Práctica 2 - PH
Marco Teórico
El símbolo pH es utilizado mundialmente
para hacer referencia a la fórmula del potencial de hidrógeno (H), es decir la
cantidad de hidrógeno que existe en una solución. Las diferentes
sustancias con las que podemos entrar en contacto poseen un nivel de pH
diferente que los caracteriza y que los hace especialmente útiles o
beneficiosos para determinados casos. La escala del pH se establece en torno a
lo que se considera el nivel neutro: el agua.
Este recurso natural posee una acidez y
una alcalinidad nula, por lo cual se considera el punto medio entre los dos
extremos, el ácido y el alcalino.
De 7 a 0, es decir, al
comienzo de la escala, estaremos hablando de los elementos o sustancias más
ácidos. Cuando pasamos el punto del agua hacia arriba, es decir de 7 a 14,
encontramos los elementos o sustancias más alcalinas, las que poseen menor
nivel de acidez. Una de ellas es la sangre humana, un elemento alcalino que
posee un pH cercano al del agua (7.5).
La escala del pH es sumamente importante
para conocer las características de diferentes elementos y ambientes ya que se
considera que en espacios sumamente alcalinos o sumamente ácidos no es posible
la existencia de vida por la altísima o bajísima presencia de hidrógeno.
Bicarbonato de sodio: compuesto sólido cristalino color blanco soluble en agua, ligero sabor alcalino, fórmula NaHCO3. Se puede encontrar como mineral o producir artificialmente.
Vinagre: líquido con sabor agrio, que proviene de la fermentación acética del alcohol, contiene una concentración que va del 3% al 5% de ácido acético en agua.
Acetato de sodio: o etanoato de sodio, es la sal de sodio del ácido acético producida en la reacción al mezclar vinagre y bicarbonato de sodio.
Objetivo de la práctica
·
Buscar las
propiedades físicas y químicas de bicarbonato de sodio y vinagre y otras
sustancias de su reacción.
Medir el pH y la presión de la reacción del bicarbonato de sodio y vinagre, del café, vinagre solo, coca cola y agua de jamaica.
Medir el pH y la presión de la reacción del bicarbonato de sodio y vinagre, del café, vinagre solo, coca cola y agua de jamaica.
Método
Usar un
interfaz (LabQuest) con un sensor especializado para detectar pH, conductividad
y presión para recabar los diferentes datos que va a ir arrojando al usar
diferentes sustancias.
El sensor de pH puede ser usado en
laboratorio o en demostraciones en las que habitualmente utilizamos el
peachímetro tradicional. Este sensor ofrece la ventaja añadida de la toma de
datos automática, la realización de gráficas y el análisis de datos.
Actividades típicas del uso de nuestro sensor
de pH son el estudio de las familias de ácidos y bases, marcaciones acido-base,
monitorización del cambio de pH durante una reacción química o durante la realización de la fotosíntesis en
un acuario, la investigación de la lluvia ácida y de soluciones buffer e
investigación de la calidad del agua en lagos y rios.
Como trabaja el sensor de pH
El amplificador de pH en el interior del
mango es un circuito que permite una conexión Standard con el electrodo de pH para
ser monitorizado por una interfaz de laboratorio. El cable del amplificador de
pH termina en una conexión BTA.
El sensor de pH producirá un voltaje de 1.75
voltios en un buffer pH 7. El voltaje aumentará en unos 0.25 voltios para cada
unidad de pH que descienda. El voltaje descenderá unos 0.25 voltios por cada
unidad de pH que aumente.
El gel de relleno del sensor de pH de Vernier
esta diseñado para hacer medidas en el rango de pH de 0 a 14. Un cuerpo de
policarbonato se extiende bajo el sensor de bulbo de vidrio del electrodo. El
relleno de gel en la célula, esta sellado y no necesita ser recargado.
Materiales
- Interfaz LabQuest
- Sensor especializado
- Software Logger Pro
- Vasos de vidrio pequeños
- Papel para limpiar el sensor
- 3.8 grs. de bicarbonato de sodio
- Vinagre
- Coca Cola
- Agua de Jamaica
- Agua
- Café
Desarrollo
1. Conectar el sensor de pH a la interfaz.
1. Conectar el sensor de pH a la interfaz.
2.
Arrancar el software de adquisición de datos Logger Pro.
3.
El software identificará el sensor de pH y carga una
calibración por defecto.
4.
Limpiar con papel la punta del sensor.
5.
Introducir el sensor de pH en el agua para tener un pH
neutro.
6.
Limpiar el sensor
7.
Introducir el sensor en el vinagre y observar el pH.
8.
Limpiar el sensor
9. Introducir el bicarbonato en la botella y agregar
vinagre. Tapar muy rápido y observar que pasa.
10. Introducir el sensor de pH y conectividad en
el vinagre y observar.
11. Limpiar el sensor
12. Introducir el sensor en la Coca Cola y
observar el pH.
13. Limpiar el sensor
14. Introducir el sensor en el café y observar el
pH.
pH: H2O:7.3
pH: Vinagre: 2.98
pH: Coca Cola: 2.87
pH: Agua de
Jamaica: 5.82
pH: Café:5.63
Presión de la
reacción química de bicarbonato con el vinagre: 109 aproximadamente.
Conclusiones
El vinagre es un ácido y
el bicarbonato sódico una base. Al juntar el vinagre con el bicarbonato tiene
lugar una reacción química ácido-base. Una reacción química es el proceso
mediante el cual unas sustancias, los reactivos, se transforman en otras
sustancias distintas llamadas productos. Nuestros reactivos son el vinagre
(ácido) y el bicarbonato sódico (base) que dan como productos agua, acetato de
sodio (que es una sal) y dióxido de carbono (un gas).
El dióxido de
carbono, CO2, es el gas responsable de
que se formen las burbujas y haga que la presión en el sensor suba. Las
reacciones químicas acaban cuando se consumen los reactivos o al menos uno de
ellos.
Hay reacciones químicas que para que se produzcan
necesitan tomar energía en forma de calor (reacciones endotérmicas) y otras que
por el contrario necesitan desprenderse de ella (reacciones exotérmicas).
Cuando un ácido reacciona
con el bicarbonato los productos son una sal, agua y dióxido de carbono. La
reacción sera de este tipo:
CH3COOH +NaHCO3 → CH3COONa + H2O + CO2
vinagre (ácido
acético) + bicarbonato sódico → acetato de sodio +
agua +dióxido de carbono
Debido a la producción de dióxido de carbono, el valor de la presíon fue muy elevado.
El pH más acido que llegamos a obtener fue el de la Coca Cola, esto puede deberse a la gran cantidad de químicos que tiene este refresco. Los más importantes con tres: Acido carbónico, ácido cítrico (en algunas) y ácido ortofosfórico.
Debido a la producción de dióxido de carbono, el valor de la presíon fue muy elevado.
El pH más acido que llegamos a obtener fue el de la Coca Cola, esto puede deberse a la gran cantidad de químicos que tiene este refresco. Los más importantes con tres: Acido carbónico, ácido cítrico (en algunas) y ácido ortofosfórico.
Bibliografía
1. Vernier-ibericacom. [Online]. Available from: http://www.vernier-iberica.com/descargas/datos tecnicos/ph-bta.pdf [Accessed 11 February 2016].2. Bioquímica Curso básico. (2da ed.). Barcelona, España: Editorial Reverté SA; 2014.
pero acido base queda en acido base o neutro
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