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Guia Acidos y bases

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  • 1. LICEO FEMENINO MERCEDES NARIÑO JT. UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS.ASIGNATURA: QUÍMICA. FECHA:GUIA 3. TEORIA ÁCIDO-BASE. GRADO: Teoría Ácido – Base.OBJETIVO GENERAL:Analizar el comportamiento de los ácidos y las bases en la cotidianidad, teniendo en cuenta laspropiedades de las mismas.OBJETIVOS ESPECIFICOS: 1. Reconocer los ácidos y bases según sus propiedades y definiciones científicas. 2. Conocer y aplicar la escala de pH a las diferentes soluciones. 3. Predecir el carácter ácido o básico de algunas soluciones. 4. Comprender el proceso de neutralización de las soluciones.OBJETIVOS PROCEDIMENTALES 1. Interpretar graficas que permitan el desarrolla de la teoría ácido-base. 2. Reconocer los procesos de titulación que se realizan en el laboratorio. 3. Relacionarse con Software que permitan simular situaciones en el laboratorio.TALLER DE CONCEPTOS PREVIOSResponde con total honestidad y según tu grado de conocimiento las siguientes preguntas: 1. ¿Conoces el concepto de acido y base? Justifica tu respuesta. 2. Escribe el nombre de los siguientes compuestos: NaCl H2SO4 FeCl3 BaCrO4 KOH MnO2 Sn H3PO4 3. Cuando una persona dice que tiene reflujo, quiere decir que tiene acidez, toman Milanta para aliviar este dolor, ¿Qué crees que hace la milanta dentro del estomago de esta persona? 4. De las siguientes reacciones, di cuales son reversibles y cuales son irreversibles, y explica la razón: CaCO3CaO + CO2 N2O4 2NO2 CO + Cl2 COCl2 Zn + HClZnCl + H2A MEDIDA QUE SE VA REALIZANDO LA GUIA DEBERAS CONSTRUIR UN GLOSARIO CON LOSTERMINOS QUE NO CONOCES, ESTE SERA REVIZADO DESPUES DE CADA UNA DE LASACTIVIDADES PLANTEADAS Y AL FINAL SERA RECOGIDO.CONSULTA PARA HACER EN CASA: 1. Consulte los datos más importantes sobre Arrhenius y Bronsted y Lowry. Teniendo en cuenta sus aportes más importantes a la teoría acido base. 2. Realice una línea del tiempo, ubicando los anteriores científicos. 3. Explique que es una titulación y como se realiza en el laboratorio. 4. Que se mide con el pH. ¿Cómo se mide en el laboratorio? 5. Escriba la escala de pH.
  • 2. ELEMENTOS CONCEPTUALESLos ácidos y bases tienen características diferentes, como se puede observar a continuación: - Los ácidos tienen sabor agrio; por ejemplo, el vinagre debe su sabor al ácido acético,y los limones y otros frutos cítricos contienen ácido cítrico. - Los ácidos ocasionan cambios de color en los pigmentos vegetales; por ejemplo, cambianel color del papel tornasol de azul a rojo. - Los ácidos reaccionan con algunos metales, como zinc, magnesio o hierro para producirhidrógeno gaseoso. - Las bases tienen sabor amargo. - Las bases se sienten resbaladizas; por ejemplo, los jabones, que contienen bases, muestranesta propiedad. - Las bases producen cambios de color en los colorantes vegetales; por ejemplo, cambianel color del papel tornasol de rojo a azul. - Las disoluciones acuosas de las bases conducen la electricidad.Debemos tener en cuenta cual es el concepto de disociación, es separar dos o mas cosas que seencontraban unidas, en química se usa para nombrar la separación de los componentes de unasustancia bien sea por medios físicos o químicos. Es decir separa por ejemplo un compuesto en suselementos: H2O 2H + OEl concepto de ácido y base, y en general la teoría ácido base, provienen de Arrhenius y Bronsted yLowry, por lo cual se presentan a continuación dos definiciones para el concepto de ácido y base:Ácido: 1. Es una sustancia, que se disocia para producir iones hidrogeno (H+). (Arrhenius). HClH++ Cl- Ácido Clorhídrico 2. Sustancia capaz de ceder un protón a una base. (Bronsted y Lowry). HCl+ H2O Cl- + H3O Ácido ClorhídricoBase: 1. Es una sustancia que se disocia para producir iones hidroxilo (OH-). (Arrhenius). NaOHNa+ + OH-Hidroxido de Sodio 2. Es una sustancia capaz de aceptar un protón de un ácido. (Bronsted y Lowry). NH3 + H2O NH4+ + OH- Amoniaco Clasifica las siguientes sustancias como ácido o base: HCl SO4-Al(OH)3 NO2 HI HCN HCO3 NaOHCa(OH)2Las bases se presentan con menos frecuencia en la naturaleza que los ácidos, ya que las basestienden a neutralizarse con el CO2 que se encuentra en la atmosfera. Debemos tener en cuenta que laacción de un acido contrarresta la de la base y viceversa. Para entender mejor los procesos deneutralización de los que se hablaba con anterioridad, hablaremos del pH y su importancia.Los ácidos y bases también se pueden clasificar como fuertes o débiles, siendo los ácidos fuertes losque se disocian totalmente, y los débiles los que lo hacen parcialmente. En temas posterioresveremos como se presentan las ecuaciones para conocer si un ácido se disocia o no completamentey así reconocer un acido o una base fuerte de uno débil. • Acido Débil: H3PO4 Ácido fosfórico; CH3COOH Ácido acético; HBrO Ácido hipobromoso. • Ácido Fuerte: HCl Ácido clorhídrico; H2SO4 Ácido sulfúrico; HNO3 Ácido Nítrico. • Base Débil: NH3 Amoniaco; C5H5N Piridina; CO(NH2)2 Urea. • Base Fuerte: NaOH Hidróxido de sodio; Ca(OH)2 Hidróxido de Calcio; KOH Hidróxido de Potasio.La escala de pH, se ha desarrollado con el fin de medir que tan ácido o tan básico es una sustancia,pero ¿Qué significa que una sustancia sea ácida o básica?, esto significa que si una sustancia esácida tiene más iones H+, mientras que si es básica tiene más iones OH -, como se muestra en lasiguiente figura:
  • 3. 1. Interpreta y explica estas graficas.2. Presenta un ejemplo. La escala de pH va de 0 a 14, es importante tener en cuenta que pH + pOH = 14; mostrando que por ejemplo cuando hay H+= 1 hay OH-= 13 y cuando H+= 6, OH-= 14, mientras que el medio neutro es cuando H += 7 y OH-= 7; a continuación presentaremos una tabla con algunos productos cotidianos que cubren casi toda la escala de pH. Producto pH Producto pH Presenta la escala de pH Jugos gástricos 2.0 Huevos frescos 7.8 y los colores que la Limón 2.3 Agua de Mar 8.0 representan. Gaseosas 3.0 Sal de Frutas 8.4 Tomates 4.2 Crema de dientes 9.9 Lluvia acida < 4.5 Leche de Magnesia 10.5 Orina Humana 6.0 Limpiadores de cañería 13-14 Agua pura 7.0 El proceso de neutralización es cuando la cantidad de iones H+ y OH- en la solución son equivalentes ¿De que pH estamos hablando?, el proceso de titulación consiste en neutralizar un ácido o una base por medio de la adición de su contrario, en este proceso obtenemos una sal y agua. Por ejemplo, los ácidos y bases fuertes se disocian totalmente para producir una sal, es por esto que se considera que en las titulaciones es equivalente, por ejemplo si tenemos 2 ml de acido 1M se necesitaran para neutralizarla 2 ml de base 1 M. un ejemplo de esto es: HCl + NaOHNaCl + H2O. 1. ¿Qué característica tienen los ácidos fuertes que lo diferencian de los débiles? 2. ¿Qué mide la escala de pH, y para que nos sirve? 3. Averigua experimentalmente como se puede realizar el proceso de titulación en el laboratorio de química, para una solución de HCl y NaOH. TRABAJANDO EN CASA Y FORTALECIENDO CONOCIMIENTOS. Como ya conoces como se realiza una titulación con una solución de HCl y NaOH, ahora necesitamos que sigas estos pasos en casa: 1. Descarga el programa CrocodrileChemistry en http://www.taringa.net/posts/ciencia- educacion/12437737/Crocodile-Chemistry-6_0-Portable.htmle instalarlo. 2. En el botón “Acid, bases and salds”, y posteriormente el botón de la “Titration curves”, donde encontraras las instrucciones. 3. deberás realizar la titulación de forma adecuada con fenolftaleína y tornasol. 4. Entregar un informe de laboratorio en forma de artículo científico. Usando el lenguaje apropiado para la realización de artículos científicos http://gemma.atipic.net/pdf/343AD20506B.pdf. PRACTIQUEMOS PARA EL ICFES (Simulacro ICFES) 1. Los ácidos carboxílicos se disuelven en soluciones acuosas de NaOH formando sales. La reacción producida se representa en la siguiente ecuación general Al mezclar una sal de sodio con HCl se produce el ácido orgánico del cual se deriva la sal y NaCl. De acuerdo con esta información, los productos de la reacción de HCl con acetato de sodio (CH3 - COONa) son NaCl y
  • 4. 2. Una muestra de ácido clorhídrico puro, HCl, necesita 100 g de NaOH para neutralizarse. La masa de la muestra de ácido clorhídrico esA. 73 g.B. 80 g.C. 40 g.D. 36,5 g 3. Si la acidez de una solución aumenta al disminuir su pH, la gráfica que representa la acidez en función del pH es 4. De la gráfica se puede concluir que 5. De acuerdo con la gráfica, al adicionar bicarbonato sódico a la A. las sustancias alcalinas tienen pH cerveza lo más probable es que neutro B. los detergentes se pueden neutralizar A. Disminuya la alcalinidad y el pH con amoníaco Aumente. C. el limón es más ácido que el HCl B. Aumenten la ácidez y el pH D. En general los alimentos tienen pH C. El pH aumente y disminuya la ácidez ácido D. Disminuyan la alcalinidad y el pHEn la siguiente grafica se muestra la relación entre [H.] y pH para varias sustancias.
  • 5. 6. Si el NaOH 1 M (hidróxido de sodio) es una base fuerte y el agua una 8. Cual es la concentración y pH de la sustancia neutra, es probable que la lluvia ácida, respectivamente: leche agria sea A. 2; 10-4. A. una base débil. B. 10-14; 10. B. una base fuerte. C. 10-4; 4. C. un ácido débil. D. 8; 10-10. D. un ácido fuerte. 9. Cual es la sustancia y que 7. Se requiere neutralizar una solución concentración de H+ tiene un pH de de NaOH, para ello podría emplearse 10. A. amoníaco. A. Amoniaco casero; 10-14. B. agua. B. Leche de Magnesia; 10-10 C. leche de magnesia. C.10-2; Leche agria. D. jugo gástrico. D. Jugo intestinal; 10-10 10. En la grafica se muestra la curva de titilación teórica para un ácido diprotico (H2X) y la tabla contiene información acerca de algunos indicadores usados en este tipo de titulaciones: Recuerda que el Punto de equivalencia, se da cuando un indicador cambia de color al cambiar el pH. Por ejemplo el rojo de metilo cambia de color de rojo a amarillo en un pH de 5-6 esto se llama punto de equivalencia. Para titular el ácido diprotico (H2X) con una base cualquiera, se desea utilizar indicadores para observar los puntos de equivalencia que han sido ilustrados en la grafica. Los dos indicadores mas adecuados para tal fin serán respectivamente: A. rojo de metilo y azul de bromotimol B. anaranjado de metilo y azul de bromotimol C. anaranjado de metilo y fenolftaleína D. azul de bromotimol y anaranjado de metilo Desarrollar los ejercicios que se presentan en los anexos. Pagina 241 (1,6,7,11); Pagina 266 (1,3,5,6,10); Pagina 267 (1,5,8); Pagina 268 (11,16,19); Pagina 269 (20).Bibliografía:Química; Raimond Chang.http://atenea.udistrital.edu.co/grupos/fluoreciencia/capitulos_fluoreciencia/qamb_cap8.pdfhttp://www.slideshare.net/rogupre/cidos-y-bases-5638986http://www.ugr.es/~sevimeco/documentos/edu_multimedia/acido_base/unidad_didactica.htm#problemas