QG2_PrLab4_2014-I_EQ

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UNIVERSIDAD DE PIURA 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
CURSO: QUÍMICA GENERAL 2 
PRÁCTICA DE LABORATORIO N° 4 
 
 
EQUILIBRIO QUÍMICO: 
HIDRÓLISIS Y SOLUCIONES REGULADORAS 
 
1. OBJETIVOS 
 
1.1. Predecir el carácter ácido o básico de una disolución de una sal en agua tenien-
do en cuenta los equilibrios de hidrólisis. 
1.2. Calcular la variación de pH de una disolución tampón al adicionar un ácido o 
una base fuertes. 
 
2. TRABAJO PREVIO 
 
2.1. Investigue sobre los siguientes temas: (a) equilibrio químico; (b) principio de Le 
Chatelier; (c) medida del pH; (d) indicadores; (e) efecto del ion común; (f) solu-
ciones reguladoras; (g) hidrólisis de sales. 
2.2. Revise algunas indicaciones básicas de seguridad requeridas para conducirse 
correctamente dentro de un laboratorio de química. 
 
3. FUNDAMENTOS TEÓRICOS 
 
Equilibrio iónico del agua 
 
El agua es un electrolito muy débil y, por tanto, un mal conductor de la electricidad, 
pero experimenta una ligera disociación (autoionización) de acuerdo con la siguiente 
ecuación de equilibrio: 2H2O  H3O
+ + OH-. 
 
Debido a que sólo una fracción muy pequeña de moléculas de agua está ionizada, la 
concentración de agua permanece prácticamente constante. Por tanto se puede es-
tablecer que: Kc[H2O] = constante = Kw = [ H3O
+][OH-] 
 
Kw se denomina producto iónico del agua. En el agua pura, a 25 °C, las concentracio-
nes de los iones hidronio, [H3O
+], e hidroxilo, [OH-] son iguales y se encuentra que 
[HO-] = [H3O
+] = 10-7 M y Kw = 10
-14. 
 
Al disolver en agua un ácido, éste aporta iones H3O
+ a la disolución con lo que la 
[H3O
+] será mayor que 10-7 M y, en consecuencia, el equilibrio de autoionización del 
agua se desplazará a la izquierda para que el producto [H3O
+] [OH-] continúe siendo 
igual a 10-14. En este caso como [H3O
+] > [OH-] el pH de la disolución será menor que 
7, o sea ácido. 
 
De igual forma, si lo que disolvemos en agua pura es una base, esta aporta OH- a la 
disolución y [OH-] > [H3O
+] resultando la disolución con un pH básico (> 7). 
 Química General 2 – Práctica de Laboratorio – Hidrólisis y soluciones reguladoras. 2 
 
 
Propiedades ácido-base de las sales: hidrólisis 
 
Las sales son electrólitos fuertes que se disocian por completo en agua para formar 
los correspondientes iones. El término hidrólisis de una sal describe la reacción de un 
catión o de un anión de una sal, o de ambos, con el agua. Por lo general, la hidrólisis 
de una sal afecta al pH de la disolución resultante. Se puede establecer que: 
(a) Las sales que provienen de un ácido fuerte y de una base fuerte no se hidrolizan 
y sus disoluciones son neutras. Ejemplos: NaCl, KCl, KNO3 y BaCl2 entre otras. 
(b) La disolución de una sal derivada de un ácido fuerte y una base débil es ácida, y 
esto se debe al carácter ácido del catión. Ejemplos: NH4Cl y NH4NO3 entre otras. 
NH4
+ + H2O  NH3 + H3O
+ 
(c) La disolución de una sal derivada de un ácido débil y una base fuerte es básica, y 
esto se debe al carácter básico del anión. Ejemplos: CH3COONa y KNO2 entre 
otras. 
CH3COO
- + H2O  CH3COOH + OH
- 
(d) Si las sales provienen de un ácido débil y de una base débil se hidrolizan tanto el 
anión como el catión, y el pH de la disolución dependerá de las fuerzas relativas 
del ácido débil y de la base débil. 
 
Disoluciones reguladoras o tampón. 
 
Una disolución reguladora, amortiguadora o tampón está formada por un ácido dé-
bil y una sal que contenga su base conjugada, o bien por una base débil y una sal que 
contenga su ácido conjugado. Ambos componentes deben estar presentes. 
 
La disolución reguladora tiene la capacidad de resistir los cambios de pH cuando se 
adicionan pequeñas cantidades de un ácido o de una base fuertes. Una disolución 
amortiguadora debe contener una concentración relativamente grande de ácido para 
reaccionar con los iones hidroxilo que se le añadan; y también debe contener una 
concentración semejante de base para neutralizar los iones hidronio añadidos. 
 
En una disolución reguladora que contiene ácido acético y acetato de sodio, ambas 
especies se disocian para dar iones acetato. El acetato de sodio es un electrolito fuer-
te, y se disocia por completo en disolución, mientras que el ácido acético es un ácido 
débil, y se disocia sólo en parte: 
 
CH3COONa(s) + H2O  CH3COO
- + Na+ 
CH3COOH + H2O  CH3COO
- + H3O
+ 
 
De acuerdo con el principio de Le Châtelier la adición de iones acetato, provenientes 
del acetato de sodio, disminuye la disociación del CH3COOH, por lo que, prácticamen-
te, la concentración del anión acetato en el equilibrio, equivale a la concentración ini-
cial de la sal ([CH3COO
-]eq = [sal]). Por la misma razón, la concentración de CH3COOH 
en el equilibrio corresponde a la adicionada inicialmente ([CH3COOH]eq = [ácido]). Por 
consiguiente se puede establecer que: Ka = 
-
 = ; de donde: 
 Química General 2 – Práctica de Laboratorio – Hidrólisis y soluciones reguladoras. 3 
 
 [H3O
+] = Ka ; pH = pKa + log 
 
Se observa que el pH depende de la relación de concentraciones de la sal y del ácido 
y, por consiguiente, no ha de variar con la dilución, porque la citada relación perma-
necerá invariable entre ciertos límites. 
 
Si a esta disolución reguladora se le añade una pequeña cantidad de ácido, aunque 
éste sea fuerte, la base conjugada del amortiguador (iones CH3COO
-) consumirá los 
iones H3O
+ procedentes del ácido de acuerdo con el equilibrio: CH3COO
- + H3O
+  
CH3COOH + H2O. 
 
Si, por el contrario, se adiciona una base, el ácido neutralizará los iones OH- proce-
dentes de la base según el siguiente equilibrio: CH3COOH + OH
-  CH3COO
- + H2O. 
 
Estas reservas básicas y ácidas constituyen el fundamento del poder amortiguador de 
las disoluciones tampón. La capacidad amortiguadora depende de la cantidad de áci-
do y de base conjugada que tenga la disolución. 
 
 
4. MATERIALES Y REACTIVOS 
 
MATERIALES REACTIVOS (cont.) 
* Gotero * Al2(SO4)3(s) 
* Gradilla * Na2SO4(s) 
* Tubos de ensayo * Acetato sódico 1 M 
* Pipetas * Ácido acético 1 M 
* Varilla de vidrio * Hidróxido de sodio 0,1 M 
* Vaso de precipitados * Ácido clorhídrico 0,1 M 
REACTIVOS * Naranja de metilo 
* K2CO3 (s) * Papel tornasol 
* NH4Cl(s) * Agua desionizada 
 
 
5. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 
 
5.1. Hidrólisis de sales 
 
En tubos de ensayo limpios disuelva en agua algunos cristales de: K2CO3, NH4Cl, 
Al2(SO4)3, Na2SO4. Mida con papel indicador el pH de cada solución. Anote el re-
sultado. 
 
5.2. Soluciones reguladoras o tampón 
 
5.2.1. Prepare, en un vaso de precipitados, una disolución tampón de 
HAc/NaAc, mezclando 10 mL de una disolución de NaAc 1 M con 10 mL 
de una disolución HAc 1 M. 
 Química General 2 – Práctica de Laboratorio – Hidrólisis y soluciones reguladoras. 4 
 
5.2.2. Cloque en la gradilla 8 tubos de ensayo formando cuatro parejas. Adi-
cione 4 mL de solución tampón a cada uno de los cuatro tubos de un la-
do, a los tubos del lado opuesto agregue 4 mL de agua, estos últimos 
servirán de referencia en los ensayos. 
5.2.3. Añada dos gotas de fenolftaleína a las dos primeras parejas y dos gotas 
de naranja de metilo a las otras dos. Determine el pH con papel indica-
dor y tome nota del color que presenta cada disolución (ver tabla de in-
dicadores). 
5.2.4. Añada 1 mL de HCl 0,1 M a una de las parejas que contienen fenolftaleí-
na y a una de las parejas que contiene naranja de metilo (parejas TF1-
AF1 y TN1-AN1). 
5.2.5. Añada 1 mL de NaOH 0,1 M a una de las parejas que contienen fenolfta-
leína y a una de las parejas que contiene naranja de metilo (TF2-AF2 y 
TN2-AN2). 
5.2.6. Anote los cambios de color si los ha habido y determine el nuevo pH. 
 
6. MATRIZ DE EVALUACIÓN 
 
Nombre 
y apelli-
do 
Trabajo 
 previo 
(test 
inicio) 
(5 p) 
Trabajo experimental 
Nota 
final 
Trabajo (5 p) 
- Puntualidad (1 p) 
- Orden y limpieza (1 p) 
- Comportamiento y de- 
sempeño (2 p) 
- Trabajo en grupo (1 p) 
Informe (10 p) 
- Registroy trata-
miento adecuado 
de datos. 
- Preguntas realiza-
das y respuestas 
dadas apropiadas 
al tema. 
 
 
7. BIBLIOGRAFÍA 
 
 Whitten. QUÍMICA GENERAL. Nueva Editorial Interamericana S.A. 1986. 
 
 http://www.eii.uva.es/~organica/practicas/practica2.pdf 
 
 
http://www.eii.uva.es/~organica/practicas/practica2.pdf
UNIVERSIDAD DE PIURA 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
QUÍMICA GENERAL 2 
PRÁCTICA DE LABORATORIO Nº 4 – 2014-I 
 
EQUILIBRIO QUÍMICO: 
HIDRÓLISIS Y SOLUCIONES REGULADORAS 
INFORME 
 
 
 
8 INFORME DE DATOS, CÁLCULOS, RESULTADOS Y DISCUSIÓN, CONCLUSIONES 
 
8.1 Hidrólisis de sales. Complete el siguiente cuadro. 
 
Sal Nombre de la sal 
Color del papel 
indicador 
pH 
Carácter ácido-básico 
de la solución 
 
 
 
 
 
8.2 Indique, para cada una de las disoluciones preparadas en 5.1, el ión o iones que 
sufren hidrólisis, escriba los equilibrios de hidrólisis correspondientes y la ex-
presión de la constante de hidrólisis para cada caso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Apellidos y nombres 
Trabajo 
previo (5 p) 
Trabajo en labo-
ratorio (5 p) 
Informe 
(10 p) 
Nota 
 
 
 
TURNO 
FECHA 
GRUPO 
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8.3 Soluciones reguladoras. Complete el siguiente cuadro con los datos obtenidos 
en 5.2. 
 
Tubo Contenido Indicador 
Color de la 
disolución 
pH 
Reactivo 
añadido 
Color de la 
disolución 
pH 
TF1 Tampón Fenolftaleína HCl 
AF1 H2O Fenolftaleína HCl 
TN1 Tampón 
Naranja de 
metilo 
 HCl 
AN1 H2O 
Naranja de 
metilo 
 HCl 
TF2 Tampón Fenolftaleína NaOH 
AF2 H2O Fenolftaleína NaOH 
TN2 Tampón 
Naranja de 
metilo 
 NaOH 
AN2 H2O 
Naranja de 
metilo 
 NaOH 
 
8.4 Escriba los procesos ácido-base que tienen lugar en cada una de las experien-
cias realizadas y explique los resultados 
 
 Química General 2 – Práctica de Laboratorio – Hidrólisis y soluciones reguladoras. 7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9.3. CONCLUSIONES 
 
 
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QUÍMICA GENERAL 2 
PRÁCTICA DE LABORATORIO Nº 4 -2013-I 
 
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HIDRÓLISIS Y SOLUCIONES REGULADORAS 
 
 
 
MATERIALES Y REACTIVOS 
 
Material recibido Observaciones 
* Gradilla 
* 12 Tubos de ensayo 
* Pipeta de 5 mL 
* Pipetas Pasteur 
* Varilla de vidrio 
* Vaso de precipitados de 50 mL 
 
NOMBRES Y APELLIDOS 
Turno 
Grupo 
Fecha 
Puntualidad ( 1p) 
Orden y limpieza ( 1p) 
Comportamiento y desem-
peño (2 p) 
 
 
 
Trabajo en grupo (1 p) 
Conocimiento previo (5 p) 
Total (10 p)