PH E INDICADORES
Se busca informar a las estudiantes y en general a la población sobre cada detalle acerca de temas de química como lo son el PH, sus indicadores, la neutralizacion y finamente la titulación.
OBJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS
GENERALES
- Explicar claramente lo que significa los términos que veremos en PH y sus indicadores, la neutralizacion y la titulación
- Generar en las estudiantes gran curiosidad sobre el tema para que investiguen mas sobre este
- Ayudar a las estudiantes con cada una de las dudas existentes sobre el tema
PH E INDICADORES
El pH es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución. El pH indica la concentración de iones de hidrógeno presentes en determinadas disoluciones.2 La sigla significa potencial de hidrógeno o potencial de hidrogeniones. El significado exacto de la p en «pH» no está claro, pero, de acuerdo con la Fundación Carlsberg, significa «poder de hidrógeno».3 Otra explicación es que la p representa los términos latinos pondus hydrogenii(«cantidad de hidrógeno») o potentia hydrogenii («capacidad de hidrógeno»). También se sugiere que Sørensen usó las letras p y q (letras comúnmente emparejadas en matemáticas) simplemente para etiquetar la solución de prueba (p) y la solución de referencia (q).4 Actualmente en química, la p significa «cologaritmo decimal de» y también se usa en el término pKa, que se usa para las constantes de disociación ácida.5
Este término fue acuñado por el bioquímico danés S. P. L. Sørensen (1868-1939), quien lo definió en 1909 como el opuesto del logaritmo de base 10 o el logaritmo negativo de la actividad de los iones hidrógeno. Esto es:
Métodos de determinación del pH
Existen varios métodos diferentes para medir el pH. Uno de estos es usando un trozo de papel indicador del pH. Cuando se introduce el papel en una solución, cambiará de color. Cada color diferente indica un valor de pH diferente. Este método no es muy preciso y no es apropiado para determinar valores de pH exactos. Es por eso que ahora hay tiras de test disponibles, que son capaces de determinar valores más pequeños de pH, tales como 3.5 or 8.5.
El método más preciso para determinar el pH es midiendo un cambio de color en un experimento químico de laboratorio. Con este método se pueden determinar valores de pH, tales como 5.07 and 2.03.
Ninguno de estos métodos es apropiado para determinar los cambios de pH con el tiempo.
El electrodo de pH
Un electrodo de pH es un tubo lo suficientemente pequeño como para poder ser introducido en un tarro normal. Está unido a un pH-metro por medio de un cable. Un tipo especial de fluído se coloca dentro del electrodo; este es normalmente “cloruro de potasio 3M”. Algunos electrodos contienen un gel que tiene las mismas propiedades que el fluído 3M. En el fluído hay cables de plata y platino. El sistema es bastante frágil, porque contiene una pequeña membrana. Los iones H+ y OH- entrarán al electrodo a través de esta membrana. Los iones crearán una carga ligeramente positiva y ligeramente negativa en cada extremo del electrodo. El potencial de las cargas determina el número de iones H+ y OH- y cuando esto haya sido determinado el pH aparecerá digitalmente en el pH-metro. El potencial depende de la temperatura de la solución. Es por eso que el pH-metro también muestra la temperatura.
Ácidos y bases
Cuando los ácidos entran en contacto con el agua, los iones se separan. Por ejemplo, el cloruro de hidrógeno se disociará en iones hidrógeno y cloro (HCL--à H+ + CL-).
Las bases también se disocian en sus iones cuando entran en contacto con el agua. Cuando el hidróxido de sodio entra en el agua se separará en iones de sodio e hidroxilo (NaOH--à Na+ + OH-).
Cuando una sustancia ácida acaba en el agua, le cederá a ésta un protón. El agua se volverá entonces ácida. El número de protones que el agua recibirá determina el pH. Cuando una sustancia básica entra en contacto con el agua captará protones. Esto bajará el p del agua.
Cuando una sustancia es fuertemente ácida cederá más protones al agua. Las bases fuertes cederán más iones hidroxilo.
A continuación resumimos una lista de productos y su pH:
pH
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producto
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14
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Hidróxido de sodio
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13
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lejía
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12.4
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lyme
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11
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amoniaco
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10.5
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manganeso
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8.3
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levadura en polvo
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7.4
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sangre humana
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7.0
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gua pura
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6.6
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leche
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4.5
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tomates
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4.0
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vino
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3.0
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manzanas
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2.0
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zumo de limón
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0
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ácido clorhídrico
|
¿Como se mide el PH?
El PH normalmente lo medimos en una escala de 1 a 14. El uno seria el valor mas ácido. El 14 el valor mas alcalino. Y el 7 el valor neutro. Normalmente se usan 2 tipos de instrumentos para medir el PH.
Reactivos de PH
Los reactivos de PH los podemos encontrar en tiras o en gotitas. Su uso es muy fácil. Se echan algunas gotitas en la muestra y dependiendo del color que coja el liquido podremos determinar si es ácido, alcalino o neutro. Con las tiras el procedimiento es muy similar, hay que mojar las tiras y cambiaran de color. Es muy fácil utilizar y para empezar siempre recomendamos este método.
El PH-Metro
El PH-metro es un potenciómetro que mide el PH entre dos electrodos. Un electrodo suele ser de plata o cloruro de plata y el otro suele ser vidrio que es sensible a los hidrogeniones.
Tabla de colores de PH
¿Cuanto es el PH en el cuerpo humano?
Depende, y decimos depende porque cada parte del cuerpo suele tener un PH diferente. Nuestro cuerpo esta continuamente generando hidrogeniones. Ponemos algunos ejemplos:
- Sangre. suele estar entre 7,35 y 7,45. Por encima o debajo de estos valores, tendríamos algún problema de salud.
- Piel. Suele tener un PH de 5,5.
- Jugos Gástricos. Su PH suele tener un valor de 1,5.
El Ph del liquido extracelular (como la sangre) es ligeramente alcalino. Nuestro cuerpo no puede permitirse cambios bruscos en el PH extracelular por ello existen mecanismos para proteger nuestro organismo y mantenerlo estable.
El PH del torrente sanguíneo es de 7,35 y 7,45
Sistemas para regular el PH del cuerpo Humano
Los propios líquidos corporales.
Tienen un sistema para absorber esos hidrogeniones y evitar la acidez en el organismo. Es el principal sistema para regular a corto plazo el PH en nuestro organismo. Gracias a sistemas tampón o Amortiguadores:- Ácido carbónico y bicarbonato sódico
- Fosfato
- Hemoglobina
- Proteínas plasmáticas.
Pulmones.
Cuando el principal sistema se satura eliminando Hidrogeniones, los pulmones convierte estos H(+) con la ayuda de iones bicarbonato (HCO3–) en dioxido de carbono (CO2) y agua (H2O). Es decir, con nuestra respiración ayudamos a nuestro cuerpo a estar en equilibrio. El estrés y una vida acelerada puede perjudicar a este órgano a no hacer su trabajo correctamente.Riñones.
El riñón es un gran filtro del cuerpo. Aparte de compensar los hidrogeniones como hace el pulmón. Gracias a él se eliminan ácidos formando iones amonio (NH4+) a partir del amoniaco (NH3), o por medio de otros neutralizadores de ácidos como el fosfato que limpian y regulan los iones hidrógeno H(+).
Sin embargo, en un momento de saturación. Nuestro cuerpo puede tomar medidas mas drásticas para neutralizar un PH ácido. La sangre, si no tiene los minerales alcalinos suficientes para compensar una gran acumulación de ácidos. Dejará los ácidos en los tejidos temporalmente hasta que pueda corregirlos. Recurrirá a las reservas de minerales alcalinos (calcio, magnesio, potasio) de los huesos, uñas, articulaciones, etc. para conseguir que el cuerpo este equilibrado. Pudiendo provocar enfermedades a largo plazo si esto se repite con frecuencia.
¿Que es el PH del agua?
El agua no es mas que una disolución de un disolvente (H2O) con minerales. Como toda disolución, se le puede calcular el PH en función de la cantidad de hidrogeniones H(+) que tenga el liquido.
Como hemos visto anteriormente el agua puede ser ácida, neutra o alcalina.
¿QUÉ SON LOS INDICADORES DE PH?
Los indicadores de pH son sustancias orgánicas que cambian de color de acuerdo con el tipo de objeto con el que entra en contacto, informándonos así de qué tipo de sustancia se trata, tanto en sustancias ácidas como alcalinas. Su función principal es la de dar información sobre el grado de alcalinidad o acidez de una sustancia o una reacción, es decir, sobre su pH.
Por lo tanto, las sustancias que se usan para conocer el grado de pH de determinadas soluciones, o incluso de una sustancia durante el momento en que se realiza una reacción de neutralización, se llaman indicadores de pH. La coloración que adquiera el indicador, dependiendo de su tipo, nos especificará la concentración de iones de hidrógeno en una sustancia. Tenemos un ejemplo de indicador en la fenolftaleína, que es un compuesto orgánico incoloro, el cual cambia a color rosado o violeta cuando el pH es mayor a 7.
-Los indicadores de pH (o ácido-base) más usuales son:
- Papel tornasol azul y rojo.- Este tipo de papel ayuda fácilmente a determinar el pH con bastante precisión, por lo que es un indicador sumamente usado. El papel tornasol cambia de azul a rojo para indicar que de una base pasa a ácido; además está el papel tornasol neutro que cambia del morado al rojo indicando así que de ácido pasa a base.
- Papel indicador universal.- Existe un indicador universal que nos da el pH de acuerdo a una escala de colores. El color rosa corresponde al ácido más fuerte con un pH de cero a uno y el color azul a una base muy fuerte con valores de Ph entre 13 y 14. Los otros colores muestran el cambio de coloración del papel indicador cuando las sustancias tienen valores de pH de entre 2 y 13. Usando este papel indicador cualquier individuo puede identificar el pH de los alimentos y clasificarlos en ácidos, básicos y neutros dependiendo de la coloración. Si el color está entre el rosa y el amarillo, es decir, con un valor mayor a cero y menor a 7, los alimentos serán ácidos, pero si el papel indicador nos da una coloración entre verde amarillento y azul, los alimentos tendrán características de bases.
- La antocianina, que se obtiene de las fresas, uvas, ciruelas, entre otros frutos, es un indicador de pH frecuentemente usado. Debido a que produce coloración roja, azul o violeta en diversas flores, también es usada como un colorante natural en la industria textil, alimentaria, farmacéutica y cosmética.
- Anaranjado de metilo.- El anaranjado de metilo es un colorante que cambia de color de rojo a naranja-amarillo entre pH 3,1 y 4,4. El nombre del compuesto químico del indicador es sal sódica de ácido sulfónico de 4-Dimetilaminoazobenceno. En la actualidad, para este colorante (que también funciona como indicador), se registran muchas aplicaciones que van desde la preparación de sustancias farmacéuticas, colorante de teñido, y determinante de la alcalinidad del fango en la industria petrolera. El anaranjado de metilo también se conoce como heliantina.
- Azul de bromotimol.- El azul de bromotimol es un indicador de pH usado especialmente para determinar el pH en zonas próximas al pH=7, ya que posee un intervalo de viraje del amarillo al azul entre valores 6.0 y 7.6 (aproximadamente).
- Rojo de metilo.- El rojo de metilo es un indicador de pH que permite determinar la formación de ácidos que se producen durante la fermentación de un carbohidrato.
Algunos indicadores se pueden preparar o encontrar en el hogar o en el laboratorio; por su origen vegetal, convivimos todo el tiempo con objetos que poseen sustancias indicadoras como la col morada, la cebolla morada o la flor de jamaica hervida en agua.
YENKA:
PH E INDICADORES
NEUTRALIZACION
Se le conoce también como la reacción química formada de un ácido con una base.
Las reacciones de neutralización son generalmente exotérmicas, lo que significa que desprenden energía en forma de calor.
En una reacción química; cuerpos o sustancias experimentan transformaciones que alteran su composición dando origen a: sustancias nuevas.
Cambios en sus propiedades.
Las que experimentan cambios se denominan reactivos y los que se forman productos.
De la reacción química formado por un ácido base se obtienen compuestos llamados sales.
La reacción entre un ácido y una base se llama neutralización. Cuando en la reacción participan un ácido fuerte y una base fuerte se obtiene una sal y agua. Si una de las especies es de naturaleza débil y la neutralización se produce en disolución acuosa también se obtiene su respectiva especie conjugada y agua. Se puede decir que la neutralización es la combinación de iones hidronio y de aniones hidróxido para formar moléculas de agua. Durante este proceso se forma una sal.
Las reacciones de neutralización son generalmente exotérmicas, lo que significa que desprenden energía en forma de calor.
Podemos resumir el proceso así:
ácido + base → sal + agua
YENKA:
NEUTRALIZACIÓN
HIDRÓXIDO DE POTASIO CON ÁCIDO NÍTRICO
HIDRÓXIDO DE POTASIO CON ÁCIDO SULFÚRICO
HIDRÓXIDO DE SODIO CON ÁCIDO CLORHÍDRICO
HIDRÓXIDO DE SODIO CON ÁCIDO DE NITRICO
TITULACIÓN
La valoración o titulación es un método de análisis químico cuantitativo en el laboratorio que se utiliza para determinar la concentración desconocida de un reactivo a partir de un reactivo con concentración conocida. Debido a que las medidas de volumen desempeñan un papel fundamental en las titulaciones, se le conoce también como análisis volumétrico.
Un reactivo llamado “valorante” o “titulador”, de volumen y concentración conocida (una solución estándar o solución patrón) se utiliza para que reaccione con una solución del analito, de concentración desconocida. Utilizando una bureta calibrada para añadir el valorante es posible determinar la cantidad exacta que se ha consumido cuando se alcanza el punto final. El punto final es el punto en el que finaliza la valoración, y se determina mediante el uso de un indicador. Idealmente es el mismo volumen que en el punto de equivalencia—el número de moles de valorante añadido es igual al número de moles de analito, algún múltiplo del mismo (como en los ácidos polipróticos). En la valoración clásica ácido fuerte-base fuerte, el punto final de la valoración es el punto en el que el pH del reactante es exactamente 7, y a menudo la solución cambia en este momento de color de forma permanente debido a un indicador. Sin embargo, existen muchos tipos diferentes de valoraciones (ver más adelante). Pueden usarse muchos métodos para indicar el punto final de una reacción: a menudo se usan indicadores visuales (cambian de color). En una titulación o valoración ácido-base simple, puede usarse un indicador de pH, como la fenolftaleína, que es normalmente incolora pero adquiere color rosa cuando el pH es igual o mayor que 8,2. Otro ejemplo es el naranja de metilo, de color rojo en medio ácido y amarillo en disoluciones básicas. No todas las titulaciones requieren un indicador. En algunos casos, o bien los reactivos o los productos son fuertemente coloreados y pueden servir como "indicador". Por ejemplo, una titulación o valoración redox que utiliza permanganato de potasio como disolución estándar (rosa/violeta) no requiere indicador porque sufre un cambio de color fácil de detectar pues queda incolora al reducirse el permanganato. Después del punto de equivalencia, hay un exceso de la disolución titulante (permanganato) y persiste un color rosado débil que no desaparece.
Debido a la naturaleza logarítmica de la curva de pH, las transiciones en el punto final son muy rápidas; y entonces, una simple gota puede cambiar el pH de modo muy significativo y provocar un cambio de color en el indicador. Hay una ligera diferencia entre el cambio de color del indicador y el punto de equivalencia de la titulación o valoración. Este error se denomina error del indicador. Por este motivo es aconsejable efectuar determinaciones en blanco con el indicador y restarle el resultado al volumen gastado en la valoración.
YENKA
TITULACIÓN
CONCLUSIONES
- Se llego a la conclusión de que la valoración o titulación es un método de análisis químico cuantitativo en el laboratorio que se utiliza para determinar la concentración desconocida de un reactivo a partir de un reactivo con concentración conocida.
- También se concluyo que la neutralización es la combinación de cationes hidrógeno y de aniones hidróxido para formar moléculas de agua.
- Se le conoce también como la reacción química formada de un ácido con una base.
Las reacciones de neutralización son generalmente exotérmicas, lo que significa que desprenden energía en forma de calor.
WEBGRAFIA
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