Equilibrios Ácido-Base

1ºIngeniería química. GrupoA1. Práctica laboratorio. 1

Equilibrios ácido-base

Cálculos y cuestiones: 1.
HCl + H2O  Cl- + H3O+ 0,5 0,5-X X X

0,5M de HCl [H+]=0,5M;

pH=-log(H+);

pH=-log(0,5);

pH=0,3 Podemos determinar que el HCl es un compuesto fuerte y por lo tanto al disociarse forma el ion Cl- que es un ácido débil.

CH3COOH + H2O  CH3COO- + H3O+ 0,5 0,5-X X XpH=-log(3·10-3)

Ka = 1,75· 10-5 = X·X/(0,5-X)= (1,75·10-5·0,5)1/2  3·10-3; pH=2,52

En este caso el CH3COOH es un ácido débil que al disociarse da como resultado a un ácido fuerte CH3COO-.

NaOH + H2O  Na+ + OH0,5 0,5-X X X

0,5M de NaOH [OH-]=0,5M; pH=-log(OH-); pH=-log(0,5)=0,3; pOH=14-0,3 pOH=13,7 El NaOH es una base débil por lo tanto al disociarse forma un ion de Na+ que se comporta como unabase débil

1ºIngeniería química. GrupoA1. Práctica laboratorio. 2 Tamara Pazos Campos NH3 + H2O  NH4+ + OH0,5 0,5-X X X pOH = 14-2,52

Kb = 1,75·10-5= X·X/(0,5-X)= (1,75·10-5·0,5)1/2  3·10-3. pH=-log(3·10-3) = 2,52. pOH= 11,48 El NH3 es una base débil que da lugar al ion NH4+ una base fuerte. pH experimental Papel indic. 1 3 14 10

PH calculado pH-metro 0,56 2,60 13,88 11,93

HCl(0,5M) CH3COOH (0,5M) NaOH (0,5M) NH3 (0,5M)

0,3 2,52 13,7 11,48

Como podemos observar en la tabla superior el pH-metro es un método de medición más preciso que el papel indicador ya que se ajusta mejor al pH calculado teóricamente.

2. En este experimento preparamos dos disoluciones en las que utilizamos agua destilada
como disolvente y HCl y NaOH, respectivamente, como solutos. Primeromedimos el pH del agua destilada con el pH-metro y obtuvimos que su valor era 5,37 (no tiene pH=7 porque contiene algunas impurezas) y después el pH de las disoluciones. Comprobamos que el HCl posee un pH=1,52 mientras que el NaOH tiene un pH=12,91. Si comparamos ambos pH con los del ejercicio anterior apreciamos que en los dos casos se ha reducido tanto la acidez como la basicidad. Esto se debe a queestán diluidos porque reaccionan con el H2O.

3.
CH3COOH + H2O  CH3COO- + H3O0,5 0,5-X X X

NaCH3COO + H2O  Na+ + CH3COO0,5 0,5 0,5

Ka = 1,75·10-5 = [Ac-]·[H3O+]/[HAc] = (0,5+x)(X)/(0,5-X) = 0,5·X/0,5 = X; Ka=X1,75·10-5; pH = -log(1,75·10-5); pH 4,75.

1ºIngeniería química. GrupoA1. Práctica laboratorio. 3 Tamara Pazos Campos

pKa Violeta de metilo Azul de timol 1,0 1,6Intervalo de viraje 0,0-1,6 1,2-2,8

Color del indicador HInd IndAmarillo Violeta

Resultados

Naranja de metilo Vede de bromocresol

3,4 4,9

3,1-4,4 3,8-5,9

Fenolftaleína

9,0

8,0-9,8

El color violeta y amarillo que Rojo Amarillo tomo la disolución nos muestra que el indicador ha sobrepasado su intervalo de viraje y por lo tanto el pH es mayor a 2,8. Rosa Amarillo La disolucióntomó colores naranja y verde Amarillo Azul para estos indicadores. Esto quiere decir que su pH se encuentra entre los valores 3,1 y 5,9. Incoloro Rojo La disolución se violeta vuelve blanca con este indicador de esta forma nos muestra que el pH de la disolución es menos a 8,0.

4.
Disolución reguladora pH-metro 4,47 Indicadores 3,1-5,9 pH calculado 4,75

Si comparamos los valores de pH queobtuvimos por distintas vías observamos que todos son aproximadamente parecidos el pH calculado por el pH-metro tiene un margen de error de 0,28 centésimas con respecto al valor teórico (el error puede deberse a la calibración del aparato) mientras que los indicadores nos muestran, efectivamente, un intervalo en el cual se encuentra el valor teórico de pH para la disolución reguladora.

1ºIngenieríaquímica. GrupoA1. Práctica laboratorio. 4 Tamara Pazos Campos

5. En este experimento hemos disuelto en dos tubos de ensayo diferentes HCl y NaOH
respectivamente, utilizando como disolvente la disolución reguladora obtenida en el experimento 3. A continuación hemos medido el valor del pH de sendas disoluciones utilizando un pH-metro. La disolución de HCl posee un pH=4,21 y la de NaOH un...