0

12) Agua destiladaX7.0

13) Hidrxido de sodio (diluido)X14.0

14) cido clorhdrico (diluido)X0.0

Al tener los 8.0 mL de cada una de las sustancias en el tubo de ensayo

Despus de sumergir parcialmente el papel indicador de pH en cada una de ellas, se puedo observar una variedad de valores de pH que fueron desde los 0.0 (valor mnimo en la tabla), hasta un valor de 14.0 (valor mximo en la tabla), con los cuales pudimos reconocer cuales eran sustancias con pH neutro, cido y bsico, quedando de la siguiente manera, con un pH entre 6.0 y 7.0: Alcohol etlico, lo dejamos entre estos dos valores, ya que se pareca mucho a los colores que se muestran entre estos dos valores.

Las sustancias que tuvieron valores menores a 7.0 (pH cido) son las siguientes: Cerveza (5.0), el jugo de limn (1.0) y el cido clorhdrico (0.0).

Los valores que obtuvimos, que fueron mayores a 7.0 (pH bsico), que son los siguientes: Enjuague bucal (7.0 y 8.0), bicarbonato de sodio (9.0), leche de magnesia (10.0), jabn azul (10.0), jabn de bao (10.0).

Finalmente las sustancias que nos arrojaron valores de 7.0 (pH neutro), fueron las siguientes: Leche, orina, saliva y agua destilada.

Al momento de agregar los 4.0 mL de agua de repollo morado a cada una de las sustancias, los cambios que se pudieron observar fueron los siguientes:Las sustancias que permanecieron con su color original o se tornaron azules-violetas efectivamente en el valor del indicador su pH nos dio como resultado 7.0, lo que nos indica un pH neutro, y estas sustancias fueron, leche, orina, saliva, alcohol etlico, agua destilad Las sustancias que tomaron tonalidades rojizas fueron las siguientes, jugo de limn, la cerveza y el cido clorhdrico, al comparar estos resultados con los valores que obtuvimos con la tabla de valores de pH, efectivamente pudimos corrovorar que estas eran sustancias con un pH cido.

Por ultimo las sustancias que se tornaron verdosas fueron las siguientes, bicarbonato de sodio, enjuague bucal, leche de magnesia, jabn de bao, jabn azul y el hidrxido de sodio, al comparar con los valores obtenidos del papel indicador de pH, pudimos ver que estas sustancias si presentan un pH de carcter bsico.

Con lo cual pudimos corroborar cada uno de los datos obtenidos, de cada una de las sustancias, aprendiendo a diferenciar, entre los diferentes tipos de pH que existen.

5. Conclusiones Se utiliza como indicador sustancias qumicas que cambia su color al cambiar el pH de la disolucin. Elcambiode color se debe a un cambio estructural inducido por la protonacin o desprotonacin de la especie. Existen muchas formas de calcular el PH de una sustancia: el papeltornasol, los indicadores de PH, el metro de PH, etc. Conocerlos todos estos mtodos, nos proporciona herramientas para poder realizar mediciones en investigaciones futuras. Una sustancia con un PH menor a 7 es cido: cuanto ms se acerque al cero es ms cido. Por el contrario, un PH mayor a 7, es considerado como bsico. La acidez de una sustancia se debe a la capacidad de esta de liberar protones al medio. Con esto pudimos comprobar lo aprendido anteriormente en clases, pero aplicado en el laboratorio. Gracias a esto tenemos una visin ms clara de lo que es el cambio del pH en las soluciones.

6. BIBLIOGRAFA

http://es.wikipedia.org/wiki/PH http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/PH2.htm http://www.nutrivea-es.com/la_escala_del_ph.htm http://www.monografias.com/trabajos14/escalaph/escalaph.shtml http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/4750/4856/html/4_concepto_escala_y_medida_del_ph.html http://laboratorio-quimico.blogspot.com/2013/10/acidos-y-bases-fundamentos-de-la-escala.html