Práctica 11. Disoluciones amortiguadoras

Práctica 11 “Disoluciones amortiguadoras”
Introducción
Existen disoluciones que son muy importantes para muchos sistemas químicos y biológicos cuyas reacciones principales ocurren con un pH específico ya que mantienen el pH constante. El mecanismo mediante el cual se logra esta condición consiste en una disolución en la que se encuentra un ácido o base débil y su sal; de tal forma que alagregar una base, reacciona con el ácido y al agregar un ácido, reacciona con la sal.
En esta práctica estudiaremos el comportamiento de una disolución que consiste en el par conjugado CH3COO-/CH3COOH al agregarle pequeñas cantidades de HCl y después su comportamiento al añadirle NaOH y HCl para alcanzar determinado pH.
Tabla de resultados
Tabla 1
# de muestra
Descripción de lamuestra
pH
Ia
20 mL H2O
5.99
Ib
15 mL H2O + 5 mL HCl 0.5 M
1.22
Ic
20 mL H2O
5.76
Id
15 mL H2O + 5 mL NaOH 0.5 M
12.09
IIa
15 mL H2O + 5 mL CH3COOH 0.5 M
3.16
IIb
15 mL H2O + 5 mL CH3COOH 0.5 M
+ 1 mL HCl 0.5 M
1.85
IIc
15 mL H2O + 5 mL CH3COOH 0.5 M
2.83
IId
15 mL H2O + 5 mL CH3COOH 0.5 M
+ 1 mL NaOH 0.5 M
3.85
IIIa
15 mL H2O + 5 mL CH3COONa 0.5 M
8.02
IIIb
15 mL H2O+ 5 mL CH3COONa 0.5 M
+ 1 mL HCl 0.5 M
5.26
IIIc
15 mL H2O + 5 mL CH3COONa 0.5 M
7.31
IIId
15 mL H2O + 5 mL CH3COONa 0.5 M
+ 1 mL NaOH 0.5 M
12.07
IVa
10 mL H2O + 5 mL CH3COOH 0.5 M + 5 mL CH3COONa 0.5 M
4.60
IVb
10 mL H2O + 5 mL CH3COOH 0.5 M + 5 mL CH3COONa 0.5 M + 1 mL HCl 0.5 M
4.38
IVc
10 mL H2O + 5 mL CH3COOH 0.5 M+ 5 mL CH3COONa 0.5 M
4.28
IVd
10 mL H2O + 5 mL CH3COOH 0.5 M + 5 mL CH3COONa 0.5 M + 1 mL NaOH 0.5 M
5.03

Tabla 2

ΔpH1(indicador)
Ia – Ib
4.77
IIa – IIb
1.31
IIIa – IIIb
2.76
IVa – IVb
0.22

Tabla 3

ΔpH2(indicador)
Ic – Id
-6.33
IIc – IId
-1.02
IIIc – IIId
-4.76
IVc – IVd
-0.75

Tabla 4
Disolución No.
Especie(s) que contiene
ΔpH1al añadir HCl
ΔpH2 al añadir NaOH
ΔpH2 – ΔpH1
II
CH3COOH
1.31
-1.02
-2.33
III
CH3COONa
2.76
-4.76
-7.52
IV
CH3COOH + CH3COONa
0.22
-0.75
-0.97

Tabla 5
# de muestra
Descripción de la muestra
pH inicial
pH final
V(mL) añadido HCl
IIa
15 mL H2O + 5 mL CH3COOH 0.5 M
3.16
1.22
5.5
IIIa
15 mL H2O + 5 mL CH3COONa 0.5 M
8.02
1.22
13.0
IVa
10 mL H2O + 5 mL CH3COOH 0.5 M+ 5 mL CH3COONa 0.5 M
4.60
1.22
11.0

Tabla 6
# de muestra
Descripción de la muestra
pH inicial
pH final
V(mL) añadido NaOH
IIc
15 mL H2O + 5 mL CH3COOH 0.5 M
2.83
12.09
5.0
IIIc
15 mL H2O + 5 mL CH3COONa 0.5 M
7.31
12.09
0.5
IVc
10 mL H2O + 5 mL CH3COOH 0.5 M + 5 mL CH3COONa 0.5 M
4.28
12.09
4.9

Análisis de resultados
En latabla 2 podemos observar las diferencias de pH entre disoluciones a las que se les agrega HCl. La menor diferencia en el pH se dio entre la disolución IVa y IVb la cual fue de 0.22,lo que nos dice que su concentración de protones aumentó muy poco. Estas disoluciones contenían 10 mL H2O + 5 mL CH3COOH 0.5 M + 5 mL CH3COONa 0.5 M y se agregó 1 mL de HCl. El cambio pequeño en el pH se debe a que elCH3COOH y CH3COONa al encontrarse en cantidades semejantes actúan como un sistema amortiguador de pH ya que el HCl reacciona con el CH3COONa y se neutralizan, mientras que los protones forman CH3COOH con el ion CH3COO-. La mayor diferencia se presentó entre las disoluciones Ia y Ib ya que sólo contenía agua y se agregó HCl.
Análogamente, en la tabla 3, en las cuales se agrega NaOH la menordiferencia se presentó en las disoluciones IVc y IVd la cual fue de -0.75 lo que nos indica que su concentración de protones disminuyó muy poco. Estas disoluciones contenían 10mL H2O + 5mL CH3COOH 0.5M + 5mL CH3COONa 0.5M y se agregó 1 mL de NaOH. Debido a que las sustancias CH3COOH y CH3COONa están presentes en cantidades similares actúan como un sistema buffer ya que los iones Na+ del NaOH...