Quimica Practica

PRÁCTICA 3: PREPRACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN BUFFER.


DESCRIPCIÓN


1.1. Introducción

Muchas de las reacciones químicas que se producen en solución acuosa necesitan que el pH del sistema se mantenga constante, para evitar que ocurran otras reacciones no deseadas. Las soluciones ""reguladoras"" o Buffer son capaces de mantener de acidez o basicidad de un sistema dentro de un intervaloreducido de pH, por lo cual tienen múltiples aplicaciones, tanto en la industria como en los laboratorios.
Esta práctica de laboratorio tiene como propósito reforzar en el estudiante el concepto de lo que son soluciones buffer, además de ayudar a los estudiantes a familiarizarse con la resistencia que estas soluciones poseen en cuanto al pH.
Así mismo, se puede obtener una solución reguladora haciendoreaccionar parcialmente por (neutralización) un ácido débil con una base fuerte. o un ácido fuerte con una base débil. Una vez formada la solución reguladora, el pH varia poco por el agregado de pequeñas cantidades de ácido fuerte ó de una base fuerte, y pierde su capacidad reguladora por el agregado de agua (disolución).La disolución no cambia el pH de la solución Buffer pero disminuyeconsiderablemente su capacidad reguladora.
En general puede decirse que esta práctica tiene como propósito la comprensión de las adiciones de ácidos y sales a estas soluciones.



1.2. Objetivos

El presente trabajo tiene como objetivo primordial presentar una alternativa eficaz y sencilla de diseñar soluciones amortiguadoras de pH, útil y práctica en los ejercicios tradicionales de pH (no sólo parala fabricación de buffers) pero además útil en los casos en los que es imposible emplear la simple ecuación de equilibrio, debido a la presencia de equilibrios simultáneos con especies compatibles de la misma familia.

Clarificar el concepto de soluciones tampón mediante la preparación de las mismas y la comprobación de su comportamiento.


1.3. Fundamentos teóricos.

La práctica se basaen ver el comportamiento de una disolución tampón respecto a la adición de una cantidad determinada de base fuerte.

Por lo tanto tenemos en un principio la disolución tampón que tendrá un pH determinado.

Su calculo teórico se basa en la disociación de un acido débil como tal conociendo las concentraciones del acido y de su base conjugada y de la constante. Para su cálculo se puede considerartanto la reacción del acido como de la base conjugada.

-CH₃COOH CH₃COO¯ + H⁺



Ka= [CH₃COO¯]x [H⁺]/[CH₃COOH]



CH₃COO CH₃COOH + OH¯



Kb=kw/ka= [CH₃COOH¯]x [OH¯ ]/[CH₃COO¯ ]



Se sustituyen los datos obtenidos y se calcula el pH



El siguiente punto de la practica es ver el comportamiento al añadir una cantidad determinada de base fuerte.

Paraver teóricamente cual sería el pH, se tendría que tener en cuenta la reacción y la modificación del equilibrio al añadir la base fuerte (Modificación del equilibrio según Le Chatelier)

Como se va a añadir una base fuerte la reacción considerada para el cálculo del pH va ase la de la hidrólisis del acido:

CH₃COO CH₃COOH + OH¯

Lo que va a suceder al añadir la base es que esta se vadisociar totalmente para producir OH- y estos van reaccionar con el acido según la reacción anterior.

Como estamos añadiendo uno de los productos de la reacción, esta se verá desplazada hacia la izquierda por lo que las concentraciones finales del acido y de su base conjugada serán las siguientes:

• [CH₃COOH¯]= (ni-noh)/(Vi+Vadd)

• [CH₃COO¯]= (ni+noh)/(Vi+Vadd)

Con los datosde las concentraciones modificadas se recalcula el pH

[OH¯ ]=Kb *[CH₃COO¯ ]/ [CH₃COOH¯]

Descripción del procedimiento experimental:

Para realizar la práctica se va a necesitar la preparación del tampón y la de la base las cuales se describen a continuación:

Preparación de la disolución de KOH:

1. Se calcula la cantidad de masa que se necesita de KOH

2. Se pesa la...