INFORME N° 8: Soluciones ácidas, básicas y sales

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Tabla 5. pH de soluciones química con papel tornasol azul

Solución

Papel tornasol azul

Color que toma

Tipo de sustancia

NaOH

Permanece azul

Básica o neutra

HCl

Rojo

Ácida

CH3COOH

Rojo

Ácida

NaCl

Permanece azul

Básica o neutra

Tabla 6. pH de soluciones química con pH-metro

Solución

pH-metro

Valor

Tipo de sustancia

NaOH

12,96

Básica o neutra

HCl

0,867

Ácida

CH3COOH

2,832

Ácida

NaCl

7,061

Neutra

Análisis de resultados

Tabla 1: Inicialmente en esta tabla, en las reacciones del ácido clorhídrico y el ácido acético, ambos 6.0 M, con el magnesio metálico se confirma la propiedad de acidez que presentan estas dos sustancias iniciales; lo anterior se evidencia en las ecuaciones químicas planteadas, las cuales muestran que en ambas reacciones se presenta una reacción de desplazamiento simple en la cual, según Dickerson (1993), el magnesio metálico por sus propiedades metálicas desplaza al ión H+ de los ácidos formando las respectivas sales (MgCl2 y Mg(CH3COO)2) y liberando hidrógeno gaseoso, que fue el gas que se veía salir del tubo de ensayo; además las reacciones fueron exotérmicas, pues se desprendió calor de estas.

En las dos siguientes reacciones entre HCl y CH3COOH, ambos 6.0 M, y bicarbonato de sodio se lleva a cabo una reacción de doble desplazamiento en la que el ión Na+ del bicarbonato desplaza a un hidrógeno del respectivo ácido y el hidrógeno hace lo mismo por su parte con el ión Na+. En ambos casos, además de formarse las sales correspondientes, cloruro de sodio (NaCl) con el HCl y acetato de sodio (NaCH3COO) con el ácido acético, se forma ácido carbónico (H2CO3), el cuál al ser tan inestable lleva a cabo una reacción de descomposición en la cual forma agua y dióxido de carbono. Lo anterior se observó en el laboratorio, pues en las dos reacciones con el bicarbonato de sodio se evidenció efervescencia en los tubos de ensayo.

Finalmente se tiene una reacción de neutralización entre el hidróxido de bario y el ácido sulfúrico; de acurdo con Atkins & Jones (2006) los ácidos y las bases reaccionan entre sí para formar un compuesto iónico llamado sal y además liberar agua. Esto concuerda con lo presenciado durante la práctica, ya que al hacer reaccionar las dos sustancias en cuestión, siendo el Ba(OH)2 una base y el H2SO4 un ácido, se observa la formación de un precipitado blanco en una disolución que se vuelve transparentosa; ese precipitado blanco es indicio de la formación de una sal, en este caso del sulfato de bario (BaSO4) que se encuentra en el agua que se produce tras la reacción.

Tabla 2: Inicialmente se clasificaron las sustancias utilizando el indicador fenolftaleína, el cual según Atkins & Jones (2006) tiñe de color morado las sustancias con propiedades básicas y permanece incoloro con sustancias de propiedades ácidas, además se especifica que tiene un rango de viraje a pH= 8.2, es decir, las sustancias que tienen ese valor de pH o mayor, son las que empezarán a teñir de morado indicando así sus propiedades básicas.

Con las muestras utilizadas en la práctica sólo se tiñó de morado el hidróxido de sodio (NaOH), el cuál según MERCK (2010) tiene un pH de 14 en solución acuosa de 50g sobre litro a temperatura ambiente, confirmando así las propiedades básicas de éste; por otro lado el HCl, CH3COOH y NaCl no cambiaron de color pues son sustancias con un pH ácido en el caso del ácido clorhídrico y el ácido acético y un pH rondando el 7 neutro como es el caso del cloruro de sodio.[pic 2]

El indicador naranja de metilo, de acuerdo con Ege (1997) en disoluciones diluidas de pH superior a 4.4 tiñe de color amarillo, mientras que cuando el pH es inferior o igual a 3.2 tiñe de color rojo. Durante la práctica se corroboró esto, pues las únicas sustancias que toman un color rojo son el ácido clorhídrico y el ácido acético, ya que de acuerdo con MERCK (2010) el HCl tiene un pH menor a 1 y el CH3COOH un pH de 2.5, mientras que el NaOH al tener un pH de 14 teñirá de amarillo y el NaCl al tener un pH que ronda lo neutro también tomará el mismo color.[pic 3]

De acuerdo con López & Marín (2005) el rojo de fenol es un indicador que tiñe de amarillo una solución si ésta tiene un pH por debajo de 6.8 mientras que a sustancias de pH mayor a 8 las tiñe de rojo, además en el rango entre 6.8 y 8 las sustancias tienden a tomar un color entre amarillo y naranja. Lo anterior concuerda con lo planteado por el manual de MERCK y por lo observad en la práctica, ya que las sustancias de pH menor a 1 y 2.5 como los son el HCl y el CH3COOH respectivamente, se tiñeron de color amarillo al entrar en contacto con este indicador, mientras que el NaOH tomó un color rojo y el NaCl que su pH ronda el 7 neutro tomó un color entre amarillo y naranja. [pic 4]

Tablas 3 y 4: En estas tablas se aprecia la determinación de las características ácido-base de ciertos productos de consumo cotidiano mediante el uso de papel tornasol azul y el pH-metro. Inicialmente al realizar la determinación con el papel tornasol se obtiene un resultado cualitativo que indica simplemente si la sustancia en cuestión es ácida o básica/neutra según el color que toma el papel al entrar en contacto con ésta. La Coca-Cola y el jugo de naranja fueron los