TRABAJO COLABORATIVO FUNDAMENTOS DE QUÍMICA
SUBGRUPO No. 38 MARÍN MARÍN CATALINA 1721980351 GARCÍA QUINTERO ÁLVARO JOHAN 1721980136 QUINTERO GÓMEZ ANDRÉS FELIPE 1720650011 PERILLA NIÑO BLANCA CECILIA 1721982249 SANTANDER YELA ANDRES REMIGIO 1721982396
TUTOR: RUIZ GELEN
INSTITUCIÓN UNIVERSITARIA POLITÉCNICO GRANCOLOMBIANO 2018
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Punto 1. Tabla 1. Valoración Experimental
Valor Valoración ación Real Real
Vaso sustancia
Comparación de pH obtenido VS. pH Real
pH clasificación pH Clasificación obtenido real 1
Soda Caustica
14
Básico
13
Básico
2
Jabón manos
6
Ácido
10
Básico
3
Saliva
9
Básico
7,4
Neutro
4
Leche
8
Básico
6,5
Neutro
El pH es similar, por ende, se mantiene en la la misma clasificación Se obtiene un pH inferior al real, esto probablemente se deba a la interferencia que pueda causar la viscosidad con respecto al indicador. La saliva arroja un pH más alto que el real, el pH puede variar en las personas. Hay una variación mínima entre el pH, su
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6
Café
7
Neutro
5
Ácido
7
Jugo naranja
2
Ácido
3,5
Ácido
8
Gaseosa
2
Ácido
2,5
Ácido
que su clasificación. Se obtiene un pH más alto en comparación al real, puede variar en cuanto marca y forma de tratarlo en las diferentes industrias Hay una variación mínima en el pH, pero, conserva la misma clasificación. El pH tiene valores cercanos, puede influir el tipo de gaseosa con que se trabajó.
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Tabla 2. Vaso Vaso
Sustancia Sustancia
1
Soda caustica
2
Jabón manos
3
4
5
6
Medición Medición pH V. de la disolución (L) 12.76 0.81 13.00 1.20 12.24 1.70 5.87 0.4
de 6.19
0.92
6.26
1.2
7.17
0.94
7.19
0.90
7.32
0.95
6.54
0.51
6.56
0.60
6.57
0.67
6.05
0.64
Sopa de pollo 5.94
0.52
5.90
0.70
5.31
1.04
5.53
1.01
5.11
1.02
3.61
0.65
Saliva
Leche
Café
Concentración Concentración Iones de Iones OHH3O+
5.8x10 -2 4.2x10 -2 1.7x10 -2 7.3x109 1.5x108 1.8x108 1.7x107 1.7x107 2.3x107 3.4x108 3.6x108 3.7x108 1.1x108 8.8x109 8.0x109 2.1x109 3.4x109 1.3x109 4.1x10-
de
1.7x10-13 2.4x10-13 5.8x10-13 1.4x10-6 6.5x10-7 5.6x10-7 6.2x10-8 6.0x10-8 4.3x10-8 2.9x10-7 2.8x10-7 2.7x10-7 8.9x10-7 1.1x10-6 1.3x10-6 4.9x10-6 3.0x10-6 7.8x10-6 2.4x10-4
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8
Punto 2
Gaseosa
3.88
1.20
3.24
1.02
2.80
1.00
2.60
1.02
7.6x1011 1.7x1011 6.3x1012 4.0x1012
1.3x10-4 5.7x10-4 1.6x10-3 2.5x10-3
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CUESTIONARIO. 1. Una solución de sulfuro de hidrogeno 0,10 M tiene un pH de 4,0 que porcentaje de moléculas originales de reaccionan con agua para formar iones hidronio? = [ℎ ]
[ ] = 10 −
Se asume que todos los iones hidronio provienen del ya que el agua tiene un pH neutro. Por lo tanto: [ ] ] = 10− = 110−
Esta concentración es la responsable del pH 4.0 pero se tiene una concentración inicial de 0.10M. 0.10 → 100 % 110− → = 0.10 %
Este valor tan bajo se entiende por medio de la constante de equilibrio del sulfuro de hidorgeno en agua conocida como una Ka del orden de 10− lo que indica que el porcentaje de moléculas que se disocian en agua a esa concentración va a ser muy baja. 2. La sangre tiene un pH de 7.4, la leche de magnesia un antiácido común para el malestar estomacal tiene un pH de 10.4. ¿Cuál es la diferencia de pH entre estas dos bases? Compare la concentración de iones hidróxido de estas dos soluciones.
La sangre cuenta con un pH neutro entre 7.40 - 7.45, por otro lado, la leche magnesia tiene un pH de 10.4, es decir se puede se puede identificar como una sustancia alcalina, a lo cual se puede referir que tiene unos niveles de pH superiores al promedio.
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3. Complete la siguiente tabla calculando los datos que faltan e indicando si la disolución es ácida o básica. Procedimiento A B C D
[+ ]
[− ]
7.5x10-3 M 1x10-13 5.62x10 -9 5.01x10 -9
1.05x10 -13 3.6x10-10 1.77 x10-6 1.99 x10-6
Procedimiento Procedimiento A [+ ] = 7.510− = log log[7.510] 7.510]− ℎ = 1.02 = 14 = 14 1.02 1.02 = 12.98 = log[ log[− ] [− ] = −. [− ] = 1.0510−
Procedimiento Procedimiento B [− ] = 3.610− = log[ log[− ] = 1.00 = 13.00
pH
pOH
1.02 13.00 8.25 8.30
12.98 1.00 5.75 5.70
¿Ácida o básica? Ácido Básico Básico Básico
[ + ] = 110−
Procedimiento Procedimiento C = log log [+ ] [ + ] = 5.6210− = 5.75 [− ] = 1.7710−
Procedimiento Procedimiento D = 14 5.70 5.70 = 8.30 = log log[− ] [− ] = −. [− ] = 1.9910− = [ + ] = −.
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4. El dióxido de carbono de la atmosfera se disuelve en las gotas de lluvia y forma ácido carbónico ( ), por esta razón el pH de la lluvia limpia y no contaminada fluctúa entre 5,2 y 5,6 ¿Entre qué límites varían [H+] y [OH-] en las gotas de lluvia? Valor Valores es de Referencia pH 5,2 5,6
Valores Calculados pOH 8,8 8,4
[H+] 6,30 x 10 -6 2,5 x 10 -6
[OH-] 1,58 x 10-9 3,9 x 10-9
5. Calcule el pH de una disolución que se prepara agregando 20 g de hidruro de sodio (NaH) a suficiente agua para tener 3.5 L de disolución.
Para solucionar este punto, es necesario disociar la sustancia, es decir, . Ahora calculamos el peso molar.
Ahora es necesario calcular la concentración en la disolución por litro.
Ahora con este dato de la concentración podemos calcular el pH usando la ecuación.
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6. ¿De qué forma se puede aumentar o disminuir el pH de forma casera de un volumen de agua inicialmente neutra? ¿En qué situaciones de la vida diaria sería útil tener un volumen de agua ácido o básico?
Al tener agua inicialmente neutra, para disminuir el pH, puedo adicionar ácidos débiles como: El ácido acético (Enlaces a un sitio externo.) Enlaces a un sitio externo., ácido orgánico responsable de la acidez del vinagre. (Enlaces a un sitio externo.) Enlaces a un sitio externo. El ácido cítrico (Enlaces a un sitio externo.) Enlaces a un sitio externo., presente en los limones (Enlaces a un sitio externo.)Enlaces a un sitio externo. y otras frutas. Ácido clorhídrico (ácido muriático) Para aumentar su pH se adiciona sustancias alcalinas, esto lo encontramos en el bicarbonato de sodio, también en detergentes. también es bueno mencionar que el limón fresco puede aumentar su pH, aunque suene contradictorio, el limón fresco puede convertirse en alcalinos. Utilidad de agua acida: Desinfectante Limpiar y desinfectar desinfectar pisos y paredes Quitar el sarro de los dientes Para quemaduras
• • • •
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7. ¿Por qué el número de moléculas de y varían cuando de aumenta o disminuye el pH? Básicamente porque estas moléculas son las que determinan el nivel de pH, debido a la concentración de cada una de ellas, es decir, el pH esta dado básicamente por la concentración de , puesto que si tenemos en cuenta la ecuación para determinar el pH = log( log( + )
Por ejemplo, si una sustancia tiene una mayor concentración de el pH disminuye, ademas tenemos que el tiene una menor concentración; ahora bien, si tenemos una baja concentración de y alta concentración de , el pH aumenta.
8. El pH óptimo de la sangre humana debe ser ligeramente alcalino con un valor entre 7.4 y 7.45, como lo muestra el simulador, si este valor disminuye puede causar acidosis e incluyo llevar a la muerte. La sangre de un paciente fumador es analizada encontrando una concentración de = 9.810−, de acuerdo con este valor ¿podría diagnosticarse que el paciente sufre de acidosis? Es decir. + = 9.810− = log[9.810 log[9.810−] = 1.00
Con este resultado comparado con la investigación "Para hacernos una idea del frágil equilibrio de pH y su importancia vital: si el pH disminuye a 7,1 se producirá el coma y si llega al 6,9 se producirá la muerte." Simulador.
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9. ¿Por qué el pH de una solución, por ejemplo, de jugo de naranja, no varía agregándole más jugo, pero si agregándole agua? → + +−
La reacción de los ácidos como el jugo de naranja es capaz de liberar iones de hidronio de solución y un catión el cual la sustancia se disociará en protones y su anión, esto quiere decir que el ácido genera un estado de equilibrio protónico y la solución se acercara más hacia el pH del agua cada vez que lo vayas disolviendo. 10. De acuerdo con la experimentación, identificar la sustancia más ácida y la más básica, compararlas, describir las diferencias y/o similitudes y justificarlas.
La disolución más básica es la soda cautica y la más acida es el jugo de naranja, al compararlos podemos ver que una de la más notable similitud que tienen es que tanto la base como el ácido al mezclarse entre ellos tienen una reacción neutral y pierden sus propiedades de ácido y de base Sus diferencias son: Acido Envía protones Después de ionizarse da lugar a + Tiene sabor agrio Son Conductores de electricidad Se encuentra en el rango 0-7 en la tabla de pH
Básico Recibe protones Después de ionizarse da lugar a − Tiene sabor amargo No son conductores Se encuentra en el rango de 7-14 en la tabla de pH
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CONCLUSIONES •
•
•
•
Se aprende el manejo y la utilidad que nos proporciona el identificar y conocer el pH de diferentes productos del diario vivir, además de la utilidad de estas sustancias además de los usos cotidianos. Mediante los procesos y experimentos realizados observamos que toda reacción química tiene un resultado y/o transformación, alguna de las cuales se pudo diferenciar visualmente y otras mediante ecuaciones y reacciones teóricas. La química es una ciencia que nos muestra situaciones cotidianas, lo cual lo hace muy interesante debido a que la vivimos en cada instante, en nuestro alrededor encontramos fenómenos químicos, algunos de ellos muy complejos, y por todo esto se muy necesario seguir documentándose y seguir aprendiendo. Como estudiantes del Politécnico Politécnic o Grancolombiano fue muy satisfactorio entender la cotidianidad de nuestra vida de una forma más analítica y observadora, comprender muchos fenómenos que pueden ser muy comunes, pero que tienen su complejidad a la hora de estudiarlos.
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BIBLIOGRAFÍA • •
• • • •
https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_d%C3%A9bil
http://elherbolario.com/prevenir-y-curar/item/1198-Equilibrio-de-pH-ensangre--los-peligros-de-la-acidosis-y-su-relacion-con-las-principalesenfermedades Herring; Harwood; Petrucci, Química General, PRENTICE HALL 8º edición, 2003 P. W. Atkins: Química General. Omega 1992. R. Chang: Principios Esenciales de Química General. 4ª edición McGraw-Hill 2006. W. L. Masterton, C. N. Hurley: Química Principios y Reacciones. 4ª edición Thomson Ed, 2003.