DETERMINACION DEL VIRAJE DE VARIOS INDICADORES OBJETIVOS
Que con los indicadores den sus pH y se ionicen con una mezcla de solución dando otro color Obtener su pH de cada solución Obtener si es un pH, base o que es pH, acida Que los virajes de diferentes indicadores nos den diferentes o iguales este caso fue iguales sus pH Neutralizar las soluciones de acido y base con un indicador para calcular su pH Conocer diferentes indicadores para ver, como funciona en una Solución acido-base y base-acido Que un indicador nos dé un resultado para ver su color Que un indicador hace hace cambiar su pH de un ácido ácido y base Su pH no cambia si haces en orden o rden o desordenado Como acido-base y base-acido, no cambia su pH, solo tiene un rango r ango aproximado Encontrar rangos de cada indicador de ácido y su base
MARCO TEORICO
Valoración ácido-base Cuando se desea determinar la concentración de un ácido o una base en una disolución, éstos se hacen h acen reaccionar con una base o un ácido patrón, respectivamente, cuya concentración es conocida con precisión (es decir, con una incertidumbre menor al error asociado al método de valoración). En el punto de equivalencia se produce un cambio brusco del pH, que se puede determinar empleando un indicador, o bien un pH-metro. Cuando la reacción se produce entre un ácido o una base fuertes, fu ertes, el pH correspondiente al punto de equivalencia será 7. Si un ácido débil se valora v alora con una base fuerte, el pH del punto de equivalencia es mayor que 7 (hidrólisis del anión conjugado del ácido, que actuará como una base débil, aunque tanto más fuerte cuanto más débil sea el ácido). Por el contrario, si una base b ase débil se valora con un ácido fuerte, el pH del punto de equivalencia es menor que 7 (hidrólisis del catión cat ión conjugado de la base, que actuará como un ácido débil, aunque tanto más fuerte cuanto más débil sea la base. así como a lo largo de una valoración típica. El
apéndice incluye, en particular, el caso de ácidos y bases dipróticos. Determinación del punto final con un indicador Un indicador ácido-base es, en general, un ácido débil o una base débil que presenta colores diferentes en su forma disociada y sin disociar. Los indicadores tienen un carácter más débil como ácido o como base que aquéllos que intervienen en la valoración, de modo que no reaccionan eficientemente con el agente valorante ni con el analítico valorado hasta que el proceso de neutralización ha concluido. Una vez que se alcanza el punto de equivalencia, el indicador reacciona con el valorante en exceso alterando alguna propiedad física, en general el color, de la disolución. El punto final de la valoración debe ser el primer cambio neto de color detectable que permanezca durante al menos unos 30 segundos. Es posible determinar la diferencia entre el punto final y el punto de equivalencia mediante la valoración de un blanco, es decir la determinación del volumen de valorante que se debe añadir a una disolución acuosa sin el analítico problema para observar el viraje del indicador. Se deben usar cantidades pequeñas de indicador para no introducir errores por consumo de reactivos. El empleo correcto de indicadores ácido-base requiere que el intervalo de viraje de color del indicador contenga el punto de equivalencia, de forma que éste y el punto final (aquél en el que se produce el cambio de color del indicador) coincidan lo más posible. Más adelante en el guión se proporcionan los colores e intervalos de viraje de varios indicadores. Seguimiento de la curva de valoración con pH-metro Cuando la valoración ácidobase se realiza con el pH-metro, se registran lecturas del pH con este instrumento en función del volumen de valorante añadido, y el punto final se obtiene en la representación gráfica de la primera de estas magnitudes, el pH, en func ión de la otra, el volumen de valorante. El punto final corresponde a la posición de mayor pendiente de la curva (casi vertical) al producirse el cambio brusco de pH que acompaña a la neutralización completa del analítico. MATERIALES Y REACTIVOS MATERIALES
REACTIVOS
EQUIPOS
Vasos de precipitado Pipetas Picetas Matraz de aforacion Vidrio de reloj Varilla de vidrio Matraz aforado Goteros Soporte universal Bureta
Ácido clorhídrico Hidróxido de sodio NaOH verde de bromocresol Rojo de metilo Naranja de metilo Fenolftaleína indicador universal
Balanza PH-metro campana
PROCEDIMIENTO
Medir el volumen del ácido clorhídrico con 0,1 molar, en 100 ml Medir en gramos del hidróxido de sodio con 0,1 molar, en 100 ml Para el ácido clorhídrico, poner en un matraz de aforacion, una pequeña cantidad de volumen de agua Luego de eso pipetear bajo campana el reactivo de ácido clorhídrico, de volumen de 0,85 ml Aforar el ácido clorhídrico, en un matraz de aforacion de 100 ml Para el hidróxido de sodio, pesar el reactivo de 0,40 gramos Luego mezclar, el reactivo en un vaso precipitado y aforar en 100 ml Las soluciones poner, en los vasos de 250 ml y poner sus nombres Poner en las buretas, las soluciones del ácido clorhídrico e hidróxido de sodio Primero vamos a medir 5 ml de ácido clorhídrico de la bureta en un vaso precipitado de 50 ml, luego de eso poner dos gotas de fenolftaleína La solución del ácido clorhídrico más fenolftaleína, ir a medir su pH en el pHmetro Su pH es de 3,39 Luego de eso mezclar con el hidróxido de sodio y medir su pH Su pH en la mezcla es de 13,58 En otro vaso precipitado poner hidróxido de sodio de la bureta de un volumen de 5 ml A este solución de hidróxido de sodio poner 1 gota de fenolftaleína
Después de esto ir a medir su pH en el pH-metro Su pH es de 13,57 Luego de esto vamos a mesclar con el ácido clorhídrico, hasta que cambie de color Ir a medir su pH al pH-metro Su pH es 8,36 Para el indicador universal va ser Primero vamos a medir 5 ml de ácido clorhídrico de la bureta en un vaso precipitado de 50 ml, luego de eso poner unas gotas del indicador universal La solución del ácido clorhídrico más el indicador universal , ir a medir su pH en el pH- metro Su pH es de 3,30 Luego de eso mezclar con el hidróxido de sodio y medir su pH Su pH en la mezcla es de 13,06 En otro vaso precipitado poner hidróxido de sodio de la bureta de un volumen de 5 ml A este solución de hidróxido de sodio poner 1 gota del indicar universal y después de esto ir a medir su pH en el pH-metro Su pH es de 13,45 Luego de esto vamos a mesclar con el ácido clorhídrico, hasta que cambie de color Ir a medir su pH al pH-metro Su pH es 4,55 Para el indicador rojo de metilo va ser Primero vamos a medir 5 ml de ácido clorhídrico de la bureta en un vaso precipitado de 50 ml, luego de eso poner unas gotas de rojo de metilo La solución del ácido clorhídrico más el indicador rojo de metilo, ir a medir su pH en el pH- metro Su pH es de 3,53 Luego de eso mezclar con el hidróxido de sodio y medir su pH Su pH en la mezcla es de 13,01 En otro vaso precipitado poner hidróxido de sodio de la bureta de un volumen de 5 ml A este solución de hidróxido de sodio poner 1 gota del indicador rojo de metilo y después de esto ir a medir su pH en el pH-metro Su pH es de 13,68
Luego de esto vamos a mesclar con el ácido clorhídrico, hasta que cambie de color Ir a medir su pH al pH-metro Su pH es 5,56 Para el indicador verde de bromocresol va ser Primero vamos a medir 5 ml de ácido clorhídrico de la bureta en un vaso precipitado de 50 ml, luego de eso poner unas gotas del indicador verde de bromocresol La solución del ácido clorhídrico más el indicador verde de bromocresol, ir a medir su pH en el pH- metro Su pH es de 3,04 Luego de eso mezclar con el hidróxido de sodio y medir su pH Su pH en la mezcla es de 12,93 En otro vaso precipitado poner hidróxido de sodio de la bureta de un volumen de 5 ml A este solución de hidróxido de sodio poner 1 gota del indicador verde de bromocresol y después de esto ir a medir su pH en el pH-metro Su pH es de 13,75 Luego de esto vamos a mesclar con el ácido clorhídrico, hasta que cambie de color Ir a medir su pH al pH-metro Su pH es 5,61 Para el indicador naranja de metilo va ser Primero vamos a medir 5 ml de ácido clorhídrico de la bureta en un vaso precipitado de 50 ml, luego de eso poner unas gotas del indicador naranja de metilo La solución del ácido clorhídrico más el indicador naranja de metilo , ir a medir su pH en el pH- metro Su pH es de 3,29 Luego de eso mezclar con el hidróxido de sodio y medir su pH Su pH en la mezcla es de 13,23 En otro vaso precipitado poner hidróxido de sodio de la bureta de un volumen de 5 ml A este solución de hidróxido de sodio poner 1 gota del indicador naranja de metilo y después de esto ir a medir su pH en el pH-metro Su pH es de 13,76
Luego de esto vamos a mesclar con el ácido clorhídrico, hasta que cambie de color Ir a medir su pH al pH-metro Su pH es 4,48
CALCULOS Y RESULTADOS
indicador
Color acido
pH
Mezcla pH con la base
Universal
naranja 3,30 azul
13,06 azul
13,45 Naranja 4,55
Rojo de metilo
amarillo 3,53 azul
13,01
13,68 amarillo 5,56
naranja 3,04 azul Verde de bromocresol fenolftaleína
incoloro 3,39 fucsia
Naranja de metilo
rojo
, ,
∗ ∗
base
azul
12,93 Azul
pH
Mezcla con acido
13,75 verde
∗
∗ ∗
,
∗
4,48
= ,
,
∗
= ,
REACCIONES + → + + → + OBSERVACIONES
5,61
13,58 Fucsia 13,57 incoloro 8,36
3,29 naranja 13,23 naranja 13,76 rojo
∗
pH
Una solución acida frente un indicador universal su color mostraba de color naranja Y con una mezcla base su color era de color azul
Una solución base frente un indicador universal su color mostraba de color azul y en una mezcla con un ácido es de color naranja Una solución acida frente un indicador rojo de metilo su color mostraba de color amarrillo Y con una mezcla base su color era de color azul Una solución base frente un indicador universal su color mostraba de color azul y en una mezcla con un ácido es de color amarillo Una solución acida frente un indicador verde de cromocresol su color mostraba de color naranja Y con una mezcla base su color era de color azul Una solución base frente un indicador verde de bromocresol su color mostraba de color azul y en una mezcla con un ácido es de color verde Una solución acida frente un indicador de fenolftaleína su color mostraba de color incoloro Y con una mezcla base su color era de color fucsia Una solución base frente un indicador fenolftaleína su color mostraba de color fucsia y en una mezcla con un ácido es de color incoloro Una solución acida frente un indicador naranja de metilo su color mostraba de color rojo Y con una mezcla base su color era de color naranja Una solución base frente un indicador naranja de metilo su color mostraba de color naranja y en una mezcla con un ácido es de color rojo
CONCLUSIONES
Concluimos que los indicadores son neutralizadores de iones que catalizan a la solución, cambiando su pH que estén en una solución, pues dando un color. Estos indicadores van a determinar su pH, su pH se puede calcular mediante el pH-metro y cálculos. Pero en esta ocasión se calculó por el pH-metro, para calcular su pH Porque el pH no le puede calcular con un indicador, en cálculos. Se puede hacer un rango de su pH que indicador es, por eso que se o un viraje. En el viraje se pudo identificar que un indicador que rango tiene de su pH, se puede decir que sus pH no cambiaron casi, fueron iguales pero el punto principal seria conseguir rangos de cada indicador, el rango de su acides o base. Los indicadores nos hizo conocer por su color, ósea cuando está en una solución acida su color va cambiar y también cuando está en una solución base, varios
indicadores y se aprendió que color va ser cuando está en una solución acido o base, cada indicador. Estés indicadores se midió su pH y casi fueron iguales sus pH, pero fueron diferentes por una pequeña cifra y con estés indicadores se conoció su pH acida y pH base ósea su rango en cual está de esta solución Yo puedo decir que es el estudiante debería saber estos rangos para hacer operaciones en la materia de teoría de equilibrios y buscar rangos que indicadores pueden ser, con estas cifras de pH no es difícil, solo buscar un rango aproximado, con este indicador. CUESTINARIO 1¿QUE ES UN INDICADOR ?
Desde un punto de vista químico, un indicador es un ácido o base débil. Si un indicador se añade a una muestra, generalmente una disolución, sobre la que se desea realizar el análisis, se produce un cambio químico en el que es apreciable, generalmente, un cambio de color en el indicador. Este cambio ocurre porque estas sustancias sin ionizar tienen un color distinto al que tienen cuando están ionizadas. Desde un punto de vista molecular los Indicadores son colorantes con una estructura relativamente compleja cuyo color cambia según estén en presencia de un medio ácido o un medio básico. La variación de color se denomina viraje. El indicador puede alterar su estructura debido a cambios en el pH. 2¿CUANTOS TIPOS DE INDICADORES EXISTEN Y EXPLIQUE?
Indicador de pH Indicador redox Indicador complejo métrico, Indicador de precipitación,
Un indicador de pH
Es una sustancia que permite medir el pH de un medio. Habitualmente, se utilizan como indicador de las sustancias químicas que cambian su color al cambiar el pH de la disolución.1 El cambio de color se debe a un cambio estructural inducido por la protonación o desprotonación de la especie. Los indicadores Ácido-base tienen un intervalo de viraje de una unidad arriba y
otra abajo de pH, en la que cambian la disolución en la que se encuentran de un color a otro, o de una disolución incolora, a una coloreada. Los más conocidos son el naranja de metilo, que vira en el intervalo de pH 3,1-4,4, de color rojo a naranja, y la fenolftaleína, que varía desde un pH 8 hasta un pH 10, transformando disoluciones incoloras en disoluciones con colores rosados/violetas. . Indicador redox
Un indicador redox es una sustancia cuyo color es intenso, bien definido, y distinto en sus estados oxidado y reducido. Se utilizan como indicador en las titulaciones redox, ya que estas sustancias requieren sólo un ligero cambio en la proporción de un estado u otro, para variar de color, y no alteran significativamente el titulante, ya que el color se puede apreciar aun cuando la concentración del indicador es baja. Entonces, cuando se ha llegado al punto de equivalencia, una sola gota más del titulante hará variar al indicador. Indicador complejo métrico
A indicador complejo métrico es tinte eso experimenta un cambio definido del color en presencia del metal específico iones. Forma un débil complejo con los iones presente en la solución, que tiene color perceptiblemente diverso que el exterior existente de la forma del complejo. En química analítica, complejo métrico indicadores se utilizan adentro titulación complejo métrica para indicar el momento exacto en que todos los iones del metal en la solución son secuestrados por agente Se describe el indicador puede estar presente en otra fase líquida en equilibrio con la fase titulada, el indicador como indicador de la extracción. Algunos indicadores complejo métricos son sensibles al aire y se destruyen. Cuando tal solución pierde color durante la titulación, una gota o dos del indicador fresco puede tener que ser agregado.. Indicador de precipitación
Por ejemplo.
Reacción de valoración: Ag + + Cl- AgCl (s) (Blanco) Reacción de punto final: 2Ag + + CrO4-2 Ag2CrO4 (Rojo) En el punto final los iones cromato se combinan con el exceso de iones plata originando un precipitado rojizo de cromato de plata. La disolución problema debe ser neutra o ligeramente alcalina; pues si es demasiado alcalina precipita hidróxido de plata, mientras que si su pH<5 el punto final aparece muy lentamente y de manera muy poco clara debido a la disminución de iones plata presentes. Mediante un ensayo en blanco subsanamos el error de valoración. Medimos el volumen de disolución valorada de AgNO 3que es preciso gastar para dar una coloración perceptible a un volumen de agua destilada que contiene la misma cantidad de indicador que el que se utiliza en la valoración. El volumen así determinado se debe restar al volumen de disolución valorada gastado en la determinación. Este método no se puede aplicar al I - ni al SCN -. →
→
3 ¿CUAL ES LA DIFERENCIA ENTRE UN INDICADOR EN SOLUCION Y EL PAPEL TORNASOL?
La diferencia que se produce entre el papel tornasol y un indicador en solución es que el papel tornasol tiene una escala variada de colores y al sumergir esos papelitos en la solución se tornan de colores que tienen en el recipiente. Al calcular su pH su resultado puede ser variado Mientras un indicador en solución
Se produce un cambio químico en el que es apreciable, generalmente, un cambio de color en el indicador. Este cambio ocurre porque estas sustancias sin ionizar tienen un color distinto al que tienen cuando están ionizadas. Su cálculo de pH puede ser variado
4¿INDIQUE LAS POSIBLES FUENTES DE ERROR ¿?
Los fuentes de error que ocurrió en la práctica fueron : Que al calcular la solución en ml nos pasamos un poco del viraje Al calcular el pH en el equipo pH-metro los resultados, nos daba uno a tres resultados Puede ser también que el pH-metro puede que este mal calibrado Para una aforacion se pasó un poco
Los colores que hemos expresado, en la tabla puede que estén mal de expresar el color por ejemplo un amarillo claro a solo decir amarillo no más, pues siempre compara con la tabla de indicadores colores verdaderos que son 5¿EXPRESAR DETALLADAMENTE LOS RESULTADOS ¿?
indicador
Color acido
pH
Mezcla pH con la base
Universal
naranja 3,30 azul
13,06 azul
13,45 Naranja 4,55
Rojo de metilo
amarillo 3,53 azul
13,01
13,68 amarillo 5,56
naranja 3,04 azul Verde de bromocresol fenolftaleína
incoloro 3,39 fucsia
Naranja de metilo
rojo
base
azul
12,93 Azul
pH
Mezcla con acido
13,75 verde
5,61
13,58 Fucsia 13,57 incoloro 8,36
3,29 naranja 13,23 naranja 13,76 rojo
BIBLIOGRAFIA
pH
www.naranja de metilo www.rincon del vagon.com www.wikipedia.com/ determinacion del viraje de varios indicadores www.clubdeensayos.com
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