1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN
UNIDAD EDUCATIVA NACIONAL
“ZARINA DE ASUAJE”
BARQUISIMEETO ESTADO LARA
Trabajo de Química
Ácidos y Bases
SECCION “A”
BARQUISIMETO, MAYO 2013
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3. INTRODUCCION
Como breve introducción en este trabajo trata sobre los ácidos y bases según los
distintos tipos de científicos como: Arrhenius, Bronsted-Lowry y G.N. Lewis. Con un
poco de historia en el siglo XVII, el escritor inglés y químico amateur Robert Boyle
primero denominó las substancias como ácidos o bases (llamó a las bases álcalis) de
acuerdo a las siguientes características:
Los Ácidos tienen un sabor ácido, corre en el metal, cambian el litmus tornasol
(una tinta extraída de los líquenes) a rojo, y se vuelven menos ácidos cuando se
mezclan con las bases.
Las Bases son resbaladizas, cambian el litmus a azul, y se vuelven menos básicas
cuando se mezclan con ácidos.
Aunque Boyle y otros trataron de explicar por qué los ácidos y las bases se
comportan de tal manera, la primera definición razonable de los ácidos y las bases no
sería propuesta hasta 200 años después
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4. 1.- LA IMPORTANCIA DE LOS ÁCIDOS Y LAS BASES EN LA VIDA
COTIDIANA
Las reacciones químicas en las que participan los ácidos y las bases tienen
importancia por las aplicaciones que encuentran. Mediante distintos procesos
industriales se obtienen ácidos y bases que suelen ser la materia prima de otras
substancias necesarias para el hombre.
En la naturaleza encontramos muchas de estas substancias. Algunas de ellas
juegan un importante papel en los seres vivos. Por ejemplo el acido carbónico es
fundamental en mantener constante del pH de la sangre.
2.- PROCESOS INDUSTRIALES, BIOLOGICOS Y AMBIENTE
Uso de ácidos y bases a nivel industrial
Los ácidos y bases se encuentran en nuestro entorno cotidiano: los alimentos, los
medicamentos, los productos de limpieza, y otros tantos. A nivel generalizado en la
industria, estos se utilizan para:
1- Verificar que se lleva a cabo la transformación de materia.
2- Cuantificar el volumen obtenido.
3- Porcentaje de error en el proceso.
4- Control de calidad del proceso.
5- Visualizar puntos donde pueda hacerse disminución de costos.
6- Visualizar puntos donde pueda haber fugas de materia prima y pérdidas.
7- Prevenir accidentes.
8- Control rutinario de producción.
9- Chequear si se puede mejorar los procesos para obtener un rendimiento mayor.
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5. Procesos biológicos
Un proceso biológico es un proceso de un ser vivo. Los procesos biológicos están
hechos de algún número de reacciones químicas u otros eventos que resultan en una
transformación. De ahí se deriva la importancia de los ácidos y bases en nuestra vida
diaria. Por ejemplo el acido carbónico es fundamental en mantener constante del pH
de la sangre.
Procesos ambientales
El proceso ambiental así como sus procedimientos busca establecer los requisitos
ambientales que le permitan a la Institución formular políticas y objetivos, tomando
en cuenta los parámetros legislativos y la información sobre los impactos ambientales
significativos en los elementos que intervienen dentro de, los cuales se identifican
como Aire, Tierra, Agua y Residuos Sólidos, de esta forma se concibe la gestión
ambiental como una forma de participar en la aplicación de la política de producción
más limpia, fundamental para su crecimiento y desarrollo.
El proceso comprende los siguientes elementos como factores determinantes en el
desarrollo del mismo, los cuales obedecen a las siguientes definiciones:
1. Mejoramiento Continuo: Proceso para dar realce al sistema de administración
ambiental, con el propósito de lograr un mejoramiento en el desempeño ambiental
global, en concordancia con la política ambiental de la organización.
NOTA: El proceso no necesariamente tiene lugar en todas las áreas de actividad
simultáneamente.
2. Medio Ambiente: Entorno en el que opera una organización, que incluye aire,
agua, suelo, recursos naturales, flora, fauna, seres humanos y su interrelación.
NOTA: Entorno en este contexto se extiende desde el interior de una organización
hacia todo el sistema.
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6. 3. Aspecto Ambiental: Elementos de las actividades, productos o servicios de una
organización que pueden interactuar con el medio ambiente.
4.-Prevención de la Contaminación: Uso de procesos, prácticas, materiales o
productos que evitan, reducen o controlan la contaminación, las cuales pueden incluir
reciclaje, tratamiento, cambios de proceso, mecanismos de control, uso eficiente de
los recursos y sustitución de materiales.
Nota La prevención debe incluir la reducción de los impactos ambientales, la
disminución de costos y mejoramiento de la eficiencia.
5.- Residuo Sólido: Es cualquier objeto, material, sustancia o elemento sólido que se
abandona o bota, y que es susceptible de aprovechamiento o transformación en un
nuevo bien con valor económico.
3.- DONDE SE ENCUENTRA LOS ACIDOS Y BASES
Tanto ácidos como bases se encuentran en gran cantidad en productos usados en
la vida cotidiana, para la industria y la higiene, así como en frutas y otros alimentos.
Lugares y objetos cotidianos donde se encuentran ácidos y bases.
ÁCIDOS Y BASES CASEROS (más comunes)
Ácido o base
Ácido acético
Ácido acetil salicílico
Ácido ascórbico
Ácido cítrico
Ácido clorhídrico
Ácido sulfúrico
Amoníaco (base)
Hidróxido de magnesio (base)
Ácido oxálico
Hidróxido de sodio
Amoníaco
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7. Donde se encuentra
Vinagre (CH3COOH)
Aspirina
Vitamina c
Jugo de cítrico
Sal fumante para limpieza
Jugo gástrico (HCL)
Limpiadores caseros
Leche de magnesia (laxantes y antiácidos)
Cuando se prepara una ensalada de verduras se libera este ácido (H2C2O4)
Soda cáustica (NaOH) NH3
Carbonato de calcio Se encuentra en la pasta dental (CaCO3)
Hidróxido de magnesio Se encuentra en la leche (Mg (OH)2)
Carbonató cúprico (Es uno de los responsables que las Cañerías de cobre se tapen)
Ácido sulfhídrico (En el hogar se encuentra por lo general en los baños y cocinas)
(H2S).
Ácido hipocloroso (Llamado también cloro o hipoclorito de sodio pero tiene un pH
ácido, por eso está presente como ácido hipocloroso). (HClO)
Ácido nítrico (Este es más inusual en los hogares, pero muchas personas lo usan para
la limpieza de metales (remover el óxido). (HNO3)
Ácido fosfórico (Esta presente en el suelo de los jardines). (H3PO4)
Bicarbonato de sodio (Polvo de hornear y la pasta dental). (NaHCO3)
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8. 4.- QUE HACE QUE UNA SUSTANCIA SE COMPORTEN COMO UN
ACIDO O COMO UNA BASE
Para que una determinada especie química se comporte como acido es necesario
que esta tenga al menos un átomo (que actuara como centro acido) que posea (como
mínimo) un orbital vacio capaz de albergar un par de electrones. Asimismo, para que
una especie química se comporte como base es necesario que tenga al menos un
átomo (que actuara como centro básico) que posea (como mínimo) un orbital
completamente lleno con un par de electrones no compartidos. Es decir que para que
una sustancia se comporte como acido se requiere que tenga al menos un centro
acido, entendiendo por tal un átomo que tenga:
-
Uno o más orbitales de baja energía vacios
-
Carga positiva normal relativamente elevada
-
El numero de coordinación insatisfecho
Y para que una sustancia se comporte como base es necesario que tenga al menos
un centro básico constituido por un átomo:
-
Que no tenga todos sus electrones compartidos con otros átomos
Que los electrones no compartidos estén fuertemente retenidos, de manera que
no se puedan ser transferidos (y que si puedan ser compartidos por el centro acido)
5.- ¿CUALES SON LAS ESCALAS DEL PH?
La escala del pH es logarítmica, significando que los valores separando cada
unidad no son iguales en la escala por el contrario incrementan de manera
proporcional a la distancia a la que se encuentren de la mitad de la escala el punto de
equilibrio entre acidez y alcalinidad.
Los valores son multiplicados por 10 en cada unidad. Es por eso que el valor del
pH de 6 es 10 veces más acídico que un pH con un valor de 7, pero un pH de 5 es 100
veces más acídico que un pH de 7. De otra forma el valor del pH de 8 es 10 veces
8
9. más alcalino que un pH con un valor de 7, pero un pH de 9 es 100 veces más alcalino
que un pH de 7.
Nota: Cuando este probando el pH de su orina o saliva y la lectura le da una medida
de un pH de 5.5 puede no parecer acídica (después de todo solo esta 1.25 puntos por
debajo de 7), sin embargo es muy acídica. Es más es 50 veces más acídica de lo que
es considerado saludable.
6.- TIPOS DE ACIDOS Y BASES.
ÁCIDOS Y BASES CORRIENTES
NOMBRE
FORMULAS PRESENTES EN
ÁCIDOS
Ácido acético
Ácido acetilsalicílico
Ácido ascórbico
Ácido cítrico
HC2H3O2
HC9H7O4
H2C6H6O6
H3C6H5O7
Ácido clorhídrico
HCI
Ácido sulfúrico
H2SO4
Vinagre
Aspirina
Vitamina C
Jugo de limón y de otros cítricos
Jugos gástricos
(líquidos digestivos del estómago
Pilas
BASES
Amoníaco
NH3
Limpiadores domésticos
(solución acuosa)
Hidróxido de calcio
Ca(OH)2
Cal apagada
(utilizada en construcción)
Hidróxido de magnesio
Mg(OH)2
Lechada de magnesio
(antiácido y laxante)
Hidróxido de potasio (también
KOH
llamado potasa cáustica)
Hidróxido de sodio
NaOH
Jabón suave
Limpiadores de tuberías y hornos
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10. Tipos de Ácidos
- Ácidos binarios o hidrácidos, constituidos por un no metal (aunque no todos los no
metales forman hidrácido) e hidrógeno.
- Ácidos ternarios u oxácidos, constituidos por un no metal, oxígeno e hidrógeno.
El más conocido de los hidrácidos es el ácido clorhídrico que es el responsable de la
acidez del jugo gástrico, mientras que entre los oxácidos es muy conocido el ácido
sulfúrico
Tipos de Bases
Según las teorías de Bronsted y Lewis, las bases se clasifican en:
- Bases de Bronsted: son compuestos capaces de captar un protón. Ejemplo, OH-.
- Bases de Lewis: son compuestos con pares de elctrones sin compartir, que pueden
captar un par de electrones para formar un enlace. Ejemplo, NH3. con respecto al
equilibrio ácido-base, se clasifican en:
- Fuertes, que son aquéllas que en solución se disocian completamente. Como
NaOH.
- Débiles, en solución se ionizan parcialmente. Como NH3. para las bases fuertes,
como KOH se plantea una disociación completa, con la flecha en un sólo sentido:
KOH ----> K+ + HO en cambio, para las débiles se plantea un equilibrio, y por lo
tanto una constante de basicidad:
NH3 + H2O <-----> NH4 + + HOKb = [NH4 +].[HO-] / [NH3]
Te nombraremos algunas bases:
a) FUERTES
- NaOH, hidróxido de sodio.
- KOH, hidróxido de potasio.
- Ca(OH)2, hidróxido de calcio.
- CsOH, hidróxido de cesio.
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11. b) DÉBILES
- NH3, amoníaco.
- CH3-NH2, metil amina.
- NH4OH, hidróxido de amonio.
- Piridina.
- Al(OH)3, hidróxido de aluminio.
- Fe(OH)3, hidróxido de hierro (III).
Con respecto al manejo de ácidos y bases: la materia de los seres vivos, está
formada básicamente por proteínas, que al ser atacadas por el ácido, se
desnaturalizan, es decir, producen modificaciones en la estructura de la proteína que
alteran sus funciones.
La actividad enzimática tiene lugar de forma descoordinada y caótica.
La alta concentración de ácido rompe los enlaces peptídicos entre los aminoácidos
que forman las proteínas, destruyéndolas.
Los huesos están formados de carbonato cálcico y proteínas, los carbonatos en
presencia de ácidos fuertes se transforman en dióxido de carbono y agua. Al final del
proceso, sólo queda la materia grasa que aparece flotando en la disolución. Las bases
fuertes tienen una reacción mucho menos potente, pero el grado de destrucción es
visible.
La soda cáustica, primero neutraliza la capa protectora ácida de la piel y forma una
capa jabonosa con la grasa.
Unas cuantas proteínas son también hidrolizadas por la base.
El ataque de la base no es tan fuerte como el del ácido, sin embargo, unas gotas de
una disolución concentrada de hidróxido sódico en la retina pueden provocar ceguera.
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12. 7.- MEDICION DEL PH
Definición y medición del pH
El pH del agua varía según factores como el tipo de sustrato, cantidad de plantas y
peces en el acuario, etc. Hay rocas que pueden alcalinizar el agua excesivamente. En
cualquier comercio especializado en acuarismo podemos conseguir medidores de pH.
Escala de valores de pH
También hay productos químicos para acidificar o alcalinizar el agua. Se utilizan
para acondicionar el agua que obtenemos del grifo, previo a utilizarla en el acuario.
Puede parecer algo tedioso, pero es muy importante que nuestro acuario tenga el pH
adecuado para cada especie de peces y plantas.
El agua, aparte de moléculas de H2O, tiene iones libres de Hidrógeno. Ese
conjunto de iones tiene un peso, ése peso define el valor del pH.
Esos iones libres de Hidrógeno pueden ser negativos de radical hidroxilo (aniones)
o positivos de Hidrógeno (cationes). Los cationes determinarán la acidez. Su peso en
gramos por cada litro de agua nos dará el valor de acidez. El agua neutra está igualada
en peso de aniones y cationes.
Indicadores de pH
En la tabla se muestran algunos indicadores ácido-base, o de pH, con sus
intervalos de viraje (intervalos de pH en los que cambian de color) y sus distintos
colores según se encuentren en medio ácido o básico.
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13. NOMBRE INTERVALO DE pH COLOR ÁCIDO COLOR BÁSICO
Azul de bromo fenol
3,0 - 4,6 Amarillo
Púrpura
Anaranjado de metilo
3,1 - 4,4 Rojo
Amarillo
Rojo de metilo
4,2 - 6,2 Rojo
Amarillo
Azul de bromo timol
6,0 - 7,6 Amarillo
Azul
Tornasol
5,8 - 8,0 Rojo
Azul
Fenolftaleína
8,0 - 9,8 Incoloro
Rojo-violeta
Amarillo de alizarina 10,1 - 12,0 Amarillo
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Violeta
15. Análisis de Laboratorio
Preparar una solución que identifique la presencia de un ácido o de una
base.
1. Después de desmenuzar las hojas de Col o repollo Morado en los frascos de
compota. ¿Cuál fue el color del agua?
El color del agua fue azul.
2. ¿Cuál es el color característico de la solución o jugo de repollo morado con el
contacto con el ácido?
Cuando el jugo de repollo entra en contacto
con ácidos se torna rojo.
3. ¿Cuál es el color característico de la solución o jugo de repollo morado con el
contacto con la base?
El jugo de repollo morado en un medio básico
se torna de color verde o azul.
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16. 4. ¿Qué cambio observas?
Observamos que al añadir con un gotero el jugo de repollo en los frascos de
compota que contenían ácidos (dependiendo del grado de acides que posea cada
solución) el color de la solución cambiara lenta o rápidamente a un color rojo, esto
sucedió porque los anillos de benceno se conjugaron, y si el jugo de repollo se agrega
a una solución base adquirirá un color azul o simplemente no cambiara de color.
5. ¿Qué ocurre cuando agregas en cada envase de compota: limón, naranja, jugo
de mango verde, leche, sal, vinagre. En contacto con la solución o jugo de repollo
morado?
Cuando se le agrega el jugo de repollo morado a:
- Un envase de compota con Limón: El jugo de
repollo morado cambio rápidamente de color la
sustancia (color rojo).
- Un envase de compota con naranja: Al añadir el
jugo de repollo morado la solución cambio
(lentamente) a un color rojo (claro).
- Un envase de compota con jugo de mango verde:
Fue añadido en la solución el jugo de repollo morado
logando que esta cambiara lentamente de color
(cambio a color rojo).
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17. - Un envase de compota con leche: Se añadió jugo
de repollo morado al envase con la leche, esta no
cambio su color, se mantuvo neutra.
- Un envase de compota con sal: El jugo de
repollo morado entro en contacto con el agua
salada, pero esta no cambio de color.
- Un envase de compota con vinagre: Al añadir el
jugo de repollo morado al envase con vinagre, muy
rápidamente este cambio de color (color rojo).
6. ¿Cuáles fueron los reactivos utilizados en la práctica? Y ¿cuál fue su
indicador?
Bicarbonato de Sodio
Acido Clorhídrico
Vinagre
Agua
Su indicador Fue El jugo de Repollo
morado
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18. CONCLUSIÓN
En este trabajo concluimos sobre la distinta clase de definiciones de cada unos de
los científicos.
Arrhenius define el ácido como una sustancia que libera iones hidrogeno
( H + ) cuando se disuelve en agua y en la base una sustancia que libera iones
hidróxido
( OH - ) cuando se disuelve en agua.
Bronsted-Lowry define el ácido una sustancia que puede ceder un protón
( H + ) a alguna otra sustancia y la base sustancia capaz de recibir o aceptar un protón
( H + ) de alguna otra sustancia.
Últimamente según G.N. Lewis define el ácido unas sustancias que contienen un
átomo que pueda acomodar uno o más pares adicionales de electrones en su capa de
valencia. Las sustancias que contienen pares de electrones no compartidos son bases.
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