1 PREPARACION DE UN INDICADOR NATURAL ACIDO – BASE

INTRODUCCION:

Desde tiempos muy antiguos, se conocen distintas sustancias de origen orgánico que tienen la propiedad de cambiar su color, dependiendo de las características ácidas o básicas de las sustancias a las que son añadidas. En la actualidad, estas sustancias, y muchas otras, que se han introducido en el uso habitual de los laboratorios químicos, se utilizan con la finalidad de determinar el valor del pH de las disoluciones, así como también, el punto final de las valoraciones ácido – base. Dichas sustancias reciben el nombre de indicadores ácido-base.

La acidez y la basicidad constituyen el conjunto de propiedades características de dos importantes grupos de sustancias químicas: los ácidos y las bases. En la actualidad se consideran los ácidos como dadores de protones y las bases como aceptores. Los procesos en los que interviene un ácido intervienen también su base conjugada, que es la sustancia que recibe el protón cedido por el ácido. Tales procesos se denominan reacciones ácido-base. La acidez y la basicidad son dos formas contrapuestas de comportamiento de las sustancias químicas cuyo estudio atrajo siempre la atención de los químicos.

En la actualidad, el resultado final de la evolución de esos dos conceptos científicos constituye un importante rasgo de la química general que resulta imprescindible para entender la multitud de procesos químicos que, ya sea en la materia viva, ya sea en la materia inerte, se identifican bajo el nombre de reacciones ácido-base.

Para determinar la acides o basicidad de una solución, se emplean sustancias llamadas indicadores. Un indicador se define como un acido o una base débil, la cual cambia de color de acuerdo con la acidez o alcalinidad que presente una solución, de este modo, con respecto al cambio de color que presenten los indicadores, se conocen los resultados y se determina el rango de acidez. Entre los indicadores más comunes se encuentran el naranja de metilo, papel tornasol y la fenolftaleína.

Los indicadores constituyen una gran herramienta en la determinación de las propiedades químicas mediante la observación física, de este modo resulta sencillo determinar y describir a una sustancia como acido o base.

El trabajar con sustancias acidas y básicas resulta gran parte dentro de la experimentación en química analítica, ya que mediante procesos de titulación y valoración de sustancias se describe todos los rasgos que posea dicha sustancia.

Cada uno de los indicadores posee un intervalo de viraje que lo caracteriza, es decir, un entorno en mayor o menor medida, reducido de unidades de pH. Dentro de dicho intervalo es donde se produce el cambio de color, o viraje. Un indicador tiene mayor utilidad, cuanto más pequeño es su intervalo de viraje, produciéndose así de forma más clara y sencilla el cambio de color.

2 PREPARACION DE UN INDICADOR NATURAL ACIDO – BASE

OBJETIVO:

Elaborar una disolución natural la cual sirva como indicador acido base, tanto en su uso de forma líquida, como en la elaboración de papel indicador; el cual pueda utilizarse como indicador de acidez y basicidad de las sustancias.

Obtener un conocimiento preciso y detallado acerca del uso y elaboración de sustancias indicadoras acido – base.

Identificar las propiedades y consideraciones necesarias para la elaboración de los mismos, así como su conservación.

JUSTIFICACION:

Es necesario conocer el concepto de indicador, así como las propiedades y consideraciones necesarias para la elaboración de dichas sustancias en cuanto a su elaboración.

Las sustancias indicadoras son de gran importancia en un análisis de sustancias, ya que permiten conocer la acidez y la basicidad de las sustancias, de esta forma se trabaja con dichas sustancias, mediante el conocimiento de sus propiedades ya sean como acido o como base.

La elaboración de sustancias indicadoras amplían el panorama de acuerdo con las características de cualquier solución, de esta forma el trabajo en el laboratorio puede tener una perspectiva más analista.

FUNDAMENTO:

Ácidos y bases, dos tipos de compuestos químicos que presentan características opuestas. Los ácidos tienen un sabor agrio, colorean de rojo el tornasol (tinte rosa que se obtiene de determinados líquenes) y reaccionan con ciertos metales desprendiendo hidrógeno. Las bases tienen sabor amargo, colorean el tornasol de azul y tienen tacto jabonoso. Cuando se combina una disolución acuosa de un ácido con otra de una base, tiene lugar una reacción de neutralización.

Esta reacción en la que, generalmente, se forman agua y sal, es muy rápida. Así, el ácido sulfúrico y el hidróxido de sodio NaOH, producen agua y sulfato de sodio.

Se definen como indicador a aquella sustancia química, que da y recibe protones generando cambios de color. Su aplicación es determinar el punto final de una neutralización.

Los indicadores ÁCIDO-BASE se dividen en 2:

3 PREPARACION DE UN INDICADOR NATURAL ACIDO – BASE

ÁCIDO-BASE NATURAL ÁCIDO-BASE SINTÉTICO

Con el ÁCIDO-BASE NATURAL como su nombre lo indica son sustancias obtenidas directa mente de la naturaleza y ya están listos para indicar el PH de una sustancia.

Pero con el ÁCIDO-BASE SINTÉTICO es algo muy distinto puesto que este pasa por una serie de procesamientos ya que no están acondicionados como los naturales, pero a diferencia del natural este suele ser más exacto al determinar el PH de una sustancia.

Por otra parte se define como pH a la concentración molar de H+ (ac) en una disolución acuosa es por lo común muy pequeño. En consecuencia, y por comodidad, [H+] se expresa habitualmente en términos del pH, que es el logaritmo negativo de base 10 de [H+].

MATERIAL:

2 Vasos de precipitados de 400 ml 1 Vidrio de reloj 1 Soporte universal 1 Anillo 1 Tela de asbesto Papel filtro en tiras de 1x5 cm 1 agitador de vidrio

REACTIVOS:

Agua destilada Col morada

PROCEDIMIENTO:

a) En un vaso precipitado de 400 ml se agregan 50 gr de hojas de col morada, estas deben estar desmenuzadas en tiras lo más delgadas posibles para un mejor aprovechamiento.

b) Por otra parte, en el otro vaso de precipitado se agregan 200 ml de agua destilada y se calienta a ebullición.

c) El agua después de bullir se agrega a las hojas de col desmenuzadas, dejándose reposara temperatura ambiente hasta que enfrié.

4 PREPARACION DE UN INDICADOR NATURAL ACIDO – BASE

d) La mezcla ya fría se cuela y se guarda en un recipiente para reactivo a fin de conservarlos en prácticas posteriores.

e) Posteriormente para la elaboración del papel indicador, se cortan tira de papel filtro de 1x5 cm.

f) Mientras tanto en un vidrio de reloj, se coloca un poco de la sustancia antes preparada y se sumergen las tiras de papel filtro.

g) Se dejan secar las tiras de papel ya bañadas en la solución indicadora a temperatura ambiente.

h) Después, se toman dos tubos de ensaye de 15x125 y se vierte en uno 5 ml de acido clorhídrico (HCl), mientras en el otro tubo 5 ml de hidróxido de sodio diluido (NaOH).

i) A estos tubos se le agregan 5 gotas del indicador natural antes preparado, y se escriben los resultados.

j) Ya secas las tiras se prueban con una solución básica y una acida repostando toda clase de cambios.

RESULTADOS:

De acuerdo con lo que se observo los resultados se expresan de esta forma:

Al agregar el agua a ebullición a las hojas de col desmenuzadas se observo que inmediatamente el agua tomo un color uva muy fuerte y uniforme en la mezcla.

Hojas de col desmenuzadas agua hirviendo

Mezcla de hojas de col y agua

5 PREPARACION DE UN INDICADOR NATURAL ACIDO – BASE

La solución se guardo en un recipiente para reactivos.

Al añadir a los vidrios de reloj un poco de la solución indicadora natural, y después sumergir en los vidrios de reloj las tiras de papel filtro se observó que las tiras en seguida se teñían de color morado y después al secar tomaron una coloración azul.

Tiras de papel indicador natural

Al tomar los dos tubos de ensaye y depositar en ellos 5 ml de HCl y NaOH respectivamente, y depuse haciendo la prueba indicadora acido – base mediante el agregado de 5 ml de la solución indicadora natural se observo un cambio de coloración indicando la acidez y basicidad en el rango de pH:

Coloración de la muestras acido base

NaOH + indicador natural. Se obtuvo una coloración amarilla con un pH de 14.

HCl + indicador natural. Se obtuvo una coloración rosa con un pH de 1.5.

Posteriormente al hacer la prueba del papel filtro natural en una solución acida (HCl) y básica (NaOH) se observo un cambio de coloración en el papel como se muestra en la imagen:

Obteniendo los mismos resultados:

NaOH: coloración amarilla pH de 14

HCl: coloración rosa pH de 1.5

CONCLUSIONES:

De acuerdo con la información consultada y obtenida anteriormente respecto a esta experimentación, podemos concluir que nuestra solución indicadora natural funcionó perfectamente y no se descubrieron anomalías en los resultados.

6 PREPARACION DE UN INDICADOR NATURAL ACIDO – BASE

Con respecto a las pruebas de acidez y basicidad se pudo analizar y comprobar las propiedades y cambios que presenta una solución, ya sea acida y básica, al contacto con una solución indicadora, de esta forma se establecieron de acuerdo a la escala de pH los rangos que presento cada solución.

De esta forma concluimos que una sustancia indicadora se define como un acido o base débil, que dilata el rango de pH de cada sustancia, esto de acuerdo a un rango de pH ya establecido mediante varias pruebas realizadas.

No todas las sustancias poseen la misma cantidad de acidez o basicidad, pues cada una es diferente y presenta diferentes propiedades tanto físicas como químicas.

BIBLIOGRAFIA:

http://www.univalle.edu/publicaciones/journal/journal19/pagina04.htm

http://html.rincondelvago.com/indicadores-de-acido-base.html

Fundamentos de Química Analitica., vol. 2., Luna Rangel., Ed. Limusa

Problemas y Experimentos en Analisis Instrumental., E. Meloan, W. Kiser., Ed. Reverte

Quimica Analítica Cuantitativa., vol. II., Arthur I. Vogel., Ed. EdKapelusz