6 PREPARACIÓN DE SOLUCIONES AMORTIGUADORAS

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PREPARACIÓN DE SOLUCIONES AMORTIGUADORAS 
Gian Carlos Naranjo Rojas[footnoteRef:1], Michael Andrés Velásquez López[footnoteRef:2] [1: Estudiante del programa de química. Facultad de ciencias Básicas y tecnología, Universidad del Quindío-Colombia. Gcnaranjor@uqvirtual.edu.co ] [2: Estudiante del programa de química. Facultad de ciencias Básicas y tecnología, Universidad del Quindío-Colombia. Mavelasquezl_2@uqvirtual.edu.co ] 
Programa de química. Facultad de ciencias básicas y tecnología, universidad del Quindío – Colombia. Bajo la supervisión de Héctor Hernando Martínez Saavedra[footnoteRef:3] [3: Profesor del programa de química. Facultad de ciencias básicas y tecnologías, universidad del Quindío Colombia. hhmartinez@uniquindio.edu.co ] 
Fecha de entrega: lunes 10 de abril 2017
OBJETIVO
 Conocer los valores de pH que se obtienen al variar la relación del ácido y su base conjugada, así como al diluir o adicionar una base fuerte a un amortiguador en comparación con una disolución de una sal.
TABLAS DE DATOS 
Obtuvimos los siguientes datos en el laboratorio.
Efecto de la relación ácido/base conjugada sobre el pH 
		pH del amortiguador contenido en el erlenmeyer No.1. 
	10.07
	pH del amortiguador contenido en el erlenmeyer No.2. 
	9.73
Valoración de la disolución de hidróxido de sodio 
		pH de la disolución de Na2CO3 1,0 M
	11.42
		pH de la disolución diluida de Na2CO3 (erlenmeyer No.3)
	11.31
		pH de la disolución diluida del amortiguador (erlenmeyer No.4)
	10.12
Determinación de la capacidad amortiguadora 
		El volumen de NaOH para cambiar en una unidad el pH de la disolución amortiguadora 
	33.4 mL
		El volumen de NaOH para cambiar en una unidad el pH de la disolución de Na2CO3 
	5.8 mL
5. CÁLCULOS Y RESULTADOS
En la solución 1 preparada se utilizaron 10 ml de bicarbonato de sodio y 15 ml de carbonato de sodio, ambos con concentración uno molar
Se procede a hallar las moles que se encuentran reaccionando=
 
Como tenemos la molaridad y la cantidad en litros de el compuesto, entonces se despeja las moles:
Al tener las moles de cada compuesto, se procede hallar su molaridad, pero usando el volumen total de la solución, la cual es 0.025 L=
Al tener la concentración del ácido y su base conjugada, se procede aplicar la ecuación de Henderson:
Pka<PH
10.33<10.51
Comparando el valor del PH experimental;
PKa>PH
10.33>10.07
El PH encontrado anteriormente es el PH de la solución amortiguadora, ahora se aplicará el mismo procedimiento para hallar el PH de la solución 2 preparada con 15 ml de bicarbonato de sodio y 10 ml de carbonato de sodio, ambos con concentración uno molar
Pka<PH
10.33>10.15
Comparando el valor del PH experimental;
PKa>PH
10.33>9.13
· ¿Cuál de las disoluciones amortiguadoras tiene un pH menor que el pKa? 
R//el PH de la solución contenida en el vaso de precipitado 2 es menor que el PKa
· ¿En cuál de las dos disoluciones cambió el valor de pH por efecto de la dilución? 
R//la solución que presento cambio en su PH fue la de la del vaso del precipitado 2 no cambio.
El amortiguador contenido en el Erlenmeyer 2, su pH aumento. 
· ¿Cuántos moles de NaOH se requieren para cambiar en una unidad el pH de un litro de la disolución amortiguadora? 
Rta: Se gastaron 33.4 mL de NaOH y su densidad es 2.13 g/mL, entonces los gramos que se gastaron fueron: 
 
Y el peso molecular del NaOH son 40 g/mole
Se requieren 1.77855 mole de NaOH para cambiar el pH en una unidad de un litro de disolución amortiguadora. 
· ¿Cuántos moles de NaOH se requieren para cambiar en una unidad el pH de un litro de la disolución de Na2CO3? 
Rta: Se gastaron 5.8 mL de NaOH y su densidad es 2.13 g/mL, entonces los gramos que se gastaron fueron: 
 
Y el peso molecular del NaOH son 40 g/mole
Se requieren 0.30885 mole de NaOH para cambiar el pH en una unidad de un litro de disolución de Na2CO3.
· Determine la capacidad amortiguadora para ambas disoluciones con la siguiente fórmula: B=dB/dpH, donde dB=moles de base agregada; dpH=cambio de valores de pH 
PREGUNTAS 
· ¿Cuál es la concentración, en términos de molaridad, del amortiguador formado con 10,0 mL de la disolución de NaHCO3 1,0 M y 15,0 mL de Na2CO3 1,0 M? ¿Cuál es la concentración de este amortiguador, cuando se le adicionan 25,0 mL de agua destilada? 
La reacción es:
 + + 
El volumen total de la solución es 25 ml o 0.025L
Primero procedemos a hallar las moles de cada compuesto:
 10ml =0,01L 15ml=0,015L 
 1,0M*0,01L=0,01 moles 1,0M*0,015L=0.015 moles
Al tenerlas se puede aplicar la fórmula de molaridad utilizando el volumen total de la solución:
 = = 
La concentración del amortiguador es igual a:
+ = 0,4 + 0.6= 1 M
Ahora si se adiciona 25 ml de agua destilada, el volumen de la solución sería 50 ml o 0.05 L, el cual, es un volumen duplicado de la reacción anterior, por lo tanto, la concentración del amortiguador seria la mitad de a concentración anterior:
 = = 
+ = 0,2+0.3= 0.5 M
· ¿Cuál es el pH teórico que obtendría al mezclar 15,0 mL de Na2CO3 0,15 M con 75,0 mL de NaHCO3 0,30 M? 
Rta:
Na2CO3 + NaHCO3 90 Ml Ka2 = 5.6x10-11
15 mL 75 mL 0.09L 0.15 M 0.30 M
MoleNa2CO3 = 0.15 mole/L x 0.015 L = 2025x10-3 mole de Na2CO3
MoleNaHCO3 = 0.30 mole/L x 0.075 L = 0.0255 mole de NaHCO3
[Na2CO3] = 2.25x10-3 / 0.09 L = 0.025 M 
[NaHCO3] = 0.025 / 0.09 L = 0.25 M
pka = -log Ka = 10.25
pH = pka + log 
pH= 10.25 + log 
· ¿Qué efecto observaría en el pH si la disolución amortiguadora de NaHCO3 - Na2CO3 0,1 M se hubiera diluido?
Rta:
Si la capacidad amortiguadora de la disolución es buena, el PH no cambiara. 
· ¿Calcule el pH que se obtiene al mezclar 50,0 mL de NaHCO3 0,10 M con 25,0 mL de NaOH 0,10 M? 
Rta:
NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O Ka2 = 5.6x10-11
50 mL 25 mL 0.10 M 0.10 M
no 0.005 0.0025 0 nRXn -0.0025 -0.0025 0.0025 neq 0.0025 0 0.0025 Meq 0.033 M 0.033 M
pka = -log Ka = 10.25
pH = pka + log 
pH= 10.25 + log 
· ¿Calcule el pH que obtiene al mezclar 50,0 mL de NaHCO3 0,10 M con 25,0 mL de HCl 0,10 M? 
Rta: 
NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2 Ka2 = 5.6x10-11
50 mL 25 mL 0.10 M 0.10 M
no 0.005 0.0025 0 nRXn -0.0025 -0.0025 0.0025neq 0.0025 0 0.0025 Meq 0.033 M 0.033 M
pka = -log Ka = 10.25
pH = pka + log 
pH= 10.25 + log 
CONCLUSIONES 
1. Se pudo comprobar por medio de cálculos que para cambiar en una unidad la solución amortiguadora se necesita mayor número de moles de NaOH que para cambiar el PH de la sal
 
BIBLIOGRAFÍA 
· Harris, Daniel. (1991). Análisis Químico Cuantitativo. México: Grupo Editorial Iberoamérica.
· J.C Miller y J.N Miller. (2002) Estadística y quimiometría para química analítica. Prentice hall.