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Soluciones amortiguadoras y escala colorimétrica de Ph




Partes: 1, 2

  1. Objetivos
  2. Procedimientos y resultados
  3. Análisis de resultados y conclusiones
  4. Bibliografía

INTRODUCCIÓN

El pH: una forma de medir la acidez.

Dado que las concentraciones de los iones H+ y OHˉ con frecuencia son números muy pequeños y, por tanto, es difícil trabajar con ellos, Soren Sorensen propuso, en 1909, una medida más práctica denominada pH. El pH de una disolución se define como el logaritmo negativo de la concentración del ión hidrógeno (en mol/L).

pH = - log [H+]

Esta ecuación es solo una definición establecida con el fin de tener números convenientes para trabajar con ellos. El logaritmo negativo proporciona un valor positivo para el pH, el cual, de otra manera sería negativo debido al pequeño valor de [H+]. Debido a que el pH sólo es una manera de expresar la concentración del ión hidrógeno, las disoluciones ácidas y básicas, a 25°C, pueden identificarse por sus valores de pH, como sigue:

  • Disoluciones ácidas: [H+] > 1.0 x 10-7 M, pH < 7
  • Disoluciones básicas: [H+] < 1.0 x 10-7 M, pH > 7
  • Disoluciones neutras: [H+] = 1.0 x 10-7 M, pH =0

Con el logaritmo negativo de la concentración de iones hidróxido de una disolución se puede obtener una escala del pOH, análoga a la del pH. Así, el pOH se define como:

pOH = -log [OHˉ]

Ahora al considerar la constante del producto iónico del agua:

[H+] [OHˉ] = Kw = 1.0 x 10-14

Al tomar logaritmo negativo en ambos lados, obtenemos:

pH + pOH = 14

Esta ecuación nos proporciona otra forma de expresar la relación entre la concentración de los iones H+ y la concentración de los iones OHˉ.

Para mantener el pH dentro de un margen estrecho se usa una combinación de compuestos llamados sistemas reguladores. La operatividad de una disolución reguladora depende del ión común, este término se usa para describir el comportamiento de una disolución en la que un mismo ión es producido por 2 compuestos diferentes. Una solución amortiguadora es aquella que resiste un cambio de pH aunque se le añada pequeña cantidades de un ácido o una base fuerte. En general, estas soluciones están constituidas por un ácido débil y su sal (base conjugada) o una base débil y su sal (ácido conjugado).

En el primer caso: Disolución de un ácido débil con una sal iónica soluble del ácido débil.

pH = pKa + log

En el segundo caso: Disolución de una base débil con una sal iónica soluble de la base débil.

pOH = pKb + log

OBJETIVOS

  • Preparar soluciones amortiguadoras a un pH determinado
  • Determinar el valor del pH de las soluciones amortiguadoras utilizando papel de pH, indicador ácido-base y el pHmetro.
  • Determinar la variación del pH en soluciones amortiguadoras al agregarle pequeñas cantidades de ácidos o bases fuertes
  • Comparar el cambio de pH en una solución amortiguadora con un sistema no amortiguador.

 


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