PROYECTO FINAL

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE HIDALGO

BACHILLERATO VIRTUAL

SUV.jpg

QUÍMICA ORGÁNICA

QUIMICAORG.jpg

EQUIPO EQUILIBRIO

INTEGRANTES:

CRISTINA RUÍZ MODRAGÓN

DANIELA MEJÍA REYES

PERIODO

MAYO – JULIO

2016

_________________________________________________________________

FASE 2

“EFECTO EFERVESCENTE DE UNA ÁCIDO CON UNA BASE”

OBJETIVO GENERAL

Al final del  tema, el alumno aplicara los aprendizajes obtenidos durante la unidad, con la finalidad de identificar el resultado de la combinación de un ácido con una base, mediante un experimento casero de dificultad media donde utilizara bicarbonato de sodio y vinagre para su realización.

*

INTRODUCCIÓN

Según Arrhenius, un ácido es toda sustancia que, en solución acuosa, es capaz de liberar protones o iones H+; una base es toda sustancia que, en solución acuosa, es capaz de liberar iones OH. Según Brönsted-Lowry un acido es toda especie química (molécula o ión) que es capaz de ceder protones, H+, a otra especie química. Base es toda especie química (molécula o ión) que es capaz de captar protones, H+.

El experimento  que vamos a realizar, es para descubrir el comportamiento de los ácidos y las bases.

El comportamiento de los ácidos y las bases depende de cuantos iones formen al momento de la disolución acuosa. El ácido clorhídrico (HCl) por ejemplo, produce más iones H+ que el ácido acético (CH3COOH) del vinagre. Los ácidos que se ionizan casi completamente como el HCl, se llama ácido fuerte, , por lo tanto, al final de la disolución no quedará nada del ácido (o de la base) y de acuerdo con la estequiometria de la reacción es fácil calcular la concentración de iones H3O + (o de OH -) y a partir de ahí su pH. Los ácidos y bases débiles el problema se reduce a calcular la concentración de iones H3O + (o de OH -) teniendo en cuenta que se trata de un equilibrio que viene determinado por su constante de acidez (Ka) o de basicidad (Kb)Sin embargo el ácido acético recibe el nombre de ácido débil.

Nuestra idea del proyecto nace de la necesidad de descubrir la reacción de estos dos agentes, uno alcalino y el otro ácido, saber que pasa y el porqué de la reacción química entre ellos, todo esto con bases científicas.

Lo que vamos a ver en este experimento es la reacción que tendrán estas dos sustancias que se mezclaran para tener un ácido-base. Cuando lo átomos del bicarbonato de sodio choquen con los del vinagre podremos observar su reacción esto nos indicara que están trabajando, al igual que cuando juntamos el jugo de un limón  con el carbonato de sodio esto va hacer la misma reacción porque es ácido como el vinagre.

_________________________________________________________________

MATERIALES:

  • 1- Globo
  • 4 cucharadas pequeñas de bicarbonato de sodio.
  • Medio vaso de vinagre.
  • Botella de plástico de medio litro.
  • Embudo para meter fácilmente el bicarbonato dentro del globo.

 

materiales.jpg

PASO 1

Colocamos la botella vacía y sobre esta colocamos el embudo,  ahora sin soltarlo vaciamos  el medio vaso de vinagre con mucho cuidado para que no se tire.

PASO1.jpg

 

 

PASO 2

Tomamos el globo y lo colocamos cuidadosamente en el embudo presionando muy bien ya que vamos a vaciar dentro las 4 cucharadas pequeñas de  bicarbonato de sodio.

PASO2.jpg

PASO 3

Colocamos el globo con mucho cuidado alrededor de la boca de la botella tratando de no tirar el bicarbonato de sodio ya que lo tenemos en el globo y puede caerse si no tenemos cuidado.

PASO3.jpg

 

PASO 4

Nos disponemos a vaciarlo y vamos a ver enseguida  como comienzan a aparecer las burbujas, lo cual quiere decir que la espuma nos indica la presencia de una reacción química.

PASO4.jpg

PASO 5

Observamos que la espuma va en aumento y está haciendo que el globo se infle esto quiere decir que el gas  (CO2) esta comenzando a salir y esto es lo que expande el material elastico del globo,  las dos sustancias  están reaccionando favorablemente.

PASO5.jpg

 

 

PASO 6

Vemos como en la botella se sigue formando más espuma.  Las burbujas que se formarion por lareaccion del vinagre y el bicarbonato continúan  más activas todavía y vemos como sigue aumentando el tamaño del globo lo cual quiere decir que está al máximo.

 

PASO6.jpg

PASO 7

En este momento notamos que el globo aumento todavía más su tamaño y aún continúa saliendo el gas,  pero esto no será por mucho tiempo porque  vemos que la espuma no aumenta más.

PASO7.jpg

PASO 8

En este momento la espuma disminuyo y el gas dejo de salir, la reacción química ha terminado y el globo no se inflara más. La reacción química acaba cuando se consume uno de los dos reactivos.

En este último notamos como los átomos de los materiales siguen trabajando aunque el gas ya no se puede sentir pues el globo ya no se infla, el gas termino de salir casi por completo el globo esta todavía unido a la botella y creo que esta inflado porque todavía el gas esta entre el globo y la botella, hemos terminado nuestro experimento.

PASO8.jpg

RESULTADOS

El gas que observamos en las burbujas es el dióxido de carbono que se generó en la reacción química al unirse los átomos del bicarbonato de sodio con los átomos del vinagre,  al expandirse este gas choco contra las paredes del globo provocando que se inflara esto sucede porque no hay enlaces entre ellos  los átomos se separan  provocando esta reacción  y la reacción duro aproximadamente 5 minutos.

CONCLUSIÓN

Una reacción química se define en pocas palabras como el proceso por el cual una o varias sustancias se convierten en otras.

En este experimento utilizamos el vinagre (ácido) con el bicarbonato (base) para lograr una reacción efervescente entre estos y lograr inflar el globo.

Como podemos observar en las imágenes, al momento de combinar los dos reactivos, se produce un gas llamado dióxido de carbono o CO2, entonces comienza a generarse burbujas, esto se debe a que de Dióxido de carbono (CO2) dentro de la botella, se expande pero al estar el globo cubriendo la salida de la botella se expande dentro del globo elástico, por otro lado el globo se infla con el gas hasta que la reacción pierde fuerza y el gas generado ya no es suficiente como para seguir inflando el globo, en ese momento termina nuestro experimento.

BIBLIOGRAFÍA

quimitube.com, (s/f). “Teoría Ácido Base 1: Concepto de ácido y de base”. Recuperado de: http://www.quimitube.com/videos/teoria-1-concepto-de-acido-y-de-base

 

PROYECTO FINAL

FASE 3

“INDICADOR NATURAL DE PH”

*

INTRODUCCION

 

El pH indica el grado de acidez o basicidad de una solución, éste se mide por la concentración del ion hidrógeno El pH indica el grado de acidez o basicidad de una solución, éste se mide por la concentración del ion hidrógeno; los valores de pH están comprendidos en una escala de 0 a 14, el valor medio es 7; el cual corresponde a solución neutra por ejemplo agua, los valores que se encuentran por debajo de 7 indican soluciones ácidas y valores por encima de 7 corresponde a soluciones básicas o alcalinas; los valores de pH están comprendidos en una escala de 0 a 14, el valor medio es 7; el cual corresponde a solución neutra por ejemplo agua, los valores que se encuentran por debajo de 7 indican soluciones ácidas y valores por encima de 7 corresponde a soluciones básicas o alcalinas.

A continuación se muestra la realización de un experimento Indicador de ph casero, con materiales que encontramos en nuestra casa, utilizamos una base liquida resultado de la cocción de col morada y agregamos sustancias tanto acidas como bases para lograr un cambio de coloración en el agua e identificar posteriormente su grado de acidez o basicidad respecto a cada sustancia.

INDICADORES DE PH

Los indicadores ácido-base son sustancias que cambian de color en función del pH. Son de gran utilidad para detectar el punto de equivalencia de una neutralización. También se utilizan mezclas de varios indicadores para fabricar el papel pH universal.

Los indicadores ácido-base suelen ser ácidos orgánicos o bases orgánicas débiles que tienen colores marcadamente diferentes en sus formas molecular e ionizada. La presencia en la disolución de una u otra forma depende del pH, de acuerdo con las leyes del equilibrio químico (principio de Le Chatelier).

Por ejemplo, supongamos un ácido orgánico débil H-In que actúa como indicador. En agua pura se establecerá el equilibrio:

H-IN + H2O ↔ H3 O+ + In 

Forma molecular del ácido forma ionizada del ácido

Si añadimos un ácido (medio ácido) aumentará la concentración de H3 O+. De acuerdo con el principio de Le Chatelier el equilibrio se desplazará hacia la izquierda para contrarrestar el incremento, por tanto, aumentará la concentración de la forma molecular del indicador, que será predominante, y con ella su color característico.

Si añadimos al equilibrio una base capturará los iones hidronio H3O+, presentes. Para establecer el equilibrio se disociará más indicador, y la reacción se desplazará hacia la derecha. Llegará un momento en que la forma ionizada In- será la predominante y con ella su color característico.

En términos generales, se puede usar las siguientes relaciones de concentración

para predecir el color que se percibe del indicador

[H-In] / [In] ≥ 10 predomina el color de la forma molecular H-In

[In] / [H-In] ≥ 10 predomina el color del anión In-

Si [H-In] = [In] entonces el color del indicador es una combinación de los dos Ejemplos de indicadores son anaranjado de metilo (rojo a pH 1-2; amarillo de pH 5-13), rojo de metilo (rojo a pH 1-3; amarillo a pH 7-13) azul de bromotimol (amarillo a pH 1-5; azul a pH 8-13) etc.

En esta tabla se muestran los colores con respecto al grado de acidez y basicidad.

TABLAINDICADORAPH

NEUTRALIZACIÓN y ESTEQUIOMETRÍA

Neutralización es la reacción entre un ácido y una base para dar una sal más agua.

Cuando se mezcla una disolución de un ácido y otra de una base se produce una reacción de neutralización. Según las cantidades relativas de estas sustancias se pueden dar tres situaciones:

  1. Exceso de ácido

Toda la base reacciona con parte del ácido presente, por lo que queda ácido en exceso. La disolución final será ácida (pH< 7).

  1. Exceso de base

Todo el ácido reacciona con parte de la base presente, con lo que queda un exceso de base sin reaccionar. La disolución será básica (pH> 7).

  1. Cantidades estequiométricas de ácido y base

Todo el ácido presente y toda la base reaccionan entre sí, no queda exceso de ninguno de ellos. En este último caso, la neutralización es completa y se dice que se ha alcanzado el punto de equivalencia. Esta situación es la más interesante.

 

EXPERIMENTO

Materiales:

  • 500 ml de agua de cocción de col morada
  • 6 contenedores pequeños (no metálicos)

Sustancias

  • Vinagre
  • Limón
  • Aspirina (Ácido acetilsalicílico)
  • Bicarbonato de sodio
  • Detergente
  • Producto de limpieza (Ácido triclorocianurico)

Materiales.jpg

Procedimiento:

1. Se vacía en cada contenedor una cantidad suficiente de liquido de cocción. Ya con todos nuestros materiales listos, comenzaremos con nuestra primer sustancia: Vinagre. Se agrega una cucharadita de vinagre a nuestro liquido principal e inmediatamente el agua comienza a cambiar su color, pasando de un azul turquesa a un rosa opaco casi lila. Revolvemos con una cuchara para incorporar bien los ingredientes.

acido1vinagre.jpg Acido1.jpg

2. A continuación probaremos con jugo de limón, agregando el jugo al agua de cocción, notamos que de la misma manera el agua cambia de color y revolvemos. esta vez el agua se pinta de un rosa mas brillante que el anterior.

Acido2.jpg Acido2limon.jpg

3. Después experimentaremos con el ácido acetilsalicílico o aspirina como comúnmente lo conocemos. Se pulveriza la pastilla previamente para facilitar su disolución en el liquido, posteriormente agregamos el polvo resultante al liquido y revolvemos muy bien, conforme hacemos esto se va colorando el agua de un rosa brillante o violeta, mas obscuro que el que obtuvimos con el limón.

Acido3acetilsalicilico.jpg Acido3.jpg

4. Ahora vamos a utilizar el detergente, igual que con los anteriores, agregamos una cucharadita al agua y revolvemos, se puede ver como va cambiando lentamente el color pero ahora pasa de azul turquesa a un verde pasto o verde claro. (Después de un tiempo se puede ver que la substancia sigue actuando y el color se vuelve cada vez mas claro, notamos un color casi amarillo).

Base1detergente.jpg

5. Toca experimentar con el producto de limpieza elegido el cual tiene como ingrediente el Ácido triclorocianurico; también se agrega una cucharadita y se revuelve bien, enseguida observamos el cambio de color verde obscuro.

Base2tricloridrico.jpg

6. En esta ultima prueba utilizaremos una sustancia muy conocida, el bicarbonato de sodio que la mayoría encontramos en nuestras casas ya sea que la utilicemos para limpieza del hogar o para la cocina. Agregamos una cucharadita al liquido y revolvemos, rápidamente el agua se torna mas oscura de lo que es y finalmente obtenemos un color azul marino.

Base3bicarbonato.jpg

CONCLUSIONES

Finalmente observamos y comparamos los resultados de cada sustancia con la que experimentamos y conforme a la tabla indicadora de pH, observamos el grado de acidez o basicidad de cada uno.

productofinal.jpg

Los resultados fueron:

SUSTANCIA COLOR GRADO DE

ACIDEZ / BASICIDAD

Vinagre Azul violeta 7
Limón Rojo violeta 4
Aspirina Violeta 6
Detergente Verde 12
Limpiador Verde 12.5
Bicarbonato de sodio Azul 7.5

 

CONCLUSION

Este experimento nos permitió comprender que cada sustancia que existe tiene un pH ya sea acido o alcalino e incluso neutro, podemos identificar que cada uno tiene un grado ya sea de acidez o basicidad pero entre estos hay diferentes niveles y gracias a las pruebas realizadas pudimos analizar los cambios que producen al reaccionar el pH de cada uno. Observamos un efecto de cambio de coloración en el líquido del experimento, el cambio de color del agua  dependía en el ph de la substancia en una escala que iba desde el rojo para el más ácido y hasta el azul para el más básico.

_________________________________________________________________

BIBLIOGRAFÍA

Autor desconocido, (Julio, 2008). “Definición de pH”. Recuperado en Junio, 2016 de: http://quimica1general1.blogspot.mx/2008/06/el-qumico-dans-slp-stirensen.html

Quimitube.com, (Marzo, 28). “Tu laboratorio: fabricación casera de indicadores ácido base”. Recuperado de: http://www.quimitube.com/fabricacion-indicadores-acido-base

Autor desconcocido, (s/f). “Indicador de pH casero”. Recuperado de: https://sites.google.com/site/experimentossencillos/materia/indicador-de-ph-casero