Química 3° medio - Informe de Experimentos de Neutralización Ácido-Base
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Este documento presenta los resultados de dos experimentos de neutralización ácido-base. En el primero, se neutralizó ácido clorhídrico fuerte con hidróxido de sodio fuerte, alcanzando un pH de 7. En el segundo, se usó vinagre (ácido acético débil) con la misma base fuerte, resultando en un pH mayor a 7. Ambas reacciones formaron sales y agua, comprobando los principios de la neutralización ácido-base a través de un cambio de color indicador.
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- 1. Página | 1 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ QUÍMICA – TERCERO MEDIO Informe de Neutralización Ácido-Base Experimento con: Hidróxido de sodio + ácido clorhídrico Hidróxido de sodio + vinagre (ácido acético) ________________________________________ 2015 Hecho por: Yawahoo, Sebastián Cáceres & Matías Vergara Subido por Yawahoo Agradecimientos: profesor Eduardo Gatica
- 2. Página | 2 Índice Introducción pág. 3 Materiales pág. 4 Procedimientos pág. 5 Resultados ♦ Hidróxido de sodio y ácido clorhídrico pág. 7 ♦ Hidróxido de sodio y vinagre (ácido acético) pág. 9 Conclusión pág. 10
- 3. Página | 3 Introducción El hidróxido de sodio y ácido clorhídrico no liberan absolutamente nada, los reactivos están en solución, es decir, en agua. Están casi completamente disociadas (HCl está como H+ y Cl- mientras que el NaOH está como Na+ y -OH.) ya que son acidos y bases fuertes. Estando de este modo el cloruro (Cl-) y el ión sodio (Na+) pueden juntarse y de hecho lo hacen dando orígen a NaCl, se dice que se forma un enlace iónico. Del mismo modo el H+ proveniente del ácido puede juntarse con él -OH proveniente de la base. En el Hidróxido de sodio y Vinagre, la fenolftaleína es incolora en medio ácido, pero toma color rojo púrpura en medio básico. Cuando se neutraliza todo el ácido, el primer exceso de base hace que este indicador varíe de color, ya que el medio que predomina es el básico, el agua es neutra y ya no hay ácido. Es para saber cuándo la titulación ha llegado a su fin, y ya no queda nada de ácido en el matraz de Ellen-Meyer, sino que hay NaAc, el exceso de NaOH y H2O. H3COOH + NaOH → CH3COONa + H20 Lo que sucede es que forma acetato de sodio, el cual es de color rosa pálido.
- 4. Página | 4 Materiales usados ➢ Vaso precipitado. ➢ Probeta. ➢ Matraz de Ellen-Meyer. ➢ Ácido clorhídrico (HCl). ➢ Hidróxido de sodio (NaOH). ➢ Bureta. ➢ Fenolftaleína ➢ Vinagre.
- 5. Página | 5 Procedimientos I. Medir en una probeta 25 ml de ácido clorhídrico con una concentración de 0,1 molar y trasladar a un matraz de Ellen-Meyer. II. Luego vaciar fenolftaleína para mezclar con ácido clorhídrico. III. Colocar un papel bajo el soporte de la bureta, para poder apreciar el cambio de color. IV. Agregar a dicho ácido una pequeña cantidad de hidróxido de sodio de concentración 0,1 molar, en condiciones ambiente, de forma precisa y constante, usando una bureta. (la bureta debe quedar llena de líquido hasta el cero). V. Los restos del hidróxido de sodio se echan en el vaso precipitado. VI. Revolver y mojar las paredes del recipiente con el ácido para evitar que se contamine, mientras se agrega el hidróxido de sodio. (ambientar la sustancia).
- 6. Página | 6 VII. Continuar echando el líquido hasta que el ácido clorhídrico se torne de color rosado o morado, lo cual se produce por la neutralización del ácido. VIII. Una vez terminada la ambientación, descartar líquido utilizado. IX. Repetir el proceso anterior de nuevo, de forma que se agregue la cantidad justa de hidróxido de sodio para que el indicador (ácido clorhídrico) quede de color rosa pálido: agregar unas gotas menos que en el experimento anterior. X. Realizar una tercera medición similar, esta vez, con 10 ml de vinagre en vez de ácido clorhídrico, y agregar hidróxido de sodio.
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- 8. Página | 8 Resultados Hidróxido de sodio y ácido clorhídrico Al terminar el procedimiento medimos el punto en el cual el ácido alcanza el color deseado cuando la bureta marca los 21,5 ml (es decir, se añadieron 4,6 ml de NaOH). En ese punto ocurre el proceso de neutralización, en el cual la base fuerte, en este caso el hidróxido de sodio, y el ácido fuerte, el HCL, se transforman en una sal y agua según explica la reacción química: Ácido + Base → Sal + Agua La neutralización del HCL por el NaOH agregado se reconoce por el cambio de coloración que ocurre dentro del matraz de Ellen-Meyer, esto mediado por la fenolftaleína, la que indica HCl + NaOH → NaCl + H2O, es decir, indica el punto de equivalencia del pH de la reacción de neutralización, por lo tanto actúa como un marcador de la reacción. En la imagen superior izquierda se vislumbra el cambio de coloración de la solución a rosa pálido, indicando la neutralización del proceso. A la derecha el gráfico explica cómo la reacción se lleva a cabo, donde al HCl se le agrega de manera periódica la base fuerte NaOH hasta llegar al punto de neutralización donde los reactantes pasan a los productos compuestos por una sal (hipoclorito de sodio) y agua. Este proceso de neutralización se debe a que el ácido desprende protones los que se unen a los grupos hidroxilos liberados por la base fuerte formando como producto final agua.
- 9. Página | 9 Hidróxido de sodio y vinagre En el caso del ácido acético (vinagre), un ácido débil, al cual se le agrega de igual manera el hidróxido de sodio (base fuerte) mediante la bureta, la cual marca 24,5 ml cuando la mezcla se torna de color rosa pálido, es decir fue necesario adicionar 0,5 ml de NaOH. En este caso la reacción ocurre mediante un ácido débil con una base fuerte donde el indicador (fenolftaleína) marcará el punto de equivalencia en un valor mayor a pH 7, distinto al caso anterior. Como se dijo anteriormente la fenolftaleína es un indicador de rango de pH, que sirve para indicar el punto final de una titulación. En soluciones ácidas, permanece incoloro. A medida que se va agregando NaOH desde la bureta al Ellen-Meyer con ácido, se está neutralizando a este, a partir de esta ecuación: HAc + NaOH → NaAc + H2O (Reacción de neutralización) Así es como cambia de coloración la solución de ambos reactantes a un color rosa pálido. La siguiente imagen demuestra cómo a medida que agregamos la base fuerte (NaOH) al ácido débil (ácido acético del vinagre), el pH va aumentando hasta llegar al punto de equivalencia, en donde la fenolftaleína inca que los reactantes se han transformado en los productos sal y agua.
- 10. Página | 10 Conclusión Mediante los procesos realizados en clases evidenciamos cómo se lleva a cabo la neutralización mediante el cambio de coloración de la soluciones expuestas, para este mecanismo debemos entender los planteamientos expuestos por los grandes investigadores tales como Lewis, Brondsten y Arrenius, los que hace siglos atrás, con métodos tan simples como los realizados en este experimento, lograron centrarse en las grandes leyes de la química y los procesos ácido- base, usando tan solo el método científico y/o apoyándose en investigaciones previas y en la mera observación de sus experimentos. Así llegamos al método ácido-base el cual es el centro de nuestro proyecto. Primer experimento: Llegando a concluir que con dos reactantes fuertes HCl y NaOH se logró a la neutralización a un pH 7, gracias a que el HCl liberó un protón captado por el grupo hidroxilo liberado por la base NaOH generando agua, paralelamente el sodio y cloro liberados respectivamente dan lugar a la sal, hipoclorito de sodio que queda en la solución final de color rosa pálido. Esta tonalidad está dada por el indicador de pH fenolftaleína la que actúa exactamente en el rango de neutralización de ambas especies. Segundo experimento: En este caso, como se dijo anteriormente, los reactantes usados en la disolución eran un ácido débil y una base fuerte, por lo que el pH de neutralización no era exactamente 7, sino que mayor, así la fenolftaleína tuvo una rango de acción distinto, con diferente punto de equivalencia, es decir, a un pH se formó la sal y agua. Gracias a esta técnica demostramos cómo se lleva a cabo un proceso ácido base, mediante un simple y práctico experimento, aplicando nuestros conocimientos.