practicas 6,7 y 8

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UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA. PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE QUÍMICA
COMPILADOR
NUBIA JUDITH VALCARCEL BOLIVAR
Licenciada en Química y Biología. UPTC
Magister en Docencia de la Química. UPN
Tunja, 2021
PRACTICA 6
DETERMINACION DE PH Y CARACTERIZACION DE ACIDOS Y BASES
Objetivo General
· Caracterizar soluciones como ácidas o básicas utilizando un indicador ácido-básico, estimando su PH.
 
INTRODUCCIÓN
La teoría de Brönsted - Lowry define los ácidos como las sustancias que donan iones hidronios, H30+ (protones) y las bases como las sustancias que reciben iones hidronios. De esta manera, solo existe el ácido, si la base está presente y viceversa.
Según la teoría de Brönsted - Lowry la ecuación general para una reacción ácido – base, se puede escribir así:
HA + H2O H3O+ + A-
 		 Ácido I Base II Ácido II Base I
En esta ecuación A- es la base conjugada de HA. Por otro lado H30+ es el ácido conjugado de H2O. 
Los ácidos y bases se clasifican en fuertes y débiles. Los ácidos y bases fuertes son aquellas sustancias que se disocian (ionizan) totalmente. Para los ácidos fuertes, la concentración de iones hidronios es muy grande.
Los ácidos y bases débiles son las sustancias que en soluciones acuosas se disocian (ionizan) parcialmente. Para los ácidos débiles la concentración de iones hidronios (H3O+) es muy pequeña. Un ácido de Brönsted-Lowry donará iones hidronios (H3O+) a cualquier base cuyo ácido conjugado sea más débil que el ácido donante. 
Se define el pH como el logaritmo decimal negativo de la concentración de los iones hidronios.
pH = - log H3O+
Las soluciones acuosas de ácidos tienen un pH 7 y las soluciones básicas un pH 7 y las soluciones neutras pH = 7
Un indicador ácido-básico es un ácido débil que cambia de color cuando pierde iones hidronios. Por ejemplo, la fenolftaleína, que representaremos como HPhth, es un indicador que cambia de incolora (en medio ácido) a rosado intenso (en medio básico).
HPhth + OH- Phth- + H2O
 Incoloro		 Rosado
En una solución neutra las dos formas de la fenolftaleína HPhth (incolora) y Phth- (rosada) se encuentran en equilibrio y predomina la incolora. El pH en el cual un indicador cambia de color depende de su fuerza ácida.
En esta experiencia se pretende observar el comportamiento de los ácidos, bases, y productos caseros, utilizando una serie de indicadores. 
El cambio de color será la evidencia de la presencia de un medio ácido o básico. Para medir el valor exacto del pH de una solución o producto, se utiliza un pH-metro.
	
REVISIÓN DE MATERIAL DIDÁCTICO: Revisar antes de trabajar en el simulador
¡Qué es el pH? https://www.youtube.com/watch?v=6bGlqO0tYMs link consultado el 20 de mayo de 2020.
 Video determinación e pH en soluciones. https://www.youtube.com/watch?v=0St3DbkJNWQ&feature=youtu.be&t=16 link consultado el 20 de Mayo de 2020
Simulador de pH: https://phet.colorado.edu/sims/html/ph-scale/latest/ph-scale_es.html, link consultado el 20 de mayo de 2020.
PROCEDIMIENTO
Parte 1. Trabajo en el simulador
1. Ingresar a la opción “micro” que aparece en el simulador https://phet.colorado.edu/sims/html/ph-scale/latest/ph-scale_es.html
2. Seleccionar una solución de “jabón para manos” en el listado de soluciones que aparece en la parte superior derecha del simulador. Agregar muestra: serán agregados automáticamente 0,50 L. 
3. Introducir la sonda en la muestra, registrar el valor de pH de la muestra sin adición de agua en la columna 1 de la Tabla 7 
4. Agregar cantidades de agua de 0,05 L (50 mL) como se muestra en la Tabla Registrar el valor de pH para cada medición.
5. Registrar el valor de concentración de iónes H3O+ y OH- de la solución final en la Tabla 7
6. Este mismo proceso de determinación de pH lo realizará para las muestras caseras de “leche” y “jugo de naranja” y registrará los resultados en la Tabla 7 
Parte 2. Trabajo en casa
ELABORACION DE UN INDICADORES
1. REPOLLO MORADO LOMBARDA y PETALOS DE ROSA
El extracto de col lombarda es uno de los extractos vegetales con más cambios de color, mientras que el extracto obtenido a partir de pétalos de rosa es prácticamente incoloro en un intervalo bastante amplio del pH, adquiriendo coloración a pH tanto ácido como básico. En la tabla 1 se muestra la relación entre el pH y color del extracto de lombarda y el de pétalos de rosas rojas, respectivamente (Schreiner et al., 1989).
PROCEDIMIENTO
· Corta unas hojas de repollo morado (cuanto más oscuras mejor) 
· Cucinelas en una olla pequeña con un poco de agua durante al menos 10 minutos 
· Retira el recipiente del fuego y dejarlo enfriar 
· Retire las hojas cocinadas y deja el líquido que contiene el indicador de pH . 
· Determine el pH del indicador
Realice la misma operación con los pétalos de la rosa
EXPERIENCIAS USANDO INDICADORES DE pH CASEROS
· Comprobación del carácter ácido o básico de algunas sustancias
· Para observar los cambios de color que se producen en los extractos obtenidos al variar el pH, se coloca un poco de agua en tres vasos transparentes e incoloros 
· A continuación se agrega a cada uno de los vasos un poco del extracto que queramos estudiar. El vaso central se usará como patrón, mientras que los dos vasos restantes se usarán para determinar las variaciones de color al agregarles diversas sustancias, tanto ácidas como básicas. Conviene destacar que es más fácil observar los colores colocando un folio blanco debajo de los vasos.
Realizar las siguientes pruebas con los indicadores preparados.
· 1. Prepare varios vasos plásticos pequeños, a cada uno adicione un poco de la sustancia que se quiere determinar el pH (Una cucharadita): Vinagre, jugo de limón, jugo de naranja, solución de aspirina, agua gaseosa, solución de jabón; y adiciones una o dos cucharaditas del indicador de repollo morado. Compare el color obtenido con el de la tabla de pH de la col lombarda. Registre el valor de pH obtenido en la tabla 8.
· Deseche y tome nuevamente las soluciones a analizar y esta vez adicione el extracto de rosa, registre el pH en la tabla 8 
INFORME DE LABORATORIO
Título de la práctica
Nombre del Estudiante
Código 
Fecha
Objetivo de la práctica
Palabras Claves (5) ( No definirlas).
Investigar:
1. Qué es pH y pOH, como se relacionan
2. Electrolitos fuertes y débiles
3. Cálculos de pH de ácidos y bases fuertes y ácidos y bases débiles.
4. Escriba la escala de pH diferenciando la región ácida, básica y neutra
Tabla 7. Resultados de pH del simulador.
	Solución casera
(pH: mezcla sin agua)
	pH
(Vol: 0,56 L)
	pH
(Vol: 0,61 L)
	pH
(Vol: 0,66 L)
	pH
(Vol: 0,71 L)
	[H3O]+
(Molar)
	[OH]+
(Molar)
	Jabón para manos
pH: 
	
	
	
	
	
	
	Leche
pH: 
	
	
	
	
	
	
	Jugo de Naranja
pH: 
	
	
	
	
	
	
	Gaseosa 
pH: 
	
	
	
	
	
	
	cafe
pH: 
	
	
	
	
	
	
	Sopa de pollo
pH: 
	
	
	
	
	
	
· Realizar una gráfica del cambio de pH, determinando el cambio durante el incremento en el volumen de agua de 0,05 L en cada muestra. Realizar un análisis del comportamiento del pH a medida que se incrementa el volumen adicionado.
Insertar gráficas.
	Para la leche
	Para el jabón
	Para la naranja
Tabla 8. 
	Muestra
	pH con el indicador de repollo
	Solución ácida básica o neutra
	PH con el indicador de rosa
	Solución acida , básica o neutra
	Vinagre
	
	
	
	
	Jugo de Naranja
	
	
	
	
	Jugo de Limón
	
	
	
	
	Gaseosa
	
	
	
	
	Solución de aspirina
	
	
	
	
	Alkazeltzer
	
	
	
	
	Solución de jabón
	
	
	
	
	Agua
	
	
	
	
. Qué analogía existe entre las antocianinas y los indicadores químicos?
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFIA
 
PRACTICA 7
REACCIONES QUIMICAS y BALANCEO DE ECUACIONES.
	
Objetivo GeneralIdentificas las clases de reacciones químicas.
Balancear algunas ecuaciones químicas
INTRODUCCIÓN
Una reacción química, también llamada cambio químico o fenómeno químico, es todo proceso termodinámico en el cual dos o más sustancias(llamadas reactantes o reactivos), se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias llamadas productos.1​ Los reactantes pueden ser elementos o compuestos
	
REVISIÓN DE MATERIAL DIDÁCTICO: Revisar antes de trabajar en el simulador
Video Tecnicas básicas de laboratorio: reaciones químicas. https://www.youtube.com/watch?v=P4GdCd0OyYY
Video Conceptos básicos de estequiometria. https://www.youtube.com/watch?v=QDTn__99GpI. Link consultado el 21 de mayo de 2020.
Video Reactivo limitante. https://www.youtube.com/watch?v=MQ8bipwt0MQ link consultado el 21 de mayo de 2020
Simulador reacciones químicas: http://chemcollective.org/vlab/106 consultado el 21 de mayo de 2020.
Simulador Balanceo de ecuaciones. https://phet.colorado.edu/sims/html/balancing-chemical-equations/latest/balancing-chemical-equations_es.html link consultado el 21 de mayo de 2020
 
Procedimiento. 
 
Reacciones químicas
Realizar la reacción que se describe a continuación, usando el programa “chemcollective” link http://chemcollective.org/vlab/106 
Si introducimos una pieza de cobre metálico, color naranja metálico, en una disolución de nitrato de plata (incolora) observamos como el cobre se recubre con un sólido gris, plata metálica, y la disolución adquiere un tono azulado [Nitrato de cobre (II)], que nos indica que tenemos ion Cu2+. A continuación, se realizará la reacción a través de un simulador. Adjuntar pantallazo de cada una de las acciones en la Tabla 9
1. En el programa “chemcollective-explorando reacciones de oxidación reducción”, seleccionar la opción “glassware” y elegir un vaso de precipitados (beaker) de 250 mL. Pesar el vaso de precipitados utilizando una balanza en la opción “tools-scale”. Seleccionar el botón “tarar” (tare) de la balanza digital hasta registrar un valor de 0,0000 g.
 
2. En la opción “soluciones” (solutions), desplegar la opción “solidos” (solids) y elegir el cobre metálico (Cu: cooper). Adicionar 1,0 g de cobre acercando el frasco al vaso de precipitados. Seleccione una masa de 1,0 g y de click en “verter” (pour). 
3. Retirar el vaso de la balanza. En la opción “soluciones” (solutions), elegir la solución de AgNO3 (0,2 M). Acercar la solución al vaso de precipitados con cobre metálico y verter 5 mL de solución. ¿Qué observa?.
4. Registrar las concentraciones de H+, OH-, Ag+, Cu2+, NO3-, que se presentan en el panel izquierdo del laboratorio virtual. 
5. Escribir la ecuación química balanceada, clasificar la reacción y determinar si hay o no transferencia de electrones.
Balance de ecuaciones. Balancear las ecuaciones del simulador. https://phet.colorado.edu/sims/html/balancing-chemical-equations/latest/balancing-chemical-equations_es.html
1. Ingresar a la opción “Introducción” del simulador y elegir la reacción de “combustión de metano” indicada en la parte inferior derecha del recurso. Realizar el balanceo de la ecuación, ajustando los coeficientes de la reacción. Cuando haya sido realizado el balanceo, seleccionar la opción “herramientas” de la parte superior derecha y elegir la balanza. 
2. Registrar pantallazo de evidencia de la ecuación balanceada en la Tabla 10.
3. Seguir el mismo procedimiento esta vez con amoniaco y con la disociación del agua. Registrar los pantallazos en la tabla 10.
4. Ingresar a la opción “Modo Juego” del simulador y elegir el “nivel tres”. Realizar el balanceo de las cinco reacciones propuestas, ajustando los coeficientes de la reacción. 
Registrar las cinco reacciones completamente balanceadas en la Tabla 10. Anexo - Formato informes
INFORME DE LABORATORIO
Título de la práctica
Nombre del Estudiante
Código 
Fecha
Objetivo de la práctica
Palabras Claves (5) ( No definirlas).
Investigar:
0. Como se clasifican las reacciones químicas, de un ejemplo.
0. En una reacción química a que se denomina reactivo límite?
0. Como se determina la eficiencia de una reacción química?
0. Describa brevemente en qué consiste el método de variación de Job?
 
RESULTADOS
Tabla 9. 
	Reacción general
	Evidencia (pantallazo simulador)
	
 AgNO3(ac) + Cu(s) 
 reactivos productos
	1. Registro de la balanza en 0,000 g
	2. Peso de 1,0 g cobre (Cu)
	Semireacciones:
Balanceo de la reacción por oxido-reducción:
¿Hay transferencia de electrones?:
¿cómo se clasifica la reacción? (tipo de reacción).
	
	
	
	3. Adición de nitrato de plata al cobre (0.20 M)
	4. Concentración de H+, OH-, Ag+, Cu2+, NO3-.
· ¿Qué cambio observa al final de la adición de la disolución de AgNO3 sobre el cobre metálico?, 
· ¿cómo explica el cambio observado?.
	Evidencia
Balanceo de la reacción de combustión del metano
	Evidencia
“reto 5 de 5” ecuaciones balanceadas
	
	1. C2H2(g) + O2(g) 
 
2. NO2(g) + H2O(l) 
 
3. NH3(ac) + NO(g) 
4. CO2(g) + H2O(l) 
5. CO2(g) + H2O(l) 
	Ejercicio:
Teniendo en cuenta el balanceo de la reacción de oxidación de etileno (reacción 1), determine la masa en gramos (g) y moles (mol) de los productos formados si se emplean 4,5 moles de C2H2 en la reacción y 3,,5 moles de oxígeno. ¿cuál es el reactivo límite en la reacción?.
	· Cálculo del Reactivo límite:
· Moles de los productos obtenidos:
· Gramos de los productos obtenidos:
CONCLUSIONES 
BIBLIOGRAFIA
Practica 8.
 Métodos de Separación
1. Ver los videos sobre los métodos de separación, que se encuentran en el siguiente LinK: https://sites.google.com/site/proyectocabaga/metodos-de-separacion-de-mezclas.
2. Realice un mapa conceptual sobre lo visto anteriormente y realice la entrega en el aula virtual en la fecha estblecida.
Nota: Pueden investigar en otras fuentes sobre los temas.
Conclusiones
Bibliografia.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
· Qué es el pH? https://www.youtube.com/watch?v=6bGlqO0tYMs link consultado el 20 de mayo de 2020.
· Video determinación e pH en soluciones. https://www.youtube.com/watch?v=0St3DbkJNWQ&feature=youtu.be&t=16 link consultado el 20 de Mayo de 2020
· Simulador de pH: https://phet.colorado.edu/sims/html/ph-scale/latest/ph-scale_es.html, link consultado el 20 de mayo de 2020.
· Video Tecnicas básicas de laboratorio: reaciones químicas. https://www.youtube.com/watch?v=P4GdCd0OyYY
· 
· Video Conceptos básicos de estequiometria. https://www.youtube.com/watch?v=QDTn__99GpI. Link consultado el 21 de mayo de 2020.
· Video Reactivo limitante. https://www.youtube.com/watch?v=MQ8bipwt0MQ link consultado el 21 de mayo de 2020
· Simulador reacciones químicas: http://chemcollective.org/vlab/106 consultado el 21 de mayo de 2020.
· Simulador Balanceo de ecuaciones. https://phet.colorado.edu/sims/html/balancing-chemical-equations/latest/balancing-chemical-equations_es.html link consultado el 21 de mayo de 2020
Compilador: Nubia Valcárcel-Docente Escuela de Química	Página 26