El pH, abreviatura de Potencial Hidrógeno es un parámetro muy usado en química para medir el grado de acidez o alcalinidad de las sustancias. Esto tiene enorme importancia en muchos procesos tanto Químicos como biológicos. Es un factor clave para que muchas reacciones se hagan o no. Por ejemplo en biología las enzimas responsables de reacciones bioquímicas tienen una actividad máxima bajo cierto rango de pH. Fuera de ese rango decae mucho su actividad catalítica. Nuestra sangre tiene un pH entre 7,35 y 7,45. Apenas fuera de ese rango están comprometidas nuestras funciones vitales. En los alimentos el pH es un marcador del buen o mal estado de este. Por lo expuesto el pH tiene enormes aplicaciones.
La definición de ácidos y bases ha ido modificándose con el tiempo. Al principio Arrhenius fue quien clasifico a los ácidos como aquellas sustancias que son capaces de liberar protones (H+) y a las bases como aquellas sustancias que pueden liberar iones OH-. Esta teoría tenía algunas limitaciones ya que algunas sustancias podían comportarse como bases sin tener en su molécula el ion OH-. Por ejemplo el NH3. Aparte para Arrhenius solo existía el medio acuoso y hoy es sabido que en medios distintos también existen reacciones ácido-base.
Brönsted y Lowry posteriormente propusieron otra teoría en la cual los ácidosybases actúan como pares conjugados. Ácido es aquella sustancia capaz de aportar protones y base aquella sustancia capaz de captarlos. No tiene presente en su definición al ion OH-.
Simbólicamente:
AH + H2O —-> A- + H3O+
El AH es el ácido, (ácido 1) de su base conjugada A- (base 1) y el agua (base 2) es la base de su ácido conjugado H3O+ (ácido 2).
ESCALA PH.
La escala de pH se establece en una recta numérica que va desde el 0 hasta el 14.El número 7 corresponde a las soluciones neutras. El sector izquierdo de la recta numérica indica acidez, que va aumentando en intensidad cuando más lejos se está del 7.Por ejemplo una solución que tiene el pH 1 es más ácida o más fuerte que aquella que tiene un pH 6. De la misma manera, hacia la derecha del 7 las soluciones son básicas y son más fuertes o más básicas cuanto más se alejan del 7. Por ejemplo, una base que tenga pH 14 es más fuerte que una que tenga pH 8
LABORATORIO PH.
MATERIALES:
- Tubos de ensayo.
- Vaso precipitado.
REACTIVOS:
- Sumo de naranja.
- Soda cáustica (diablo rojo).
- Sumo de limón.
- Alcaseltzer ó Sal de frutas.
- Ácido sulfúrico.
- Leche de milanta.
PASOS
1. Antes de iniciar debemos usar nuestros guantes de laboratorio, para evitar contacto con alguna sustancia que pueda perjudicar nuestra salud y lavar muy bien todos los materiales.
2. luego de tener todo previamente limpio, procedemos a rotular los tubos de ensayo, para no confundirnos al momento de tomar apuntes del laboratorio.
3. A cada uno de los tubos de ensayo previamente marcados y limpios, se le agrega la disolución de repollo morado (iniciador).
4. Con mucho cuidado, se le adiciona a cada una de los tubos de ensayo un reactivo diferente.
TUBO DE ENSAYO 1 // adicionamos sumo de Naranja
Al adicionar el sumo de naranja, la reacción es claramente inmediata. Podemos observar que el color del iniciador se convierte en un morado más claro.Si lo clasificamos por el color, en la escala del ph, podemos ubicarlo en un media acidez.
TUBO DE ENSAYO 2 // adicionamos la soda cáustica(diablo rojo).
Al adicionar la soda cáustica(base), podemos observar que le color cambia a verde, y minutos después queda amarrillo.Si lo clasificamos por el color, en la escala del ph, podemos ubicarlo en un media acidez.
TUBO DE ENSAYO 3 // adicionamos sumo de limón.
Al adicionar sumo de limón notamos como el color cambia a un rojo intenso el cual lo cual lo clasifica en la escala de ph como un ácido alto.
TUBO DE ENSAYO 4// adicionamos Alcaseltzer
Al adiconar el alcaseltzer a la col morada vemos una reacción inmediata de efervescencia, el morado que se produce es más claro que el del iniciador, clasificándolo así en la escala de ph con una acidez baja.
TUBO DE ENSAYO 5 // adicionamos ácido sulfúrico.
Al adicionar ácido sulfúrico a la col morada, podemos notar un color rojo claro el cual lo clasifica en la escala de ph como un ácido medio.
TUBO DE ENSAYO 6 // adicionamos la leche (milanta)
Al adicionar la milanta en la col morada, podemos observar el cambio de color de un morado, aun azul verdoso, el cual lo ubica en la escala de ph con una alcalinidad media.
5. Después de realizar los experimentos con las debidas sustancias, ahora procedemos organizarlas de mayor a menor acidez.
Al final, si se quiere se pueden combinar diferentes sustancias para mirar qué colores más pueden resultar con dos o más sustancias de las anteriormente combinadas.
Material cilíndrico de vidrio graduado, alargado, que termina en una llave para poder controlar el flujo del líquido que se va a medir. Se usa en operaciones en que se necesita medir volúmenes con gran exactitud.
Balón:
Es un recipiente de vidrio resistente al calor, que sirve para preparar
soluciones o reacción química.
Balón de destilación fraccionada:
Es un balón con cuello más largo y soldado a él un tubo estrecho inclinado, ligeramente hacia abajo.
Balón de kjeldahl:
Es piriforme y con cuello bastante largo.Sirve especialmente para la digestión.
Matraz Erlen Meyer:
Material de vidrio que se emplea en el laboratorio para calentar líquidos o preparar soluciones.
Vasos de Precipitados:
Material de laboratorio de vidrio, que se usa como recipiente y también para obtener precipitados. Son resistentes al calor.
Pipeta:
Son instrumentos de vidrio que se usan para medir los líquidos con mayor exactitud. Estas pueden ser aforadas (miden un volumen exacto) o parciales (miden un volumen aproximado).
Probeta:
Instrumento de laboratorio de vidrio o plástico, que se emplea para medir el volumen de los líquidos. Estas miden volúmenes aproximados.
Tubos de ensayo:
Consiste en un pequeño tubo de vidrio especial con una abertura en la zona superior, y en la zona inferior se encuentra cerrado y redondeado que resiste las temperaturas muy altas, sin embargo los cambios de temperatura muy radicales pueden provocar el rompimiento de tubo.
MATERIALES DE CALOR Y FRÍO:
Mechero:
Es un instrumento de vidrio o metal, destinado a proporcionar combustión. Los más usados son los de alcohol y los de gas, principalmente, el de Bunsen. Los mecheros Bunsen constan de un tubo vertical, enroscado en su parte baja a un pie por donde entra el gas. Mediante un aro metálico móvil se regula la entrada de aire. La mezcla se
enciende por la parte superior.
Rejilla de asbesto:
Es una rejilla con una cubierta de asbesto, que contribuye a repartir uniformemente el calor. Sobre ésta se ponen vasos, matraces, etc sometidos a calor. Se utiliza sobre un trípode de metal.
Trípode:
artefacto metálico que se utiliza sobre el mechero para apoyar la rejilla de asbesto y así someter muestras a temperatura.
Aro:
Se utiliza en conjunto con el soporte universal, y sobre él se coloca una rejilla de asbesto. Sobre esto se ponen vasos o matraces que se someten a calor.
Refrigerante:
Se utiliza para condensar el vapor en las destilaciones. Para ello se hace circular agua, en contracorriente, por la camisa exterior. Para ofrecer una mayor superficie y aumentar el intercambio de calor, el vapor circula a través de unos ensanchamientos (bolas).
OTROS:
Cápsula de Porcelana:
Material de laboratorio de porcelana, que se utiliza para la separación de mezclas, por evaporación y para someter al calor ciertas sustancias que requieren de elevadas temperaturas.
Mortero:
Material de laboratorio de porcelana o de vidrio, que se usa para moler o reducir el tamaño de las sustancias (ejemplo medicamentos). Consta de dos partes: el mazo y el mortero propiamente dicho.
Gradilla:
Material de laboratorio de madera, metal o plástico, que se usa como soporte de los tubos de ensayo, o tubos en general.
Cápsula de Petri:
Son utilizadas en bioquímica para llevar a cabo cultivos de microorganismos.
Soporte de Metal:
Está formado por una base o pie pesado, en el que
ajusta perfectamente el extremo de una barra cilíndrica de hierro.A la barra
se pueden acoplar aros y pinzas que se utilizan para sujetar otros
elementos. A veces se utiliza una rejilla metálica colocada encima del aro,
para sostener los recipiente.
Realizado por: Diego Ferney Anaya Vargas Silvia Lisseth Gómez Silva Grado 10-1T Colegio Nacional San José de Guanentá.
Los hidróxidos metálicos son compuestos ternarios (es decir,
constituidos por tres elementos): un metal, oxígeno e hidrógeno En
los hidróxidos metálicos el oxígeno y el hidrógeno se encuentran formando uno o
más grupos OH (grupos hidroxilo), por lo que estos compuestos siempre tienen el
mismo número de átomos de oxígeno que de hidrógeno.
Aplicaciones de los Hidróxidos:
Los hidróxidos metálicos tienen gran aplicación en la industria, la vida y el laboratorio.
La propiedad de los álcalis de reaccionar con las proteínas es usada en la determinación del porcentaje de lana que posee los tejidos.
Otros hidróxidos son utilizados en la medicina cuando se necesita la presencia de un medio básico en el organismo para combatir la acidez estomacal. Por ejemplo el hidróxido de aluminio.
El hidróxido de calcio se emplea en la industria azucarera para controlar la acidez del guarapo y en la agricultura para variar el grado de acidez de los suelos, además es utilizado en la construcción, para unir ladrillos y bloques y para repellar paredes y se utiliza en la odontología para reparar las dentaduras dañadas.
La disolución de hidróxido de bario (agua de barita) y de hidróxido de calcio (agua de cal) son utilizados para la identificación del dióxido de carbono.
La suspensión de hidróxido de calcio (lechada de cal) es utilizada como pintura y en la industria química.
La sosa y la potasa cáustica se utilizan en la fabricación de jabones.
Los hidróxidos de hierro, además de ser menas de este metal, se usan en la preparación de pinturas para proteger el hierro y la madera. Al presentar gran absorción superficial se emplea para la depuración de aguas y para la eliminación de gases sulfhídricos del aire.
El hidróxido de sodio se utiliza en la fabricación del papel, jabones, fibras textiles, etc.
Usos de algunos Hidróxidos
Hidróxido de Sodio, (NaOH): También llamado sosa cáustica. Se usa bastante en la industria para elaborar, por ejemplo, papel o detergentes. En el hogar también se usa como elemento de limpieza.
Hidróxido de Calcio, Ca(OH)2: cal hidratada, o cal muerta tiene múltiples aplicaciones. Por ejemplo en la construcción para encalar o fabricar morter, en tratamientos potabilizadores de agua, en la industria química para hacer pesticidas, etc.
Hidróxido de Magnesio, Mg(OH)2: También llamado leche de magnesia, se usa como anti-ácido o laxante, así como la indigestión ácida y malestares estomacales.
Hidróxido de Potasio, KOH: O potasa caustica, sirve para la fabricación de jabón, baterías alcalinas, cosméticos, productos de limpieza.
Hidróxido de Litio, (LiOH): Se usa, por ejemplo, en la fabricación de cerámica. También es usado para la purificación de gases y aire fundamentalmente en las naves espaciales y submarinos.
Hidróxido de Amonio, (NH4OH): Preparación de levaduras, fabricación de detergentes. El hidróxido de amonio también puede eliminar gas amoniaco al aire. Es muy poco conductor de la electricidad, mucho menos que el agua.
Hidróxido de Bario, Ba(OH)2:Fabricación de azúcar, jabones, cerámicas, grasas para altas temperaturas y para la desacifidicación del papel.
Realizado por: Diego Ferney Anaya Vargas
Silvia Lisseth Gómez Silva
Grado 10-1T
Colegio Nacional San José de Guanentá.
