Trabajo Quimica 2013.vANI,mELI kEILA

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    Instituto Superior de Formacin Docente N102

    Qumica y Laboratorio II

    TP N2 Acidez del vinagre

    Profesor: Juan Pablo Colotta

    Alumnos: Bentez Vanina.

    Ceal Keila.

    Gago Melina.

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    Objetivos de la experiencia

    Los objetivos de la experiencia son:

    -Obtener una solucin acida a partir de vinagre de alcohol y agua destilada con el fin de calcular tantoel pH como la masa de cido actico presentes en la misma.

    -Obtener una solucin bsica o alcalina a partir de hidrxido de sodio y haga destilada con el fin de

    calcular el pH de sta.

    -Obtener una sal a partir de la combinacin de la solucin bsica y la acida realizadas anteriormente.

    -Calcular si la masa de los reactivos es coherente estequiomtricamente con los volmenes de las

    soluciones utilizadas.

    Parte experimental 1

    Solucin I.

    1) Se necesitan varios elementos para llevar a cabo dicho experimento, por lo cual lo principal fueubicar cada uno de estos.-Dos botellas plsticas.

    -Vinagre.

    -Vaso de precipitados (dos).

    -Guantes de ltex.

    -Pipeta.-Bureta graduada.

    -Varilla.

    -Agua destilada.

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    2) Se colocan 50mL de vinagre de alcohol en un vaso de precipitado.

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    3) Con una pipeta se retiran 3mL y se colocan en otro vaso de precipitados

    4) Se trasvasa a una probeta y se le agrega ms agua destilada. (54 mL de solucin).

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    5) Se mide el pH de la solucin con tiras de papel tornasol (pH=5).

    Solucin II.

    1) Se coloca un vaso de precipitado en la balanza y se tara.

    Luego se agrega un trozo de Hidrxido de Sodio y se pesa. (0,2 g).

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    2) Se agrega al vaso de precipitados un poco de agua destilada y se disuelve bien el Hidrxido

    de Sodio formando una solucin.

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    3) Se trasvasa a una probeta y se agrega agua destilada hasta completar 50 ml de solucin.

    4) Por ltimo se mide el pH de la solucin final. (PH calculado= 10)

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    Aspectos tericos

    1- Completen la siguiente ficha:

    Hidrxido de sodio Frmula: NaOH

    Estructura de Lewis Frmula desarrollada

    Na O H

    Propiedades:PROPIEDADES: Slido, incoloro a blanco, inodoro, muyhigroscpico (es la capacidad de algunas sustancias de

    absorber humedad del medio circundante.)

    PROPIEDADES QUMICAS del hidrxido de sodioEl Hidrxido de Sodio es una base fuerte, se disuelvecon facilidad en agua generando gran cantidad decalor y disocindose por completo en sus iones,es tambin muy soluble en Etanol y Metanol.Reacciona con cidos (tambin generando calor),compuestos orgnicos halogenados y con metalescomo el Aluminio, Estao y Zinc generandoHidrgeno, que es un gas combustible altamenteexplosivo. El Hidrxido de Sodio es corrosivo paramuchos metales. Reacciona con sales de amoniogenerando peligro de produccin de fuego, atacaalgunas formas de plstico, caucho y recubrimientos.El Hidrxido de Sodio Anhidro reacciona lentamentecon muchas sustancias, sin embargo la velocidad dereaccin aumenta en gran medida con incrementos detemperatura. Los metales ms nobles como el Nquel,Hidrxido de Sodio Plata y Oro son atacados solo aaltas temperaturas y en atmsferas oxidantes. Enpresencia de la humedad del ambiente, el hidrxidode sodio reacciona con el Dixido de Carbono para

    generar Carbonato de Sodio. Reacciona conel Monxido de Carbono bajo presin para darformato de Sodio, tambin en presencia de humedad.Propiedades fsicas del hidrxido de sodioPESO MOLECULAR = 40PH= 14DENSIDAD = 2,13PUNTO DEEBULLICIN = 1390 CPUNTO DE FUSION= 318 CSOLUBILIDAD (en agua)=50/g/100g de agua a 20C

    Usos:El hidrxido de sodio se usa para fabricarjabones, crayn, papel, explosivos, pinturas y

    productos de petrleo. Tambin se usa en elprocesamiento de textiles de algodn, lavandera yblanqueado, revestimiento de xidos, galvanoplastiay extraccin electroltica. Se encuentra comnmenteen limpiadores de desages y hornos. Tambin seusa como removedor de pintura y por los ebanistaspara quitar pintura vieja de muebles de madera.Tambin es importante su uso en la obtencin dealuminio a partir de bauxita en el proceso Bayer.

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    Precauciones al utilizarlo:PRECAUCIONESGENERALES

    Irritante y corrosivo. Puede provocar severasquemaduras en los ojos(Ceguera). La inhalacin e ingestinpueden producir quemadurasGraves. No es combustible. Evitar todo contacto. Usar elementos de proteccin

    PersonalTener mucha precaucin al manejar soluciones concentradas, ya que es muy corrosivo (tanto en solucincomo en slido). Siempre que se preparen soluciones de Hidrxido de sodio se debe proteger la cara, ascomo usar guantes y ropa adecuada. Si el reactivo entra en contacto con la piel, inmediatamente lave el reacon abundantes cantidades de agua. En caso de ingestin acuda lo ms pronto posible a un centro de salud.

    Se contamina fcilmente con CO2 de la atmsfera originando carbonato y disminuyendo su concentracinefectiva. En solucin gurdese en un recipiente preferiblemente plstico de sello hermtico, lo cual garantizauna estabilidad por dos semanas mximo.

    2 - Teniendo en cuenta la masa de hidrxido de sodio pesada en el trabajo prctico, calculen matem-

    ticamente el pH terico de la solucin que se form y guard en la botella. Coincide ese valor con elpH medido experimentalmente? Si hubo diferencias, a qu creen que se debe?

    Clculo de PH de la solucin que se form y guard en la botella:

    Datos:-Concentracin molar: 0,1M-PoH= -log 0,1-PoH= 1-PH TEORICO= 13

    -PH OBTENIDO= 10

    CONCLUSIONES:El PH medido experimentalmente se diferenci al terico debido a que la solucin sufri diferentestipos de alteraciones producto de:-la imprecisin de los elementos mtricos utilizados para la experiencia.-impurezas caractersticas de la muestra de hidrxido de sodio tomada para el experimento.

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    3- Completen la siguiente ficha:

    cido actico Frmula: CH3-COOH (C2H4O2)Estructura de Lewis Frmula desarrollada

    Adjunten una imagen de la molcula de cido actico dibujada en 3D con ChemSketch.

    Propiedades:El cido actico puro es un lquido incoloro, corrosivo,inflamable que se funde a 16,6 C. Debido a que secongela slo ligeramente por debajo de latemperatura ambiente y tiene una apariencia similar

    al hielo cuando lo hace, a menudo se llama cidoactico glacial.

    En solucin acuosa, el cido actico puede perder el

    protn de su grupo carboxilo, convirtindose en el ion

    acetato CH3COO-. El pKa del cido actico es de

    aproximadamente 4,8 a 25 C, lo que significa que

    aproximadamente la mitad de las molculas de cido

    Usos:En la forma de vinagre, el cido actico se utilizadirectamente como condimento, y tambin en eldecapado de verduras y otros productosalimenticios. El cido actico es tambin pulverizado

    sobre ensilaje como un conservante para impedir elcrecimiento de bacterias y hongos.

    El cido actico glacial producido por la industria

    qumica se utiliza en la fabricacin de pelculas

    fotogrficas y algunas veces en la produccin de

    polietileno, el plstico de etileno (PET). Tambin se

    usa como un intermedio para la produccin de

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    actico son en la forma de acetato a un pH de

    4,8.Como un vapor de cido, el cido actico no

    consiste de molculas individuales de cido actico.

    En su lugar, se compone principalmente de pares de

    molculas de cido actico hidrgeno unidos el uno al

    otro. Como resultado, los vapores de cido actico se

    comportan de una manera que viola groseramente la

    ley del gas ideal. Qumicamente, las acciones del cido

    actico ms las propiedades de los cidos

    carboxlicos en general, incluyen la capacidad de

    reaccionar con alcoholes y aminas para producir

    steres y amidas, respectivamente. Adems, puede

    reaccionar con alquenos para producir steres de

    acetato. Cuando se calienta por encima de 440 C, se

    descompone para producir dixido de carbono y

    metano.

    acetato de vinilo, un producto qumico importante

    en la industria de pinturas y adhesivos, y para

    el acetato de celulosa, un material textil sinttico.

    Algunos de los steres de cido actico se utilizan

    comnmente como disolventes y saborizantes

    artificiales.

    Precauciones al utilizarlo:

    El cido actico concentrado es corrosivo y debe manejarse con cuidado ya que puede causar quemaduras en

    la piel, daos permanentes en los ojos e irritacin de la boca, la nariz, la garganta y los pulmones. Se puede

    penetrar en la piel, y puede producir quemaduras o ampollas durante varias horas despus de la exposicin.

    El cido actico diluido (en forma de vinagre) es inofensivo y se ha consumido durante milenios. Sin embargo,

    la ingestin de ms de unos pocos mililitros de cido actico glacial es peligrosa, posiblemente resultando en

    la formacin de ampollas y la ulceracin del sistema digestivo, y un cambio potencialmente letal en la acidez

    de la sangre.

    4 - Teniendo en cuenta el volumen de cido actico tomado de la botella de vinagre en el trabajoprctico, calculen matemticamente el pH terico de la solucin que se form y guard en la botella.Coincide ese valor con el pH medido experimentalmente? Si hubo diferencias, a qu creen que sedebe?

    Clculo de PH de la solucin que se form y guard en la botella:

    Datos:%m/v vinagre: 5%

    100 cm3 de vinagre______________5g de C2H4O23cm3_________________________ X= 0,15g de C2H4O2

    60g de C2H4O2 __________________________ 1 mol0,15g de C2H4O2________________________ X= 0,0025 moles

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    50ml de solucin acida___________ 0,0025 moles1000ml de solucin acida_________ X= 0,05 M

    PH terico= -log 0,05MPH terico=1,3

    PH calculado=5

    En este caso, la diferencia entre el pH terico y el medido es mayor a la de la solucin bsica debido

    exactamente a los mismos factores detallados anteriormente al realizar el clculo de la solucin acida.

    Parte experimental 2

    -En primer lugar procedimos a armar el dispositivo correspondiente:

    -Colocamos en un vaso de precipitados una cantidad determinada de solucin acida y tomamos 10 ml de la

    mismo con una pipeta para colocarlo en un Erlenmeyer

    - Colocamos en el Erlenmeyer agua destilada (40 ml aproximadamente), para completar en total 50 ml. se le

    agregaron unas gotas de fenolftalena y se procedi a preparar el siguiente dispositivo.

    -Posteriormente colocamos la solucin bsica en una probeta graduada (25 ml aproximadamente)

    -Se dej caer dicha solucin (con la vlvula reguladora de la probeta) en el Erlenmeyer con el cido hasta llegar a

    un color rosa plido.

    -se volvieron a realizar los pasos sobre el Erlenmeyer una vez por cada integrante del grupo.

    - Obtenciones:

    1) En primer lugar procedimos a armar el dispositivo correspondiente:

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    2) Colocar en vaso de precipitados una cantidad x de vinagre y extraer del mismo 10 ml del mismo con una

    pipeta graduada y colocarlo en un vaso de Erlenmeyer.

    3) Colocar en el vaso de Erlenmeyer agua destilada (40 ml aproximadamente), para completar en total 50

    ml y obtener una primera solucin.

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    4) Posteriormente colocamos la solucin II (en una probeta graduada)

    5) Se deja caer la solucin dos (con la utilizacin del dispositivo armado previamente) en un vaso de

    Erlenmeyer.

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    6) Gotear hasta llegar a un color rosa plido.

    1ra determinacin 2da determinacin 3ra determinacin

    Volumen de solucin cida queagregaron al Erlenmeyer.

    10 ml 10ml 10ml

    Masa de cido actico que habaen ese volumen

    0,03g 0,03g 0,03g

    Volumen de sc bsica que se gasten la experiencia (Medirlo directa-mente de la escala de la probeta)

    4,5 ml 4,7 ml 3,7 ml

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    Masa de hidrxido de sodio quehaba en ese volumen

    0,018g 0,0188g 0,0148g

    Clculos realizados para la obtencin de las masas detalladas en el cuadro anteriormente:

    50ml Sc. Acida 0,15g de C2H4O2

    10ml Sc. Acida X=0,03g de C2H4O2

    1a

    experiencia:

    50ml Sc. Bsica 0,2g de NaOH

    4,5ml Sc. Bsica x=0,018g de NaOH

    2a

    experiencia:

    50ml Sc. Bsica 0,2g de NaOH

    4,7ml Sc. Bsica x=0,0188g de NaOH

    3a

    experiencia:

    50ml Sc. Bsica 0,2g de NaOH

    3,7ml Sc. Bsica x=0,0148g de NaOH

    Aspectos tericos

    5- a) Escriban la ecuacin que representa la reaccin entre el cido actico y el hidrxido de sodio.

    b) Cmo es el nombre y la frmula de la sal formada?

    -El nombre de la sal formada es: Acetato de sodio

    -Frmula de la sal formada:

    Acetato de sodio:-Se usa para curtir el cuero

    -Se usa para fabricar cuero blanco, porque lo aclara.

    CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O

    C2H3NaO2

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    El acetato de sodio es utilizado en la industria textil para neutralizar las corrientes residuales de cidosulfrico. Tambin se usa como agente de encurtido en el curtido con cromo, ayuda a retardar lavulcanizacin del cloropreno en la produccin sinttica de caucho.

    Es el compuesto qumico que da sabor a las patatas fritas. Se suele aadir a los alimentos comoconservante.

    Tambin se utiliza en las bolsas trmicas auto activables ("hielo caliente"). Cuando se calientancristales de acetato de sodio trihidratado (punto de fusin 58 C) (se debe poner cristales hasta que nose pueda disolver mas) alrededor de 100 C, estos se funden. Si se enfra tras este proceso, se obtieneuna disolucin supersaturada de acetato de sodio en agua. Esta disolucin es capaz de enfriarse atemperatura ambiente, es decir, por debajo de su punto de fusin, sin formar cristales. Presionando enun disco metlico del interior de la bolsa, se forma un centro de nucleacin que causa la cristalizacinde la disolucin en acetato de sodio slido.

    c) Indique si desde el punto de vista estequiomtrico son coherentes las masas de reactivosgastados en cada determinacin.

    Para determinar si son coherentes las masas de reactivos gastados, desde un punto de vista estequiomtrico,

    procedimos a realizar los siguientes clculos:

    Datos:

    Concentracin molar. Sc. Bsica: 0,1M

    Concentracin molar. Sc. cida: 0,05M

    Proceso de liberacin de aniones y cationes a partir de la obtencin del producto (sal):

    CH3COOH H

    +

    +CH3COO

    -

    NaOH Na

    +

    OH

    -

    Va . Ma . NH+= Vb . Mb . NOH

    -

    Referencias:

    Va: volumen del cido.

    Ma: masa del cido.

    Vb: volumen de la base.

    Mb: masa de la base.

    Vb= Va . Ma . NH+

    Mb . NOH-

    Vb= 10ml . 0,05M . 1

    0,1M . 1

    Vb= 5ml

    http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_sulf%C3%BAricohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_sulf%C3%BAricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Encurtidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Curtidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cloroprenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cauchohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cauchohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cloroprenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Curtidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Encurtidohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_sulf%C3%BAricohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_sulf%C3%BArico
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    Promedio de volmenes utilizados en cada experiencia:

    (4,5 ml +4,7 ml +3,7 ml)/3= 4,3ml

    Conclusiones:

    Desde el punto de vista estequiomtrico son coherentes las masas de reactivos gastados debido a que ladiferencia entre el promedio de los volmenes utilizados en cada experiencia y el calculado a partir de la

    reaccin y liberacin de aniones y cationes es mnima.