PH,POH,TITULACION,BUFFER...

PH,POH,TITULACION,BUFFER...

El pH es una medida utilizada por la química para evaluar la acidez o alcalinidad de una sustancia por lo general en su estado líquido (también se puede utilizar para gases). Se entiende por acidez la capacidad de una sustancia para aportar a una disolución acuosa iones de hidrógeno, hidrogeniones (H*) al medio.

En química, concretamente en el estudio de la química ácido-base, se define el pOH como el logaritmo negativo en base 10 de la actividad de los aniones hidroxilo, o también en términos de concentración de éstos, expresado como

 
La titulación en química es un método en el cual tu vas  a determinar la concentración de una sustancia conocida, por medio de una sustancia de concentración conocida, y hay varios tipos de titulación como lo es la ácido-base, oxido-reducción. 

El buffer es un sistema constituido por un ácido débil y su base conjugada o por una base y su ácido conjugado que tiene capacidad "tamponante", es decir, que puede oponerse a grandes cambios de pH (en un margen concreto) en una disolución acuosa.

REACCIONES ACIDO-BASE: Ácido: Los ácidos son sustancias que se ionizan en disolución acuosa pra formar iones Hidrogeno y asi aumentar la concentración de iones H+ (ac). Las moleculas de diferentes ácidos pueden ionizarse paar formar diferentes números de iones H+. Tanto el HCl como el HNO3, son ácidos monoproticos, que producen un H+ por molecula de ácido.El ácido sulfurico, Es un ejemplo de ácido diprotico, que produce dos iones H+ por molecula de ácido. Base: Las bases son sustancias que aceptan (reaccionan con) iones H+. Las bases producen iones hidroxilo (OH-) cuandos e disuelve en agua. Los hidroxidos ionicos como el NaOH y KOH se cuentan entre las bases mas comunes, que cuando se disuelven en agua, disocian en sus iones componentes, liberando iones OH- en la disolución. Tambien pueden ser bases, compuestos que no contienen iones OH- como el amoniaco, al disolverla en agua este acepta un ion hidroxilo de la molecula de agua y asi produce un ion OH-. Las reacciones ácido-base se basan en el producto iónico del agua el cual se describe por la siguiente reacción: H2O = H+ + OH- Por ejemplo en la reacción de neutralización mas común entre un ácido fuerte y una base fuerte tenemos: HCl + NaOH = NaCl + H2O Como podemos observar la reaccion de neutralización produce una sal (NaCl) y agua, notandose el producto iónico de esta en los reactivos usados. La imagen que se muestra al inicio de la pagina corresponde a diferentes ácidos y bases con un indicador el cual nos ayuda a detectar el punto final de una titulación, estos indicadores pueden ser para medio ácido o basico, como se desee o de acuerdo a las necesidades del analista. Las titulaciones son procedimientos de laboratorio que se basan en las reacciones de neutralización, y que nos permiten identificar ciertas caracteristicas de las soluciones como por ejemplo su caracter, y determinar su valor en la escala de pH, tambien por ejemplo en uno de los procedimientos mas comunes en el analisis quimico para la estandarizacion de soluciones, es decir determinar si la concentracion de determinado reactivo es la que se indica en la etiqueta. LA MEDIDA DE pH: La medida de pH o la escala de pH, es por decirlo de alguna manera un truco matematico que invento el Danes Soren Sorensen en 1909, y consistio en aplicar el menos logaritmo de la concentraciones de iones ya sea Hidrogeniones (H+) o Hidroxilos (OH-), y se usa debido a que los valores, por ejemplo de las concetraciones son muy pequeñas y por tanto muy dificiles de manejar.Esta escala va desde 0 a 14, y se divide de 0-7 donde el pH se denota como ácido, cuando este va de 7-14 se puede decir que el pH es basico, cuando la solucion se encuentra neutra el valor del pH es igual a 7. La formula matematica por la cual se calcula el pH es: pH = -Log[H+] ó pH= 14-pOH y se lee pH igual a menos el logaritmo de la concentracion de hidrogeniones. Para calcular el pOH se utiliza la misma expresion: pOH = -Log[OH-] Como ya lo explicamos anteriormente se puede determinar la concentracion de una solucion mediante una neutralizacion, o bien tambien podemos calcular el volumen para llevar a neutralizacion determianda sustancia, cuando esto sucede se llega a la conclusion de que la solucion esta en su punto de equivalencia. De manera general sin importar el tipo de titulacion es decir ácido debil fuerte Vs. base fuerte o debil se puede calcular por la siguiente expresion: Va X Ca = Vb X Cb De donde: Va: Volúmen del ácido Ca: Concentración del ácido Vb: Volúmen de la base Cb: Concentracion de la base Cabe anotar también qué: Va X Ca = Eq a ; Vb X Cb = Eq b Donde: Eq a: equivalentes de ácido Eq b: Equivalentes de base De esto podemos concluir que el numero de equivalentes del ácido en la solucion neutralizada debe ser igual al número de equivalentes de base, por eso se denomina el punto de equivalencia. Por ejemplo: -Tenemos 100 ml de HCl de concentración 0.025N ¿ Cuanto volumen de una soda 0.036N necesitamos para llevarlo a neutralizacion total? Va: 100 mL Ca: 0.025N Cb: 0.036N Vb: ??? Utilizando Va X Ca = Vb X Cb, tenemos: (Va X Ca)/Cb = Vb, (100ml X 0.025N)/0.036N=Vb Vb= 69.44 mL de soda para neutralizar todo el ácido. - Se tiene una soda de concentracion 0.058N en un erlenmeyer a volumen de 75 ml.¿cuál es la concentracion del ácido si se gastaron 26.4 ml del ácido hasta el cambio del indicador? Rta// 0.164N Despues de hacer unos breves calculos, ahora procederemos a la construccion de una curva de titulacion de un acido fuerte y una base fuerte: Se tiene HCl de concentracion 0.25N en un recipiente de 50 mL, si se titula con NaOH de concentracion 0.5N construya la curva de titulacion Para hallar el pH sin agregar volumen de base, se calcula con la concentracion del ácido, debido a que es la unica sustancia presente: -Log[0.25]=pH=0.602 En el instante en que cae el primer ml de base el pH se calcula teniendo en cuenta los equivalentes que reacionan de ácido con la base agregada, y dividiendo entre el volumen totla para hallar la nueva concentracion: Despues de haber agregado 24.4 ml de base se procede a calcular los equivalentes que reaccionaron y los que quedaron sin reaccionar: (Ca X Va)-(Vb X Cb)= Eq sin reaccionar (Eq a)- (Eq b)= Eq sin reaccionar 12.5 - 12.2= 0.3Eq sin reaccionar Cabe anotar que esto se puede hacer por que la relacion estequiometrica es 1:1, de esta manera se hace la resta directa, no hay que recurrir a calculos estequiometricos. Luego cuando la solucion llega al punto de equivalencia se ha consumido todo el ácido, lo que nos indica que a paratir de este momento el pH dependera de la concentracion de la base y esta a su vez depende de la cantidad de equivalentes que entran despues del punto de equivalencia, o dicho de otra manera los equivalentes totales de base menos los que reaccionaron hasta el punto de equivalencia, que son los mismos iniciales del ácido: (Vtot de base X Cb)-(Vexc de base)=Eq b Despues de haber agregado 50 ml: (50ml*0.5)-(25*0.5)= 12.5 mEq b Ahora dividimos entre el vol total: 12.5 mEq/100= 0.125N y ahora pH=14-pOH; pH=14-0.90=13.1 Y esta es la apariencia general de la curva:
		Pero este tema de las reacciones acido base, no solamente se puede ver en un laboratorio de quimica, esta presenta mas de lo que imaginas en la cotidianidad, por ejemplo cuando tienes un malestar estomacal, provocado por la acidez de los jugos gastricos, al tomar un alka-seltzer, se presenta una reaccion de neutralizacion de las bases del medicamento con los acidos de los jugos gastricos, o por ejemplo en los productos que se usan de manera relativamente cotidiana en el hogar: Determinación De Ph y Poh En Diferentes Muestras Practica 11 Determinación de pH y pOH en Diferentes Muestras Introducción  El pH que son las iniciales de “Pondus Hydrogeni”, que es una expresión que indica la concentración de iones hidrogeno (H3O+). Este término fue acuñado por el químico danés Soren Sorensen, quien lo definió como el logaritmo negativo de base 10 de la actividad de los iones hidrogeno Es especialmente útil para expresar cuantitativamente: la acidez o la alcalinidad (basicilidad). La basiciliadad se expresa en una escala, que da ha conocer si es acido o alcalino cuando muestra un valor menor a 7 demuestran que son ácidos mientras mayor de 7 son alcalinos por lo tanto se dice que la solución es neutra cuando su pH es igual a 7. (Ácidos) < 7(Neutro) < (alcalinos) Un dato curioso es la flor “Hortensia” que cuando se encuentra en un suelo acido su color de pétalo es azul mientras que en suelos alcalinos es rosa  Objetivos Utilizar el pH de una solución para calcular la concentración de iones hidrogeno y iones hidróxido. Aplicar los valores de pH en el cálculo de las constantes de ionización de ácidos y bases débiles. Fundamento Teórico Como se dijo en la parte de introducción el pH es un valor dado por la acidez o alcalinidad de la solución.   Pero estos numero eran muy pequeños por eso Sorensen propuso en 1909 la medida más practica que es el pH. Un ejemplo es este: Por ejemplo, una concentración de [H3O+] = 1 × 10–7 M (0,0000001) es simplemente un pH de 7 ya que: pH = –log [10–7] = 7 Tambien se hablo acerca de que este número es un logaritmo de base 10 con signo negativo, en el ejemplo dado se demuestra el porqué. Curvas de Titulación Se le denomina curvas de titulación a una grafica dada con los datos del pH con los mililitros de titulante (gasto). Esto es algo instructivo. La curva de titulación es útil para juzgar la factibilidad de una titulación y para seleccionar el indicador adecuado.  Para la titulación acido fuerte-base fuerte en la solución acuosa, los ácidos...