Reporte No. 2 (Diagrama de Flood)

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    Universidad de San Carlos de Guatemala

    Facultad de Ingeniera

    Escuela de Ingeniera Qumica

    rea de Qumica

    Laboratorio de Anlisis Cualitativo

    Impartido por: Ing. Adrin Antonio Soberanis Ibez

    DIAGRAMA DE FLOOD

    RESUMEN /15

    OBJETIVOS /5

    MARCO TERICO /10

    MRCO METODOLGICO /1

    RESULTADOS /10

    INTERPRETACIN DE RESULTADOS /30

    CONCLUSIONES /20

    BIBLIOGRAFA /5

    APENDICE /4

    Nombre: Pablo Jos Rosales Pineda

    Carn: 2012 12618

    Guatemala, 31 de Agosto del 2013

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    INDICE

    Cartula 1

    ndice 2

    Resumen 3

    Objetivos 4

    Marco Terico 5

    Marco Metodolgico 10

    Resultados 12

    Interpretacin de Resultados 15

    Conclusiones 14Bibliografa 15

    Muestra de Clculo 16

    Datos Calculados 19

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    RESUMEN

    La prctica con los diagramas de Flood, se realiz en bsqueda de un mejor

    entendimiento y emprendimiento de este, en cuanto al clculo y explicacin del

    equilibrio qumico en soluciones acuosas de cidos y bases.

    As pues, al desarmarlo y conocer sus partes, sus lmites, sus rangos de

    acidez, neutralidad y alcalinidad, se determin las cualidades para y en donde

    actan, tanto cidos y bases independientemente, as como con respecto a su

    fuerza, siendo fuertes, dbiles o muy dbiles. Siendo el caso de esta prctica, enla cual se trabajaron con 2 cidos dbiles y 1 cido muy dbil.

    Para esto, se trabajaron con los diagramas, experimentando con un valor fijo y

    valores que varan en pro de encontrar cierto tercer valor en cuestin, siendo as

    como: teniendo concentraciones y la constante de acidez, podramos calcular un

    pH aproximado grfico, y viceversa, etctera.

    Estos resultados que adems de brindarnos datos numricos, nos ofrecen

    regiones y espacios en los cuales ciertas ecuaciones (vase muestra de clculo)

    se desempean con mayor calidad, en sentido de precisin, por lo cual,

    obteniendo estas regiones, las cuales se analizaron en el diagrama, se determin

    de una forma ms fcil qu tipo de ecuacin usar, en orden de encontrar un valor

    matemtico procedente de estas ecuaciones. Obtenidos ambas incgnitas

    (independientemente del cido y las otras incgnitas), tanto matemtica como

    grficamente, se procedi a relacionrseles, para determinar el nivel de error

    entre estos; esto para poder de determinar la precisin correspondiente, de cadauna de las ecuaciones, comparando al diagrama de Flood.

    Por lo cual siendo El diagrama de Flood- un mtodo muy efectivo para la

    determinacin de pHs, concentraciones, constantes e incluso grados de cada

    respectivo equilibrio qumico cual se est trabajando.

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    OBJETIVOS

    Objetivo General

    Realizar el estudio de ionizacin de cidos y bases mediante la

    construccin del diagrama de Flood, para poder explicar el equilibrio qumico en

    solucin acuosa, as como desglosar a este, conociendo sus partes ms

    fundamentales para su manejo adecuado.

    Objetivos Especficos

    1. Aplicar el mtodo grfico del diagrama de Flood, para dos cidos dbiles y

    uno muy dbil.

    2. Trabajar con Flood, dejando un valor constante y variar otro, en orden de

    encontrar un tercero, siendo estos valores: pKas, pHs y pCas,

    sucesivamente. Todos estos resultados grficos..

    3. Calcular los mismos datos en cuestin; pero esta vez con ecuaciones

    matemticas, respectiva a la regin ubicada del punto de interseccin de

    pCa y pKa/2.

    4. Comparar el porcentaje de error del mtodo grfico con respecto al mtodo

    matemtico.

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    1. MARCO TERICO

    1.1 La auto-ionizacin del Agua

    El agua tiene la peculiaridad de actuar como acido, al donar un protn (H+) a

    otra molcula de H2O y como base, al aceptar un protn. Por ello, en soluciones

    acuosas, el agua es el solvente anftero (o anfiprstilo). La molcula de agua que

    dona un protn se convierte en (OH-), es decir, una base conjugada; y

    anlogamente, la molcula que acepta un protn se convierte en (H+), siendo

    este un cido conjugado. A estos dos fenmenos se les conocen como la auto-

    ionizacin del agua y tambin como autoprotolisis.

    Aplicando la ley de equilibrio, y tomando en cuenta que (H2O) es una especie

    no inica, en consecuencia, su concentracin es prcticamente constante, y se

    aproxima a la unidad, Kw, que es el producto inico del agua, se puede expresar

    como:

    Kw = 1.0069E-14 a 25 C

    (Aplicando el teorema de Srensen, obtenemos el potencial de Kw como:

    pKw=14)

    Cabe recordar que Kw es un valor adimensional. Adems, note que el

    producto inico Kw para una solucin acuosa, es directamente proporcional a la

    variacin de la temperatura a la cual se evala el sistema, es decir, que Kw se

    encuentra en funcin dependiendo de esta.

    Para determinar el Kw a una temperatura T distinta de 25C se emplea una

    correccin termodinmica de la ecuacin (vase ecuacin I) propuesta por Vant

    Hoff.

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    Es menester mencionar que, a temperaturas menores que 5C y mayores que

    95C, el agua pierde sus propiedades de disolucin anteriormente dichas, debido

    al punto de congelacin y el punto de ebullicin, respectivamente.

    1.2 La ionizacin de cidos y bases

    La ionizacin de un cido A en solucin acuosa, puede representar, mediante

    la siguiente reaccin. Donde A, es un cido; B, es una base y H+ es el ion

    hidronio:

    A + H2O H+ + BDe igual forma, la disociacin de una base B en medio acuoso se expresa

    mediante la siguiente ecuacin. Donde A, es un cido; B es una base y OH- es el

    ion hidrxido.

    B + H2O A + OH-

    La concentracin del agua (H2O) en una solucin diluida es prcticamente

    constante. Tomando en cuenta lo anterior, nos vemos conducidos a la expresin

    de la constate de acidez o disociacin de cidos, Ka:

    Ka = (H+) (b) / (a)

    Anlogamente al tratamiento de cidos, la constate de basicidad o de

    disociacin de una base, Kb, puede expresarse de la siguiente manera:

    Kb = (a) (OH-) / (b)

    Multiplicando estas dos ecuaciones previas, se obtiene la forma del productoinico del agua, Kw, de esta forma:

    Kw = Ka x Kb

    pKw = pKa + pKb

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    1.3 pH

    La concentracin de (H+) (ac) en solucin se puede expresar en trminos de la

    escala de pH, ya que los valores de las concentraciones de los iones en s, son

    muy pequeos, por lo que para su mejor manejo y expresin, se aplica el

    logaritmo comn a esta concentracin, siendo este el teorema de Srensen;

    obteniendo al fin que, el pH es el logaritmo negativo de la concentracin de iones

    hidrgeno.

    De igual forma, este teorema y aclaracin previa dada, puede ser aplicada

    para las concentraciones de (OH-) (ac), expresndose en escala de pOH, siendoeste tambin, el logaritmo negativo de la concentracin de iones hidrxido.

    La relacin entre el pH y el pOH se puede obtener de la constante de agua;

    siendo esta ecuacin otra forma de expresar la relacin entre la concentracin de

    ion H+ y la concentracin del ion OH-.

    ( pH + pOH = 14.00 )

    Esta ecuacin constituye otra forma de expresar la relacin entre la

    concentracin de ion H+ y la concentracin del ion OH -.

    1.3 Fuerza de los cidos y bases

    Un cido fuerte es aquel que presenta una alta disociacin, en su generalidad

    completa, y con constante de equilibrio Ka > E-2

    Un cido dbil se disocia (ioniza) parcialmente, por lo que presenta una

    constate de disociacin relativamente pequea, Ka < E-2. Y si estos cidos, su

    constante de equilibrio es an menor que Ka < E-7, se consideran como muy

    dbiles.

    Las bases se definen de manera similar. Por ejemplo, se consideran

    sustancias fuertes aquellas con Kb > E-2, dbiles a menores que este punto y

    muy dbiles a aquellas con Kb < E-7.

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    1.4 Diagrama de Flood

    El diagrama de flood consiste en una representacin grfica de los valores de

    pH (en la ordenada: Y) contra los valores de pC (en la abscisa: X) de uno o varios

    solutos, cidos o bases en disolucin acuosa, manteniendo constantes los valores

    tales como y Keq. Con este diagrama es sencillo el anlisis de las condicio nes

    de acidez, alcalinidad y/o neutralidad de una solucin acuosa, siempre todo

    dependiendo de su constante de equilibrio y concentracin inicial de agua;

    asimismo estas pueden ser obtenidas mediante ecuaciones que relacionan entre

    s las variables en cuestin.

    1.5 Acidez, alcalinidad y neutralidad

    La neutralidad de una solucin acuosa, implica la existencia de

    concentraciones iguales de especies cidas y bsicas, el cual ocurre a un valor de

    pH = pKw/2 a la temperatura T del sistema; no obstante, es casi imposible obtener

    soluciones con concentraciones exactamente iguales de cido y base, por lo que

    este concepto se extiende a un intervalo de neutralidad con lmites de pH entre

    (pKw/2 1).

    En el caso de las soluciones cidas tendremos que la concentracin de iones

    (H+) ser mayora la de iones (OH-) y el pH estar contenido en un rango, desde

    0 hasta ser menor que (pKw/2 - 1). Recprocamente, para las soluciones bsicas

    o alcalinas, la concentracin de iones (H+) ser menor a la de iones (OH-) y el pH

    estar contenido en un rango, siendo mayor que (pKw/2 + 1) hasta 14.

    Cabe destacar que, en el intervalo de (pKw/2 1), el pH depende del aporte de

    iones (H+) u (OH-) provenientes del soluto en mayor proporcin de los que

    provienen de la autoprotlisis del agua. Fuera de este intervalo, el aporte

    protnico del agua es despreciable, esto es porque el aporte acuoso es menor

    que el 10% del aporte total de iones (H+).

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    1.5 Tratamiento de Solutos Fuerte

    La magnitud de concentracin inicial de un soluto en solucin acuosa, puede

    compararse con la magnitud de la constante Kw, si el soluto tiene caractersticas

    de disociarse idealmente al 100%, con respecto a esta caracterstica de

    disociacin, es por cual se trata con solutos fuertes.

    1.6 Tratamiento de Solutos Dbiles

    Un soluto se considera dbil si su reaccin protoltica con el disolvente es

    parcial, es decir, que su porcentaje de disociacin es menor que un 100 %, deigual forma, si el soluto se disocia en menos del 10% se considera como muy

    dbil. Cuando el Sistema tiene un pH entre (pKw/21) y (pKw/2) se aplica en

    su totalidad el aporte significativo protnico del agua obteniendo la ecuacin

    cbica. (vase ecuacin II). Siendo esta ecuacin aplicable nicamente en el

    intervalo descrito anteriormente para los cidos, y para los bsicos ser

    (pKw/2) y (pKw/2 + 1).

    Si el pH de la solucin acuosa del cido HA es menor que (pKw/2 1), el

    aporte protnico del agua puede despreciarse y en consecuencia (H+) es casi

    cero. Obtenemos de esta descripcin la ecuacin cuadrtica (vase ecuacin III).

    Cabe mencionar que, entre ms diluido est el soluto, ms semejante ser su

    comportamiento (tratamiento) con el de solutos fuertes.

    1.7 Aplicaciones en la industria

    Ya que el diagrama de flood es un mtodo grfico para determinar

    concentraciones, pH (principalmente), as como tambin la constante y el grado

    de disociacin; este mtodo puede ser utilizado para determinar un pH

    aproximado de una solucin, sin tener que medirlo directamente, de igual forma,

    encontrar la constante de acides/basicidad (Ka/Kb) desconocido de un soluto,

    para as, poder tratarlo como muy fuerte, fuerte, dbil o muy dbil.

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    2. MARCO METODOLGICO

    2.1 Procedimiento

    1. Por ser una prctica meramente terica, se atendieron las indicaciones del

    instructor, siendo los aspectos principales a retomar para el uso del

    diagrama de Flood.

    2. Se trabaj con 2 cidos dbiles: el cido Actico (CH3COOH) y el cido

    Frmico (HCOOH); y con 1 cido muy dbil: cido Hipocloroso (HClO).

    3. Se procedi con las primera grfica (anlogamente para cada uno de lostres cidos), la cual consiste en, dejar un valor de pH fijo, variar con 5

    valores de pKa; esto en orden de encontrar un pCa, resultando 5 de estos.

    4. Se continu, de igual forma que el paso anterior, anlogamente para cada

    cido, dejando un valor de pKa fijo, variando ahora 5 veces valores de pCa,

    en orden de encontrar pH grficos.

    5. Se completaron, con las seis grficas de los dos incisos anteriores, otras

    tres ms, una por cada cido respectivo, teniendo un valor de pCa fijo y 5

    variaciones de pH, para poder encontrar un valor de pKa.

    6. Se observ que cada, variacin con el punto fijo dejado, era el indicador

    para poder determinar el valor en cuestin por inciso. Sin embargo, se

    tom especialmente la regin en donde la lnea de pCa se interceptada con

    la de pKa/2, siendo esta zona la indicadora de qu ecuacin utilizar.

    7. Se utilizaron las ecuaciones matemticas respectivas para encontrar

    valores matemticos.

    8. Se procedi a relacionar los datos obtenidos grficamente mediante el

    Diagrama de Flood y los recaudados por las ecuaciones matemticas, esto

    para poder determinar un nivel de porcentaje de efectividad o desacierto de

    este mtodo grfico.

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    Inicio

    Se trabajar con doscidos dbiles: cido

    Actico y cido Frmico

    Se trabajar, adems,con un cido muy dbil:

    cido Hipocloroso

    Se dejar un pH constante, pKa

    variar; se deber encontrar,

    Cs.

    Se dejar un pKa constante,

    pCa variar; se deber

    encontrar Hs.

    Se dejar un pCa constante,

    pH variar; se deber

    encontrar, Kas.

    5 variaciones

    por conjunto

    Se encontrarn los valores

    matemticos con las

    ecuaciones correspondientes a

    cada una

    Relacionar los datos grficos

    con los matemticos y

    encontrar un % de error.

    Inicio

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    3. RESULTADOS

    Tabla I. cido Actico (CH3COOH)Determinacin de pCaGrfica I

    pH pKa pCa (grfico) pCa (matemtico) Ecuacin Error %

    5 2.75 5.66 5 Cuadrtica 13.1

    5 3.75 5.25 4.9 Cuadrtica 7.14

    5 4.75 4.50 4.8 Cuadrtica 6.25

    5 5.75 3.75 4.25 Lineal 11.76

    5 6.75 3.33 3.25 Lineal 2.46

    Fuente: Ecuacin III

    Tabla II. cido Actico (CH3COOH)Determinacin de pHGrfica II

    pKa pCa pH (grfico) pH (matemtico) Ecuacin Error %

    4.75 1 2.9 2.875 Lineal 0.87

    4.75 2 3.5 3.375 Lineal 3.70

    4.75 3 4.2 3.875 Lineal 8.39

    4.75 4 4.7 4.47 Cuadrtica 5.14

    4.75 5 5.3 5.14 Cuadrtica 3.11

    Fuente: Ecuacin III

    Tabla III. cidoActico (CH3COOH)Determinacin de pKaGrfica III

    pCa pH pKa (grfico) pKa (matemtico) Ecuacin Error %

    2 2 2 - Cuadrtica 100

    2 3 4 4 Lineal 0

    2 4 6 6 Lineal 0

    2 5 8 8 Lineal 0

    2 6 10 10 Lineal

    Fuente: Ecuacin III

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    Tabla I. cido Frmico (HCOOH)Determinacin de pCaGrfica IV

    pH pKa pCa (grfico) pCa (matemtico) Ecuacin Error %

    4 1.74 4.66 4 Cuadrtica 16.5

    4 2.74 4.25 3.9 Cuadrtica 8.97

    4 3.74 3.50 3.8 Cuadrtica 7.89

    4 4.74 2.75 3.25 Lineal 15.76

    4 5.74 2.33 2.25 Lineal 3.55

    Fuente: Ecuacin III

    Tabla II. cido Frmico (HCOOH)Determinacin de pHGrfica V

    pKa pCa pH (grfico) pH (matemtico) Ecuacin Error %

    3.74 1 2.5 2.37 Lineal 5.48

    3.74 2 3.2 2.87 Lineal 11.49

    3.74 3 3.7 3.46 Cuadrtica 6.94

    3.74 4 4.33 4.15 Cuadrtica 4.34

    3.74 5 5 5.02 Cuadrtica 0.4

    Fuente: Ecuacin III

    Tabla III. cidoFrmico (HCOOH)Determinacin de pKaGrfica VI

    pCa pH pKa (grfico) pKa (matemtico) Ecuacin Error %

    3 2 1 1.95 Cuadrtica 48

    3 3 3 - Cuadrtica 100

    3 4 5 5 Lineal 0

    3 5 7 7 Lineal 03 6 9 9 Lineal 0

    Fuente: Ecuacin III

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    Tabla I. cido Hipocloroso (HClO)Determinacin de pCaGrfica VII

    pH pKa pCa (grfico) pCa (matemtico) Ecuacin Error %

    5 5.52 4 4.48 Lineal 10.71

    5 6.52 3.5 3.48 Lineal 0.57

    5 7.52 2.66 2.48 Lineal 7.25

    5 8.52 2 1.48 Lineal 35.14

    5 9.52 0.66 0.48 Lineal 37.55

    Fuente: Ecuacin III

    Tabla II. cido Hipocloroso (HClO)Determinacin de pHGrfica VIII

    pKa pCa pH (grfico) pH (matemtico) Ecuacin Error %

    7.52 1 4.3 4.26 Lineal 0.94

    7.52 2 4.7 4.76 Lineal 1.26

    7.52 3 5.3 5.26 Lineal 0.76

    7.52 4 5.7 5.76 Lineal 1.04

    7.52 5 6.3 6.26 Cbica 0.63

    Fuente: Ecuacin III

    Tabla III. cidoHipocloroso (HClO)Determinacin de pKaGrfica IX

    pCa pH pKa (grfico) pKa (matemtico) Ecuacin Error %

    1 2 3 3 Lineal 0

    1 3 5 5 Lineal 0

    1 4 7 7 Lineal 0

    1 5 9 9 Lineal 01 6 11 11 Lineal 0

    Fuente: Ecuacin III

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    4. INTERPRETACIN DE RESULTADOS

    Siendo el Diagrama de Flood- el mtodo grfico cntrico que con el cual setrabaj durante esta prctica, y sabiendo que con este diagrama, el clculo de las

    incgnitas es sencillo, as como el anlisis de las condiciones de acidez,

    alcalinidad y/o neutralidad de una solucin acuosa. Siendo este el mtodo del

    tpico, mas no nico, ya que este diagrama va muy de la mano con varias (nueve,

    especficas) ecuaciones con las cuales se podr manejar de una manera mucho

    ms ideal. Estos ambos mtodos, el grfico y el matemtico, pudiendo trabajar

    conjuntos, as como independientemente de cada uno.

    Para empezar grficamente con el diagrama de flood, se comprendi de una

    representacin grfica de los valore de pKa (en la ordenada: Y) contra los valores

    de pC (en la abscisa: X) de uno o varios solutos, estos en orden de encontrar los

    pHs, con estos dos datos.Sin embargo, experimentalmente se pudo comprobar

    que ese no es un orden estricto, ya que, teniendo dos de estos valores se puede

    encontrar el tercero en cuestin.

    Ya que la grfica de flood, es un mtodo pCa vs. pH, estos dos valores dan

    juego al tipo de ecuaciones a utilizar. Estas se determinar por la regin en donde

    estas dos representaciones lineales de los valores, se cruzan, teniendo por lugar

    si est disocindose a menos del 1% o ms del 10% o est prximo a un pH de 7

    dnde el aporte del agua, s cuenta. Analizando individualmente cada cambio, o

    mas bien, qu ocurre en cada variacin: cuando la cantidad de soluto (Ca) se va

    variando en orden descendente, y se vuelve cada vez ms y ms pequeo, este

    ya no generar un cambio significante en el pH, ya que simplemente no habrtanto que genere acidificacin, sin embargo por ser una cantidad tan pequea, la

    cual se podr disociar mucho ms, ser, de hecho, una disociacin alta, y se

    podr tomar, en valores prematuros de concentraciones como disociado al 100%,

    es decir, cuando toca la lnea limite, pendiente 1. (Ver grafica VI, resultados)

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    Pensando ahora en pKa, se not que, al aumentar cada vez ms y ms este,

    dependientemente de la concentracin del soluto, este se situar en regiones

    cercanas al del pH del agua (pKw+-7) por lo cual, en este punto, s es deconsiderar el aporte que hace el agua en la solucin, siendo menester utilizar la

    ecuacin 4, cual incluye este aporte. Siento ac dnde la proyeccin parablica

    propia del diagrama de flood tiende a ser ms sutil, por lo cual, la neutralidad est

    ms prxima a alcanzarse. La explicacin del porqu el aumento o la variacin de

    un pKa, se debe a que est a varias temperaturas, ya que esta depende de la

    temperatura a que se encuentre.

    Graficando un los potenciales de hidrogeno y pKa, y variando las

    concentraciones de los cidos (este proceso en ordenes distintos) se

    determinaron las incgnitas en tiempo, procediendo a hacer el mismo clculo

    matemticamente, obteniendo las regiones en donde las ecuaciones aplicadas

    funcionan, como se mencionaba anteriormente.

    Se pensaba que, aquellas ecuaciones, que nos brindan mayores respuestas,

    es decir, aquellas con ms datos, tanto a la entrada, como a la salida, resultabanser las ms precisas., sin embargo, se observ que, los datos que se calcularon

    con la ecuacin lineal fueron los ms exactos por, por obtenerse porcentajes

    despreciables, esto para este sistema que esta en una regin mayor, con ms

    prioridad en cuanto a la facilidad de manejar los datos. En cuanto a los valores,

    encontrados con los mtodos matemticos (ecuaciones II, III, IV) se obtuvo ciertos

    cambios entre estos, estos ya que, siendo las de mayor orden, estas tendern a

    ser ms precisas, lo cual se demuestra en el porcentaje de error, a diferencia,

    gran diferencia, de un mtodo grfico, el cual puede ser ms sencillo y rpido; sin

    embargo, este puede estar a la deriva de la calidad de las grficas e instrumentos

    graficadores, as como el/la persona graficador misma, pudiendo ceder precisin

    al momento de trazar lneas y errores humanos.

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    CONCLUSIONES

    1. Los mtodos grficos resultaron ser un mtodo sencillo para poder

    determinar un dato en cuestin, teniendo al menos dos prximos, sin

    importar el orden.

    2. Se encontr que al momento de trabajar con un cido con un potencial de

    la constante de acidez (pKa), siendo esta constante, el pH es directamente

    proporcional al potencial de la concentracin del cido (pCa)3. Las variaciones del pKa estn ligadas con la temperatura: por la manera de

    actuar de los iones de la solucin, afectados por esta.

    4. El pH depender de cuan concentrado est el sistema.

    5. La ecuacin lineal, para solutos dbiles o muy dbiles resulto ser la ms

    prctica y puntual en este experimento.

    6. Para agregarle precisin al mtodo grfico, se debe trabajar con

    dimensiones ms grandes para tener datos ms detallados.

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    BIBLIOGRAFA

    1. Diseo y Elaboracin de un Programa Tutorial para el estudio del Equilibrio

    Acido-Base en Sol. Ac. con nfasis en la Disociacin, Mediante el

    Diagrama de Flood y Curvas de Disociacin. Tesis Final. Luis Haroldo

    Barrera Garca-Salas, Ing. Cesar A. Garca. Universidad de San Carlos de

    Guatemala, Guatemala, 2001. Consulta: Pgs. 7 - 45

    2. Divisin y Ciencias Biolgicas de la Salud. cidos, Bases yAmortiguadores. Elisa Vega vila, Ramn Calvo, Mara del Carmen Prez.

    La teora y la Prctica en el Laboratorio de Qumica Analtica I. Universidad

    Autnoma Metropolitana-Itzapalapa, Mxico, Unidad CBS, 2003. Consulta:

    Captulo: 3. Pgs. 4753

    3. Muhlenberg College Qumica. pH. Ing. Charles E. Mortimer Mxico, Grupo

    Editorial Iberoamrica, 1983. Consulta: Captulo: 15. Pgs. 389411.

    4. Quimitube, Tu libro virtual de Qumica. Clculo del pH de una base dbil a

    partir de su valor de Kb [en lnea] Salamanca, Espaa. [ref. 14 Junio 2013].

    Disponible en Web:

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    1. MUESTRA DE CLCULO

    Ecuacin I. Correccin Termodinmica de Vant Hoff.

    Donde:

    ,es la temperatura del nuevo estado (Kelvin)

    , es el calor de formacin del agua a temperatura del estado dereferencia (298.15k).

    R,es la constante general de los gases de equilibrio del agua.

    Corrida, ecuacin I

    Ecuacin I. Cbica para solutos dbiles.

    Donde:

    ,son los protones. (La cual pudiese imaginarse cual X)

    Ka, es la constante de acidez.

    Kw,es la constante de equilibrio del agua.

    Ca, es la concentracin inicial molar del soluto

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    Corrida, ecuacin I

    ( )

    Obtenemos que:

    = -5.79E-7

    = 5.44E-7

    = -9.67E-10

    (Tomando slo los positivos, tenemos que = 5.44E-7)

    Ecuacin II. Cuadrtica para solutos dbiles.

    Donde:

    ,son los protones. (La cual pudiese imaginarse cual X)

    Ka, es la constante de acidez.

    Kw,es la constante de equilibrio del agua.

    Ca, es la concentracin inicial molar del soluto

    Corrida, ecuacin II

    Obtenemos que:

    = -2.51E-5

    = 7.14E-6

    (Tomando slo los positivos, tenemos que = 7.14E-6)

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    Ecuacin III. Lineal para solutos dbiles.

    Donde:

    pH,es el potencial hidrgeno.

    pKa, es elpotencial de la constante de acidez.

    ,es el potencial de la concentracin del cido.

    Corrida ecuacin III

    Ecuacin IV. Clculo de potenciales

    Donde:

    Kw,es la constante de equilibrio del agua.

    Corrida ecuacin IV

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    Ecuacin V. Clculo de constantes

    Donde:

    Kw,es la constante de equilibrio del agua.

    Corrida ecuacin V

    Ecuacin VI. Error Porcentual

    T, es el dato terico.

    E, es el dato de la medida experimental.

    Corrida error para pH de la Grfica 2, ecuacin VI

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    Tabla V. Datos para cido Frmico (HCOOH) (grfica IV)

    Variacin pH pKa pCa

    1 4 1.74 4.66

    2 4 2.74 4.25

    3 4 3.74 3.50

    4 4 4.74 2.75

    5 4 5.74 2.33

    Fuente: Elaboracin Propia

    Tabla V. Datos para cido Frmico (HCOOH) (grfica V)

    Variacin pKa pCa pH

    1 3.74 1 2.5

    2 3.74 2 3.2

    3 3.74 3 3.7

    4 3.74 4 4.33

    5 3.74 5 5

    Fuente: Elaboracin Propia

    Tabla V. Datos para cido Frmico (HCOOH) (grfica VI)

    Variacin pCa pH pKa

    1 3 2 1

    2 3 3 3

    3 3 4 54 3 5 7

    5 3 6 9

    Fuente: Elaboracin Propia

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    Tabla V. Datos para cido Hipocloroso (HClO) (grfica VII)

    Variacin pH pKa

    1 5 5.52

    2 5 6.52

    3 5 7.52

    4 5 8.52

    5 5 9.52

    Fuente: Elaboracin Propia

    Tabla V. Datos para cido Hipocloroso (HClO) (grfica VIII)

    Variacin pKa pCa pH

    1 7.52 1 4.3

    2 7.52 2 4.7

    3 7.52 3 5.3

    4 7.52 4 5.7

    5 7.52 5 6.3

    Fuente: Elaboracin Propia

    Tabla V. Datos para cido Hipocloroso (HClO) (grfica IX)

    Variacin pCa pH pKa

    1 1 2 3

    2 1 3 5

    3 1 4 74 1 5 9

    5 1 6 11

    Fuente: Elaboracin Propia

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    Tabla IX. Porcentajes de Error

    Fuente: Elaboracin Propia

    SolutoGrfica

    Error

    (1) %

    Error

    (2) %

    Error

    (3) %Error (5) %

    cido

    Actico

    Grfica I 9.40 4.17 2.31 4.76

    Grfica II 1.26 4.53 4.05 4.47

    Grfica III 9.40 4.17 2.31 4.76

    cido

    Frmico

    Grfica IV 1.26 4.53 4.05 4.47

    Grfica V

    Grfica VI

    cido

    Hipocloroso

    Grfica VII

    Grfica VIII

    Grfica IX