Laboratorio Ácidos y Bases 2015
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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