RESULTADOS I PARTE : ACIDEZ Y BASICIDAD N °
Muestra
Tornasol rojo (color del papel)
Tornasol azul (color del papel)
Papel Indicador universal (valor)
Phimetro (valor)
Acida, básica o neutra
1 2 3
NH4OH Vinagre Jugo de naranja Leche Soda Agua destilada NaOH Malta HCl Jabón líquido Leche de magnesia
Azul Rojo Rojo
Azul Rojo Rojo
9 1 4
10.88 2.65 3.58
Base Acido Acido
Rojo Rojo Rojo
Azul Rojo Azul
7 2 6
6.90 2.53 6.84
Neutro Acido Neutra
Azul Rojo Rojo Azul
Azul Rojo Rojo Azul
14 4 1 7
13 4.80 0.83 8.71
Base Acido Acido B a se
Azul
Azul
8
9.51
base
4 5 6 7 8 9 1 0 1 1
* El jugo de naranja que utilizamos, fue el de naranja natural. Éste, resulto ser menos ácido que el jugo de naranja de cartón (que fue el que utilizaron nuestros compañeros). II PARTE: LLUVIA ÁCIDA
Como no pudimos realizar completamente la experiencia con el azufre (debi (debido do a que que la cámar cámara a de extra extracc cció ión n no func funcio iona) na),, proc proced edim imos os a realizar el experimento directamente con el acido sulfúrico (H 2SO4) 1.0 M. En dos dos tubo tuboss de ensa ensayo yo,, agre agrega gamo moss H2SO4 y en uno uno pusi pusimo moss un pedacito de mármol y en el otro cáscara de manzana. En el tubo del mármol comenzó a soltar burbujas. Dichas burbujas eran dióxido de carbono.
Y en el tubo de la cáscara de la manzana, la misma cambio en los bordes del tradicional verde a un amarillo-chocolate.
Se hizo además que el Mg metálico expuesto a oxigeno produce oxido de magnesio y que éste con agua produce produce hidróxido de magnesio. Tal y como se muestra en la reacción: Mg + O2 → MgO + H2O → Mg(OH)2 Esto se comprobó cuando ya estaba formando la base, se procedió a utilizar papel tornasol rojo y el universal. El papel tornasol rojo cambio a azul y el universal dio un valor de 10, indicando así que si se formo la base.
CUESTIONARIO 1. ¿Qué ¿Qué iones iones pueden pueden explicar explicar las caracte caracterís rístic ticas as ácidas ácidas de alimentos como el jugo de limón y el vinagre? Los iones H+ son los encargados de darle las características ácidas. ¿A qué conclusiones llega usted, sobre la precisión de las diferentes técnicas usadas para determinar el pH? Entre los diferentes métodos que empleamos para determinar el pH de las sustancias, el papel indicador indicador , este solo nos indicaba si la sustancia era base o ácida pero no nos decía el rango de la misma, si se trataba de una base fuerte o una débil; de igual manera con las ácidas. El papel papel universa universall, este nos determinaba el rango de las sustancias pero no de forma precisa ya que a veces unos se parecían a otros mucho por presentar las mismas tonalidades. Este método no es muy preciso y no es apropiado para determinar valores de pH exactos. El método más preciso para determinar el pH, a nuestro parecer y que pudimos comprobar fue con el empleo del pHímetro . Con este método se pueden determinar valores de pH, tales como 5.07 y 2.03. Ninguno de estos métodos es apropiado para determinar los cambios de pH con el tiempo. 2.
3. ¿Qué ¿Qué conclusi conclusione ones s podría podría usted usted deduci deducirr de los efecto efectos s de la lluvia ácida sobre la cáscara de manzana? La gran parte de los nutrientes de la manzana se encuentran en su cáscara, y se dice que la manzana es muy rica en hierro. En nuestro caso aso la lluvia áci ácida es el H2SO4 el cual cual es un ácid ácido o alta altame ment nte e corrosivo debido a su gran fuerza y éste corroería la cáscara de manzana hasta deshacerla. Pero por lo poco que pudimos ver, es que dicha corrosión empieza con el descoloramiento de la cáscara de manz manzan ana a por por sus sus bord bordes es (los (los cual cuales es se torn tornar aron on de un amari amarill lloochocolate). De haberse tratado de un H2SO4 más concentrado y si lo hubiésemos dejado más tiempo, seguramente se hubiera desasido. 4. ¿Qué ¿Qué conc conclu lusi sion ones es dedu deduce ce uste usted d cuan cuando do comp compar ara a los los resultados obtenidos con la lluvia ácida con los resultados obtenidos con el agua destilada? El pH del agua destilada daba como resultado una sustancia neutra, no tiene acidez alguna. En comparación con el de la lluvia ácida que da como resulta resultado do un pH de una sustanc sustancia ia ligerame ligeramente nte ácida. ácida. La lluvia ácida puede ser tan ácida, o incluso más, que el jugo de limón o el vinagre.
Escriba la ecuación de combustión del azufre y la de estos productos con el agua.
5.
S + O2
→
SO3 + H2O →
H2SO4
6. Escr Escrib iba a las las reac reacci cion ones es de la lluvi lluvia a ácid ácida a con con la cint cinta a de magnesio y con el mármol. El H2SO4 actúa como la lluvia acida mientras que el mármol como CaCO3 (que es su principal componente).
CaCO3 (s) + H2SO4 (ac) → CaSO4 (ac) + H 2CO3 (ac) Como el H2CO3 es inestable si se está en disoluciones, entonces la reac reacci ción ón qued queda a como como que que se prod produc uce e la sal, sal, agua agua y dióx dióxid ido o de carbono; debido a que el H2CO3 se descompone en las dos ultimas. El CO2 se escapa de disolución en forma de gas. CaCO3 (s) + H2SO4 (ac) → CaSO4 (ac) + H2O (l) + CO2 (g) En el caso del magnesio, la reacción queda de la siguiente manera (Reacción de Simple Desplazamiento): Mg (s) + H2SO4 (ac) → MgSO4 (ac) + H2 (g) Si un líquido similar al del matraz erlenmeyer se dejara caer sobre una estatua de mármol o sobre vigas de acero que sostienen un puente ¿Qué efectos podría tener? No pudimos realizar la experiencia de la manera adecuada, pero lo que se debió de formar en el matraz erlenmeyer era H2SO4. El acero es gran mayoría hierro (a pesar de ser una aleación de éste con carbono), mientras que el mármol es básicamente carbonato de calc alcio. io. Si el H2SO4 hubi hubiese ese caíd caído o en cual cualqu quie iera ra de las las otra otrass dos dos sustancias antes mencionadas, éstas se hubieran desasido, no de manera inmediata pero si poco a poco; como sucede actualmente con las estatuas de mármol de las grandes ciudades (estas estatuas no está están n dest destru ruid idas as ni nada nada,, pero pero si se encue encuent ntra ran n con con lige ligero ross agujeros y de un color negro) y con algunas estructuras de acero. 7.
Inves Inve stigue igue qu qué é otr otras sustan stanc cias ias cont ontribu ribuy yen con la producción de lluvia ácida. Óxid Óxido o de nitr nitróg ógen eno, o, óxid óxido o de azuf azufre re,, monó monóxi xido do de carb carbon ono o, el metano, metano, dióx dióxiido de carbo arbono no e hidrocarburos son son algu alguna nass de las las sustancias que contribuyen a la producción de lluvia ácida. 8.
9. ¿Cuá ¿Cuále les s son son las las fuent fuentes es emis emisor oras as de las las sust sustan anci cias as qu que e producen lluvia ácida? Los principales fuentes emisoras de contaminación atmosférica son los los proc proces esos os indu indust stri rial ales es que que impl implic ican an combustión, combustión, tanto en industrias como en automóviles y calefacciones residenciales, que generan dióxido y monóxi monóxido do de carbon carbono o, óxidos óxidos de nitróg nitrógeno eno y azufre, azufre, entre entre otros otros contami contaminan nantes. tes. Igualm Igualment ente, e, alguna algunass indust industria riass emiten gases nocivos en sus procesos productivos, como cloro o hidrocarburos que no han realizado combustión completa. También hay muchas maneras de producir la lluvia ácida por medio de los gases como: Monóxido de carbono, ozono (O3), polvos y humos. Y algunas actividades bióticas como: actividad volcánica y geotérmica, descargas eléctricas, incendios forestales, fermentación, respiración celular. 10. Identifique las posibles fuentes de errores experimentales. Equivocarse en el uso del papel tornasol o del universal, es decir no usarlos como es debido. No limpia limpiarr con agua agua destila destilada da los electr electrodo odoss del pHímet pHímetro ro cuando se va a cambiar de muestra. No espe espera rarr hast asta que que el “pH” “pH” del del pHím pHímet etro ro dej dejara ara de parpadear para indicar el valor correcto del pH. Utilizar un vaso químico de 250 mL o más para la prueba del pHímetro, ya que notamos que entre más grande sea el vaso, más se demora el aparato en dar un valor. Utilizar uno de 100 mL.
INTROD INT RODUC UCCIÓ CIÓ N
Los ácidos son compuestos que producen iones H + en solución acuosa y una base como un compuesto que produce iones OH – en soluciones acuosas. Los ácidos se caracterizan por ser sustancias de sabor agrio, son electrolitos, reaccionan con algunos metales, como el Mg y el Zn y libe libera ran n H2. Reacc accionan con las base ases formand ando sustancias de propiedades diferentes, las sales. Tienen un pH menor a 7 y se tornan el papel tornasol a rojo. Las bases se caracterizan por se sustancia de sabor amargo y son jabonosas al tacto, tacto, son electrolitos, electrolitos, reaccionan con los ácidos ácidos formand formando o sustan sustancia ciass de propie propiedade dadess diferen diferentes, tes, las sales, sales, tiene un pH mayor que 7, además de eso tornan el papel tornasol a azul. Se han desarrollado tres teorías que explican y analizan el comportamiento de los ácidos y bases, entre ellas conocemos: Teoría ía de Ácid Ácidos os y Base Bases s de Svan Svante te Augu August st Arrh Arrhen eniu ius, s, Teor define a un ácido como un compuesto que produce iones H+ en solución acuosa y una base como un compuesto que produce iones OH- en una solución de agua. La fuerza de un ácido o una base se determina por el grado de disociación del compuesto en agua. Un ácido o base fuerte es aquél que se disocia completamente en los iones de agua. Los óxidos de muchos no meta metale less reac reacci cion onan an con con el agua para formar ácidos y, consecuentemente, se llama óxidos ácidos o anhídridos de ácido. Los Los óxi óxidos dos metál etálic icos os se disu disuel elve ven n en el agu agua para para form formar ar hidr hidróx óxid idos os.. Los Los óxid óxidos os metál metálic icos os se llama llaman n óxid óxidos os bási básico coss o anhídridos de bases. Teoría de Ácidos y Bases de Bronsted – Lowry, un ácido es una sustancia que puede donar un protón y una base es una sustancia que puede aceptar un protón. La reacción de un ácido con una base, es la transferencia de un protón del ácido a la base, es la transferencia de un protón del ácido a la base. Un ácido fuerte, que presenta una gran tendencia a perder protones, está conjugado con una base débil, la cual tiene pequeña tendencia para ganar y retener protones; mientras más fuerte el ácido más débil será la base conjugada. Similarmente, una base fuerza atrae protones y es conjugada necesariamente a un ácido débil, uno que
no pierda protones rápidamente; entre más fuerte sea la base, más débil será el ácido conjugado. Teorí eoría a de Ácid cidos y Bases ses de Gilb Gilber ertt Newt ewton Lewis, wis, determinó una base como una sustancia que posee un par de elec electr tron ones es sin sin comp compart artir ir,, con con el cual cual puede puede form formar ar un enlac enlace e covalente con un átomo, una molécula o un Ion. Un ácido es una sustancia que puede formar un enlace covalente aceptando un par de electrones de la base. Las sustancias que son bases en el sistema de Bronsted también son bases de acuerdo con el sistema de Lewis. No obstante, la definición de Lewis de un ácido amplía el número de sustancias que se clasifican como ácidos. Un ácido de Lewis posee un orbital desocupado capaz de aceptar pares de electrones de la base. OBJETIVOS
Determ Determin inar ar el pH de diver diversa sass mues muestr tras as con con dife diferen rente tess técn técnic icas as experimentales.
Clasificar las muestras en ácidas, básicas o neutras, con base a su pH.
Producir lluvia ácida mediante reacciones químicas.
Determinar Determinar los efectos efectos de la lluvia lluvia ácida sobre algunos materiales materiales y sobre pigmentos de la cáscara de manzana.
CONCLUSIONES
Los ácidos y las bases son dos tipos de compuestos químicos que presentan características opuestas. Mientras que los ácidos están constituidos de iones H+, las bases tienen OH-. Los ácidos son agrios y las las base basess son son amar amarga gass y tien tienen en tact tacto o jabo jabono noso so.. Cuan Cuando do se combina una disolución acuosa de un ácido con otra de una base, tiene lugar una reacción de neutralización. Esta reacción en la que, generalmente, se forman agua y sal, es muy rápida. La forma en que podemos clasificar los ácidos y las bases, es en función del número de los átomos que contienen en su molécula. La fuerza de los ácidos y las bases nos ayudan a conocer si son fuert fuertes es o débil débiles. es. Un ácido aquell que que se ioni ioniza za casi casi ácido fuerte fuerte es aque comp comple leta tamen mente te en iones iones posi positi tivo voss e iones iones nega negati tivo vos. s. Una Una base fuerte es aquella que se disocia completamente en iones positivos y negativos. Los ácidos y bases débiles son aquellas sustancias que no están totalmente disociada en una solución acuosa. Para poder comparar la acidez o la basicidad basicidad en las disoluciones, disoluciones, se utiliza una escala numérica llamada escala pH. Si la disolución tiene un pH menor que 7, se clasifica como ácida. Si el pH es mayor que 7, se clasifica clasifica como básica. El pH de una sustancia neutra es igual al a 7, este es el caso del agua destilada (químicamente pura), a 25º C. Las teorías sobre los ácidos y las bases se relacionan entre si una con otra. Tal es el caso de la teoría de Lewis tiene mucho que ver con la de Arrhenius la cual dice que un ácido es aquella sustancia que aporta iones de hidrógeno en solución acuosa y que base es aquella sustancia que aporta iones de hidrógeno en solución acuosa. La teoría de Bronsted - Lowry por otra parte dice que un ácido de es un donador de protones, pues dona un ión hidrógeno, H+ y que una base es un receptor de protones, pues acepta un ión hidrógeno, H -.
BIBLIOGRAFÍA
Brow Brown, n, T.L. T.L.;; LeMa LeMay, y, H.E. H.E.;; Burs Burste ten, n, B.E. B.E.;; Murp Murphy hy,, C.J. C.J.,, ra Química: Química: La Ciencia Ciencia Central, Central, 2009, 11 Edición, Pearson Educación de México, S.A., Pag.: 542 Guía de Laboratorio: Química General II; Pág: 1 – 9. http://es.wikipedia.org/wiki/Lluvia_%C3%A1cida http://www.botanicalonline.com/medicinalsmalusdomestica.htm
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA INGENIERÍA EN ALIMENTOS
LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL II EXPERIENCIA #1: ÁCIDO-BASE PROFESOR: EDGAR PERIGAULT
INTEGRANTES:
DÍAZ, HIPATIA 8-836-1390 GUILLÉN, ANDREA 8-842-2490 GRUPO: 1LI111
FECHA DE ENTREGA: LUNES 31 DE AGOSTO DE 2009
