Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Química Laboratorio de Química General II
Práctica No. 9 Ácidos y bases fuertes y débiles
Obj tiv : y
y
y
y
y
Estimar comparativamente comparativamente la acidez acidez libre en una solución solución de un ácido fuerte fuerte con la acidez libre en una disolución de un ácido débil, ambas a la misma concentración. Medir el pH de ambas disoluciones con papel tornasol, indicador universal y con pHmetro. Determinar acidez acidez total de cada cada una de estas disoluciones disoluciones midien do la cantidad de base fuerte requerida para neutralizarlas. Estimar comparativamente la basicidad libre en una solución de una base fuerte con la basicidad libre en una disolución de una base débil, ambas a la misma concentración. Medir el pH de ambas disoluciones con papel tornasol, indicador universal y con pHmetro.
P pa a i y
d
l
i
0 01
0 001 :
HCl 0.1 M
y
NaOH
0.1M
Resultad Resultad s p i era era par parte: HCll 0 1 HC pH medid medid con pape papel torna ornasol sol pH medid medido o con ind univ univers ersal al Cond Conductividad uctividad pH medid medido o con pHmet Hmetro
Ácid Ácido o (10 (10 mL) HCll 0.1 HC
H Ac 0 1
HCll 0 01 HC
HCll 0 001 HC
1
3
2
4
1
2
2
4
****
***
***
**
1 21
2.45
2.0 2.05
3.49 3.49
mL de Na NaOH 0.1
necesa necesarios par para neut neutralizar alizar 9. 1
H Ac 0.1
8.7
Cuesti Cuestion ona ario primera mera par parte: 1.- Escribir Escri bir la reacción reacción entre el ácido acético y el agua. CH3COOH + H 2O
CH 3COO- + H3O+
2.- ¿Cómo puede explicarse la diferencia del pH observado entre la disolución de HCl 0.1M y la de H Ac 0.1 M? Aunque tengan tengan la misma concentrac concentración, ión, los dos ácidos ácidos tienes diferente, diferente, pH por por que el HCl es un ácido fuerte que se disocia completamente, mientras que el H Ac es un ácido débil y no se disocia completamente y existe un equilibrio entre el ácido no disociado y sus productos de disociación; por lo tanto el pH del HCl será menor o sea más ácida.
3.- ¿Cómo puede explicarse la diferencia intensidad de la luz observada en el dispositivo con foco al colocar las terminales en la disolución de HCl 0.1 M y en la de H Ac 0.1M? Las sustancias que en solución solución acuosa se disocian disocian en un catión y un anión son llamadas electrolitos, y como poseen cargas contrarias, tienen la capacidad de conducir la electricidad. En un ácido fuerte todas o casi todas las moléculas se disocian en agua. Mientras más se disocie un electrolito, más electricidad conducirá. 4.-
Describir
cómo se llevó a cabo la preparación de la disolución de HCl 0.01 M
Se tomó 5 mL de la solución de HCl 0.1 M previamente preparada, con una pipeta volumétrica de 5 mL, después se colocó un poco de agua destilada en un matraz aforado de 50 mL y enseguida se colocaron los 5 mL de la solución de HCl 0.1 M en el matraz aforado y luego se llenó con agua destilada hasta la marca del aforo. 5.-
Describir
cómo se llevó a cabo la preparación de la disolución de HCl 0.001 M
Se tomó 0.5 mL de la solución de HCl 0.1M previamente preparada, con una pipeta graduada de 1 mL, después se colocó un poco de agua destilada en un matraz aforado de 50 mL y enseguida se colocaron los 0.5 mL de la solución de HCl 0.1 M en el matraz aforado aforado y luego se llenó con agua de stilada stilada hasta la marca del aforo. aforo. 6.- ¿Cuál de las disoluciones de HCl mostró propiedades más parecidas a las del HAc 0.1M? HCl 0.001 M
Concl Conclusi usi n 1: ¿Qué puede concluirse acerca de la concentración molar de cada uno de estos ácidos en relación con la concentración de iones H + en sus respectivas soluciones?
En los ácidos fuertes la concentración de todos los iones es igual a la concentración de todos los iones es igual a la concentración de la solución ya que esta se disocia completamente, mientras mi entras que en los ácidos débiles débiles la concentración de los iones H + es menor y esto se debe a que en los ácidos débiles se disocian parcialmente.
Concl Conclusi usi n 2: 2: Basándose en los experimentos realizados, explicar qué es la acidez libre y qué es la acidez total. ¿Para qué tipo de ácidos estas dos cantidades son iguales y para qué tipo de ácidos estas dos cantidades son distintas? y
y y
La acidez total es la cantidad de protones que se valoran hasta llegar a pH= 7 (que es donde el acido acido y la base se neutralizan), neutralizan), la aci dez libre es la cantidad cantidad de protones libres en ese momento en el medio. Para los ácidos fuertes la acidez total es igual a la acidez libre. Para los ácidos débiles la acidez total es diferente a la acidez libre ya que los protones presentes podrían podrían no liberarse. l iberarse.
Resultad Resultados os segunda segunda par parte: NaOH 0.1 pH medid medido o con pape papel torna ornasol sol pH medid medido o con ind. univ univers ersal al Cond Conductividad uctividad pH medid medido o con pHmet Hmetro
NH3 0.1
NaOH 0.01
NaOH 0.001
12
9
9
8
9
9
9
8
****
**
***
**
11. 11.96
10.5 10.566
11.48 11.48
9.56 .56
Base (10 (10 mL) NaOH 0.1
mL de HCl HCl 0.1
necesa necesarios par para neut neutralizar alizar 9.4 mL
NH3 0.1
5 mL
Cuesti Cuestion ona ario segunda segunda par parte: 1.- Escribir la reacción entre el amoniaco y el agua. NH3
+ H2O
NH 4 +
OH-
2.- ¿Cómo puede explicarse la diferencia intensidad de la luz observada en el dispositivo con foco al colocar las terminales en la disolución de NaOH 0.1M y en la de NH3 0.1M? Las sustancias que en solución acuosa se disocian en un catión y un anión son llamadas electrolitos, y como poseen cargas contrarias, tienen la capacidad de conducir la electricidad. En una base fuerte todas o casi todas las moléculas se disocian en agua. Mientras más se disocie un electrolito, más electricidad conducirá. 3.-
Describir
cómo se llevó a cabo la preparación de la disolución de
NaOH
0.01M.
Se tomó 5 mL de la solución de NaOH 0.1M previamente preparada, con una pipeta volumétrica de 5 mL, después se colocó un poco de agua destilada en un matraz aforado de 50 mL y enseguida se colocaron los 5 mL de la solución de NaOH 0.1M en el matraz aforado y luego se llenó con agua destilada hasta la marca del aforo. 4.-
Describir
cómo se llevó a cabo la preparación de la disolución de
NaOH
0.001M.
Se tomó 0.5 mL de la solución de N aOH 0.1M previamente preparada, con una pipeta graduada de 1 mL, después se colocó un poco de agua destilada en un matraz aforado de 50 mL y enseguida se colocaron los 0.5 mL de la solución de NaOH 0.1M en el matraz aforado aforado y luego se llenó con con agua destil destil ada hasta la marca del aforo aforo . 5.- ¿Cuál de las disoluciones de NaOH mostró propiedades más parecidas a las del 0.1M? NaOH
NH 3
0.001M
Concl Conclusi usi n: ¿Qué puede concluirse acerca de la concentración molar de cada una de estas bases en relación con la concentración de iones H + y OH- en sus respectivas soluciones? Para las bases fuertes la concentración de los iones es igual ala concentración de la solución por que ésta se disocia completamente, mientras que en las bases débiles la concentración de los iones OH - es menor por que las bases débiles se disocian parcialmente.
Cálcu álcullos: os: y
pH ácidos ( HCl 0.1
M,
HCl 0.01 M, HCl 0.001 HCl
CH3COOH 0.1 -x 0.1 - x
iniciales iniciales
Cambio equilibrio equilibrio
H+ + Cl -
Moles
M)
CH 3COO0 x x
+
H+ 0 x x
y
pH bases ( NaOH 0.1 M, NaOH 0.01
M, NaOH
NaOH
+ OH-
NH3 Moles
Na +
0.001 M)
iniciales iniciales
Cambio equilibrio equilibrio
0.1 -x 0.1 - x
NH4+
+
0 x x
OH+ 0 x x
Análi Análissis de resultad resultados os:: y
y
El HCl es un ácido fuerte, ya que que se disocia completamente completamente y conduce muy bien la electricidad, tiene un pH de 1 para todas las determinaciones en el experimento. El NaOH es una base fuerte, ya que se disocia completamente y es un muy buen conductor de la electricidad, se determinó su pH y fue fue un promedio de 11.
y
y
y
y
y
El ácido acético es un ácido débil, se disocia parcialmente y conduce la electricidad muy poco, su pH fue aproximadamente de 3 lo cual significa que no es un ácido fuerte. El amoniaco es una base débil, se disocia parcialmente y conduce muy poco la electricidad, tiene un pH de aproximadamente de 10, lo cual hace que sea una base débil. Cuando neutralizamos el HCl con una base débil el pH se mantiene muy bajo, al alcanzar la neutralización un ligero exceso de NH 3 eleva el pH. Si tenemos ácido acético y al añadir NaOH el pH se va aproximando a la neutralización, pero una vez neutralizado el ácido basta añadir unas gotas de sosa en exceso para obtener un incremento brusco en el pH. En la primera y segunda parte de la neutralización teóricamente se debían de haber gastado 10 mL para todas las disoluciones, ya que las concentraciones son las mismas, sin embargo depende de que tan bien se prepararan estas.
Concl Conclusi usiones: ones: y
y
y
y
y
y
Un
ácido fuerte es aquella sustancia que está totalmente disociada en una disolución disolución acuosa, tiene n muy buena conductividad conductividad eléctrica eléctrica y tienen un pH muy bajo. Una base fuerte es aquella sustancia que está totalmente disociada en una disolución acuosa, tiene muy buena conductividad eléctrica y un pH muy alto. Un ácido débil es una sustancia sustancia que no está totalmente disociada en una disolución acuosa y por lo tanto es un electrolito débil que no tiene muy buena conductividad eléctrica y su pH es ligeramente ácido. Una base débil es una sustancia que no está totalmente disociada en una disolución acuosa y po r lo tanto es un electrolito electrolito débil que no tiene muy buena conductividad eléctrica y su pH es ligeramente básico. La reacción entre un ácido y una base se denomina neutralización. Según el carácter del del acido y la base reaccionante reaccionante se distinguen distinguen cuatro casos casos : ácido fuerte + base fuerte, ácido débil + base fuerte, ácido fuerte + base débil, ácido débil + base débil. En el momento de la neutralización, en algunos casos, se cumple que el número de moles de ácido que han reaccionado es igual al número de moles de la base que reaccionaron.
