Guía experimental constante de acidez

TRIMESTRE 09-I

U. E. A.: MÉTODO EXPERIMENTAL II

GUÍA EXPERIMENTAL No. 4
“DETERMINACION DE UNA CONSTANTE DE ACIDEZ”

FECHA DE ENTREGA 27/03/2009

Determinación de una constante de acidez

Objetivos Generales:

• Obtener la constante de acidez [pic]
Objetivos Particulares:

• Efectuar cambio de variable para linealizar el modelo.
• Aplicar método de mínimos cuadrados al modelolinealizado.

Hipótesis:

Antes del punto de equilibrio, la constante de acidez guarda una relación directamente proporcional con el pH e inversamente proporcional al logaritmo de la concentración molar del ácido entre la concentración molar de la disolución. Además, la gráfica pH vs. VNaOH, antes del mencionado punto de equilibrio, tiene una tendencia potencial.

Introducción:

Conceptode ácido y base

Los ácidos y las bases constituyen una clase de compuestos químicos de gran interés. El concepto de ácido y base ha evolucionado a lo largo del desarrollo de la química. Una primera definición de estos compuestos fue dada por Arrhenius:

Ácido: Toda sustancia que, al disolverse en agua, cede iones H+
Base: Tota sustancia que, al disolverse en agua, cede iones OH-El criterio limitaba las reacciones ácido-base a sistemas en los que el agua fuese el disolvente; además no explicaba el carácter ácido o básico de muchas sustancias que no son compuestos hidrogenados o hidroxilados. Una nueva definición más general que permite establecer una comparación entre las fuerzas de ácido-base fue dada por Brönsted y Lowry –por separado – en 1923.

Ácido:Sustancia capaz de ceder protones.
Base: Sustancia capaz de aceptar protones.

Esto se representa por medio de la siguiente ecuación:

[pic]

Los protones no pueden existir libres en disolución. La reacción sólo tiene lugar si hay otra sustancia capaz de aceptarlos:

[pic]

La ecuación estequiométrica del proceso ácido-base real se obtiene combinando las dos ecuacionesanteriores.
[pic]

A los sistemas Ácido1/Base1 y Ácido2/Base2 se les denomina pares ácido-base conjugados. Una reacción ácido-base es un proceso de transferencia de protones entre dos pares conjugados. Según el sistema de Brönsted-Lowry, la fortaleza de un ácido se mide por sus tendencias a donar un protón, mientras que la de una base se mide por su tendencia a aceptar un protón.

Una definiciónmás amplia fue dada por Lewis, también en 1923. Según el científico, ácido es una especie con un orbital vacante, capaz de aceptar un par de electrones, y base es una especie que puede donar un par electrónico para formar un enlace covalente coordinado. Esta definición es más general y permite clasificar como ácidos o bases muchas sustancias que no quedan incluidas en las anteriores definiciones.Sin embargo, para sistemas acuosos se emplea normalmente la definición de Brönsted-Lowry y ésta es la que consideraremos dada la naturaleza del experimento.

Concepto de pH

Una de las propiedades más importantes de una disolución acuosa es su concentración en ion hidrógeno, que se representa por H+ o H3O+. Este ion ejerce un gran efecto sobre la solubilidad de muchas especies inorgánicas yorgánicas, sobre la naturaleza de especies y complejos catiónicos presentes en una disolución; y sobre la velocidad de muchas reacciones químicas llevadas a cabo en este medio.

La concentración de ion H+ se expresa mediante el pH de la disolución, que se define por la siguiente expresión aproximada:

[pic]
Donde [H+] es la concentración del ion.

En disoluciones acuosas secumple siempre la siguiente relación para el producto iónico del agua Kw a 25 ºC:

[pic]

En disoluciones neutras [H+] = [OH-] y, por tanto, según la ecuación anterior, su pH será igual a 7. Las disoluciones en las que [H+] > [OH-] se llaman disoluciones ácidas y tendrán pH < 7; aquellas en las que [H+] < [OH-] se llaman disoluciones básicas y tendrán un pH > 7.

Medida del pH

Mediante...