reporte 1. cualitativa ácido-base

7/21/2019 Reporte 1. Cualitativa cido-base

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Reporte Prctica No. 1Cualitativa cido-base: SolucionesAmortiguadorasObjetivo General:

Aprender a medir el p por medio de un potenci!metro de una soluci!n " observarel comportamiento de las soluciones amortiguadoras ante la adici!n de cidos obases# as$ mismo reali%ar clculos de p de la soluci!n amortiguadora decomposici!n conocida " comparar con el obtenido e&perimentalmente.

Objetivos Particulares: Conocer el correcto 'uncionamiento del potenci!metro " aplicarlo para medir p de

las soluciones. (stablecer di'erentes e)uilibrios aplicando variables como la concentraci!n *+., "

+.+, " cido 'uerte * Cl # base 'uerte *Na/ midiendo su p . Reali%ar clculos a cada uno de los e)uilibrios# " as$ comparar los resultados

e&perimentales con los resultados te!ricos. acer el anlisis de los sistemas reali%ados para comparar la e0cacia de cada uno

de los amortiguadores utili%ados.

Introduccin:

uc as de las reacciones )u$micas )ue se producen en soluci!n acuosa necesitan )ue elp del sistema se mantenga constante# para evitar )ue ocurran otras reacciones nodeseadas. 2as soluciones reguladoras o bu3er son capaces de mantener la acide% obasicidad de un sistema dentro de un intervalo reducido de p # por lo cual tienenm4ltiples aplicaciones# tanto en la industria como en los laboratorios. (stas solucionescontienen como especies predominantes# un par cido 5 base con6ugado enconcentraciones apreciables.

Se puede preparar disolviendo en agua cantidades adecuadas de un cido d7bil " una salde su base con6ugada# *o una base d7bil " una sal de su cido con6ugado 8 tambi7n se

puede obtener una soluci!n reguladora aciendo reaccionar parcialmente *porneutrali%aci!n un cido d7bil con una base 'uerte# o una base d7bil con un cido 'uerte.9na ve% 'ormada la soluci!n reguladora# el p var$a poco por el agregado de pe)ue ascantidades de un cido 'uerte o de una base 'uerte# " pierde su capacidad reguladora porel agregado de agua *diluci!n .

Ecuacin de Henderson-Hasselbach


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2aboratorio de ;u$mica Anal$tica

2a (cuaci!n de enderson- asselbac permite calcular el p de una me%claamortiguadora conociendo su composici!n. (n su deducci!n# para un amortiguadorcompuesto de un cido d7bil " una sal de su base con6ugada# se considera )ue laconcentraci!n de cido libre es apro&imadamente igual a la del cido total# " laconcentraci!n del i!n base con6ugada coincide con la concentraci!n de la sal. Con ello# laecuaci!n de enderson- asselbac e&presa )ue el p de una soluci!n amortiguadora se

calcula sumando al p< del cido# el logaritmo de la relaci!n concentraci!n de sal 5concentraci!n de cido# es decir:

p = p log ?sal@

e acuerdo con todo lo anterior# el p


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Parte A

vasos pe)ue os vasos pe)ue os

Adicionar 1+ m2 en cada vaso

1


2icenciatura en Barmacia Pgina


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Cualitativa Dcido- E

Pote

me%clarme%clarme%clarme%clar

Adicionar m2 a c5Adicionar m2 a c5u

me%clar me%clar

edir p edir p edir p edir p

Cl +.1 Na/ +.1 Cl +.1 Na/ +.1

edir p edir p edir p edir p

Bin

1Parrilla cale'actora con agitaci!n magn7tica


Resultados: Fabla 1. Resultados (&perimentales

BUFFER SISTEMA ADICIN DE:pH EXPERIMENTAL

Eq.1

Eq.2

Eq.3

Eq.4

PARTE(A)

1 1+ m2 Sol. Amortiguadora+.G

H.H1

H.I H.IJ

H.K H.G

2icenciatura en Barmacia Pgina ,


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> Ac /p + H.IG 1H / Ac- / -


[HAc ![Ac !".3

M

1 m2 Cl +.1 H.+ H.H H.HG

H.K H.,H

1 H m2 Cl +.1 ,.G+

H H.1+

,.I ,.LK

1+ m2 Sol. Amortiguadora+.G

H.K,

H.I H.IJ

H.J H.I

m2 Na/ +.1 H.KJ H.I H.L, H.L H.I1 m2 Na/ +.1 H.H

1H.L H.L

LH.J H.I

J

PARTE(B)

[HAc ![

Ac !"."3M

1 1+ m2 Sol. Amortiguadora+.+G

H., H.G H.I1

H.I H.KL

1 m2 Cl +.1 1.+1

.1 1.G 1.L 1.G,

1 H m2 Cl +.1 +.IH

1.G 1.,,

1.G 1.,1

1+ m2 Sol. Amortiguadora+.+G

H., H.G H.I H.K H.K,

m2 Na/ +.1 K.HJ

K., K.KH

K.1 K.,K

H m2 Na/ +.1 1 .,J

11.,

11.GI G.G

1+.HJ

Clculos:

Parte A, para [HAc]=[Ac]=0.3 M:

A1 2 #L: Ac $ % H% HAcInicio) 1+ m2 *+.,

, mmol1+ m2 *+., ,

mmol greg!) m2 *+.1

+. mmolReacc!) +. mmol +. mmolE"ui!) .L mmol +. >,=,.

mmol

2icenciatura en Barmacia Pgina H


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> Ac /p + H.IG 1H / Ac- / -


pH = 4.76 + log[ (2.8 mmol12 mL )(3.2 mmol12 mL )]= 4.70A1 4 #L: Ac $ % H% HAc

Inicio) 1+ m2 *+., ,

mmol

1+ m2 *+., , mmol

greg!) H m2 *+.1 +.H mmol

Reacc!) +.H mmol +.H mmolE"ui!) .G mmol +.H>,=,.H

mmol

pH = 4.76 + log[ (2.6 mmol14 mL )(3.4 mmol14 mL ) ]= 4.64

A2 2 #L: HAc % &H $ Ac$ % H2&Inicio) 1+ m2 *+.,

, mmol1+ m2 *+., ,

mmol greg!) m2 *+.1

+. mmolReacc!) +. mmol +. mmol

E"ui!) .L mmol +. >,=,.mmol

pH = 4.76 + log[ (3.2 mmol12 mL )(2.8 mmol12 mL )]= 4.81 pH = 14 + log(0.2 mmol12 mL )= 12.222icenciatura en Barmacia Pgina K


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A2 4 #L: HAc % &H $ Ac$ % H2&Inicio) 1+ m2 *+.,

, mmol1+ m2 *+.,

, mmol greg!) H m2 *+.1

+.Hmmol

Reacc!) +.H mmol +.H mmolE"ui!) .G mmol +.H>,=,.H

mmol

pH = 4.76 + log[ (3.4 mmol14 mL )(2.6 mmol14 mL ) ]= 4.87 pH = 14 + log(0.4 mmol14 mL )= 12.45

Para , para [HAc]=[Ac]=0.03 M:A1 2 #L: Ac $ % H% HAc

Inicio) 1+ m2 *+.+,

+., mmol

1+ m2 *+.+,

+., mmol greg!) m2 *+.1 +. mmol

Reacc!) +. mmol +. mmolE"ui!) +.1 mmol +. >+.,=+.K

mmol

pH = 4.76 + log

[ (0.1 mmol12 mL )

(0.5 mmol

12 mL )]= 4.06

A1 4 #L: Ac $ % H% HAcInicio) 1+ m2 *+.+,

+., mmol1+ m2 *+.+,

+., mmol greg!) H m2 *+.1

2icenciatura en Barmacia Pgina G


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+.H mmolReacc!) +., mmol +., mmolE"ui!) +.1 mmol +.,>+.,=+.G

mmol

pH = 4.76 + log[ (0.1 mmol

14 mL )(0.6 mmol14 mL ) ]= 4.64A2 2#L:

HAc % &H$ Ac$ % H2&

Inicio) 1+ m2 *+.+, +., mmol

1+ m2 *+.+, +., mmol

greg!) m2 *+.1 +.

mmolReacc!) +. mmol +. mmol

E"ui!) +.1 mmol +. >+.,=+.Kmmol

pH = 4.76 + log

[ (0.5 mmol12 mL )

(0.1 mmol

12 mL )]= 5.45 pH = 14 + log(0.1 mmol12 mL )= 11.92

A2 4#L:

HAc % &H$ Ac$ % H2&

Inicio) 1+ m2 *+.+, +., mmol

1+ m2 *+.+, +., mmol

greg!) H m2 *+.1 +.H

mmolReacc!) +., mmol +., mmol

E"ui!) +.1 mmol +.,>+.,=+.Gmmol

2icenciatura en Barmacia Pgina I


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pH = 4.76 + log[ (0.6 mmol14 mL )(0.1 mmol14 mL ) ]= 5.53 pH = 14 + log(0.1 mmol14 mL )= 11.85 n#lisis de Resultados:Para considerar una soluci!n como amortiguadora tiene )ue cumplir con el parcon6ugado# esto )uiere decir )ue en nuestra soluci!n# el cido d7bil era el cidoac7tico " la sal de su par con6ugado era el acetato de sodio# o dic o de otramanera un amortiguador constituido por un cido ac7tico *cido d7bil " acetatos!dico *sal de cido d7bil " base 'uerte . (l cido estar parcialmente disociadoseg4n la ecuaci!n

Ac Ac- > >

Si a este sistema a adimos un cido 'uerte * Cl # se produce un aumentoinstantneo de la ? >@ " el e)uilibrio de disociaci!n del ac7tico se despla%a aciala i%)uierda# 'ormndose ?Ac @ asta recuperar prcticamente la ?Ac @ inicial.Adems de los iones acetato procedentes de la sal se pueden combinar con los

> procedentes de Cl para 'ormar ?Ac @ la reacci!n podr$a representarse as$:

NaAc > Ac >NaCl

(l sistema amortiguador a destruido el cido 'uerte# generando en su lugar unacantidad e)uivalente de cido d7bil# cu"o e)uilibrio de disociaci!n determinar la? >@

Si a adimos una base 'uerte *Na/ a este sistema# los iones / - se combinanrpidamente con los > para 'ormar agua# con lo )ue el e)uilibrio de disociaci!ndel cido se despla%a acia la derec a para restaurar la concentraci!n inicial deprotones# as$ decimos )ue la adici!n de una base provoca la trans'ormaci!n deuna parte del ac7tico libre en acetato

Ac > Na/ NaAc > /

Al reali%ar el estudio de las soluciones amortiguadoras a di'erentesconcentraciones# los valores de p )ue nos da el potenci!metro 'ueran deacuerdo a la capacidad reguladora )ue tiene cada una# basndonos en losresultados obtenidos en la tabla 1 se puede determinas )ue est dada por laconcentraci!n )ue e&iste de ? Ac@?Ac -@#

Cuando se reali%! la adici!n de Cl +.1 a la soluci!n amortiguadora deconcentraci!n +., aumentan la ? >@ los cuales se neutrali%an por el con6ugado2icenciatura en Barmacia Pgina L


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del Ac# combinndose una cantidad pe)ue a del cido d7bil provocando uncambio en la relaci!n de ? Ac@?Ac -@ pe)ue a dando una variaci!n de p menor auna unidad. Para el caso del Na/ +.1 la ?/ -@ reaccionan con ? >@ de lasoluci!n 'ormando agua " 'ormando a su ve% ?Ac -@ " su variaci!n en cuanto al pde igual 'orma no 'ue ma"or a una unidad.

Para la soluci!n amortiguadora de concentraci!n +.+G reali%ando e&actamenteel mismo procedimiento se obtuvieron datos de p en los )ue las variacionestuvieron una di'erencia de ms de dos unidades para el sistema en el )ue se leadicion! Cl +.1 "a )ue la cantidad de ?Ac -@ )ue se combina para 'ormar ? Ac@no es la su0ciente# teniendo como e&ceso ? >@ " por lo tanto aumentando laacide% del sistema de una manera ms drstica8 " de apro&imadamente Kunidades despu7s de la adici!n de Na/ +.1 "a )ue al combinarse la base conparte del ? Ac@ para 'ormar ?Ac -@# pero al tener un e&ceso de ?/ -@ es a)u$ dondela base 'uerte impone el valor de p . (ntonces la reacci!n a una concentraci!n

+., varia ligeramente# amortigua los cambios de p " por lo tanto no a"cambios signi0cativos del p en el bu3er# mientras )ue en una soluci!n de menorconcentraci!n ocurre lo contrario.

2os valores de p obtenidos e&perimentalmente en comparaci!n con los clculoste!ricos# es evidente )ue durante el prceso de e&perimentaci!n 'actores como elmal calibrado o mane6o del potenci!metro# o )ue la soluci!n a utili%ar no seencontrara en las condiciones o con las caracter$sticas necesarias para el traba6o#son 'actores )ue pudieron aber alterado de alguna 'orma losresultadose&perimentales.

$onclusiones: (l correcto mane6o del potenci!metro es de gran importancia en )u$mica para la

obtenci!n de valores e&perimentales de ma"or con0an%a. A ma"ores concentraciones totales de la soluci!n amortiguadora# tolerar ma"or

cantidad de cido o base si n agotarse *ma"or capacidad . Por lo tanto la soluci!n

? Ac@=?Ac@=+., tiene ma"or capacidad de amortiguamiento. (l p depender de las concentraciones de los componentes de la soluci!n ? Ac@5?Ac@ " la capacidad de amortiguamiento regula la cantidad m&ima de cido o base)ue se puede adicionar a la soluci!n bu3er antes de un cambio en el p .

%ibliogra&a:

2icenciatura en Barmacia Pgina J


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2aboratorio de ;u$mica Anal$tica Eurriel art$ B. * ++L .!u"#ica Anal"tica $ualitati%a . *1LM ed. adrid# (spa a:

F omson (ditores Spain. Ctedra de ntroducci!n a la ;u$mica O Ciencias Naturales *9N2P ?s5d@ Recuperado

el H de agosto de +1,.ttp:55catedras.)uimica.unlp.edu.ar5correlacion5 n'o Promo5 aterial

Q +Complementario5 iapos5Naturales5Acidos"EasesNaturales a parte.pd' 9niversidad de P$s asco. ?Novirmbre de ++I@ Recuperado el H de Agosto de+1,. ttp:55 .e u.es5biomoleculas5bu3ers. tm

Ane&o 1 (6ercicios de Consolidaci!n.1. Se desea preparar 1++ m2 de una soluci!n Amortiguadora Ac7tico5Acetato dep =K.+# en donde la concentraci!n de Ac en el e)uilibrio sea +.+LK # para lo

cual se cuanta con una soluci!n concentrada de Dcido ac7tico " una sal de Acetatode sodio# )ue tienen las siguientes caracter$sticas:

Dcido Ac7tico concentrado: Pure%a: JJ.IQ en peso# ensidad=1.+KK g5m2 "=G+g5mol.

Acetato de Sodio: Puer%a: JJQ en peso " =L g5mol.2icenciatura en Barmacia Pgina 1+
http://catedras.quimica.unlp.edu.ar/correlacion/Info_Promo/Material%20Complementario/Diapos/Naturales/AcidosyBasesNaturales_2a_parte.pdfhttp://catedras.quimica.unlp.edu.ar/correlacion/Info_Promo/Material%20Complementario/Diapos/Naturales/AcidosyBasesNaturales_2a_parte.pdfhttp://www.ehu.es/biomoleculas/buffers.htmhttp://www.ehu.es/biomoleculas/buffers.htmhttp://catedras.quimica.unlp.edu.ar/correlacion/Info_Promo/Material%20Complementario/Diapos/Naturales/AcidosyBasesNaturales_2a_parte.pdfhttp://catedras.quimica.unlp.edu.ar/correlacion/Info_Promo/Material%20Complementario/Diapos/Naturales/AcidosyBasesNaturales_2a_parte.pdf


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2aboratorio de ;u$mica Anal$tica Calcular )u7 volunem de Dcido ac7tico " cuntos gramos de Acetato de sodio se

necesitan agregar para preparar la soluci!n deseada.

. Si se tienen K+ m2 de una soluci!n de N , =+.K # " a esta soluci!n se le agregaCl +. asta obtener una soluci!n amortiguadora N H>5N , con un p =J.

a T;u7 volumen de Cl +. es necesario agregar al N , para obtener el p =JUb T;u7 concentraci!n tendrn las especies presentes en la soluci!n en el e)uilibrio:

N H># N , # > " / -U

AF/S: p5N , : J. G.

2icenciatura en Barmacia Pgina 11

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