Valorización ácido-base

Introducción

 

Una  valoración ácido-base es el conjunto de operaciones que se realizan en el laboratorio y tiene como finalidad conocer de la concentración de una disolución de un ácido o una base con la ayuda de una disolución de una base o un ácido del que conocemos su concentración, todo ello con la ayuda de un indicador ácido-base. En este caso vamos a utilizar unas gotas de fenolftaleina como indicador de pH y nuestra base problema será el hidróxido de sodio.

 El objetivo final de esta valoración es calcular el pH del NaOH, a partir de una disolución de HCl, de concentración 2 M. El ácido clorhídrico es nuestra solución patrón, ya que es el reactivo del que podemos conocer su pH.

 Para recordar conceptos básicos, diremos que un ácido es toda sustancia que al disolverse en agua cede iones H+. En cambio, una base es toda sustancia que al disolverse en agua cede iones OH-.

 

Materiales

 

-Matraz de Erlenmeyer

-Bureta

-Probeta

-NaOH

-Hcl

-Pipeta

-Fenolftaleína

 

Hipótesis

 

La práctica consiste en realizar una valoración ácido-base para lo cual calcularemos el ph a partir de una disolución de Hcl 2 Molar.

La hipótesis que elaboramos fue que gracias al indicador de ph (fenolftaleína) íbamos a poder identificar los valores de ph. Debatimos cómo iba a ser el proceso y llegamos a la conclusión de que el indicador de ph  cambiaría de color cuando se produjese la neutralización entre las disoluciones.

 

 

 

Procedimientos

 

Cogemos el recipiente que contiene la disolución de NaOH, y con ayuda de una probeta, medimos unos 100 ml. A continuación, depositamos los 100 ml de la disolución de NAOH en un matraz erlenmeyer y le echamos una gota de nuestro indicador de pH, nosotros vamos a usar la fenolftaleína, que se pondrá de color rosa al estar en un ambiente básico e incoloro cuando sea neutro o ácido, y meneamos la disolución. Ponemos el matraz debajo de una bureta que esté sujeta y en la probeta vertemos la disolución de HCl hasta los 100 ml. A continuación, abrimos en grifo de la bureta para que caiga el HCl en la disulución de NAOH y nos fijamos en cómo cambia el color de la disolución hasta que se vuelva incoloro. En ese momento, cerramos el grifo y hallamos el volumen de HCl que hemos utilizado (restando a los 100 ml iniciales que teníamos lo que nos quede en la bureta) para poder hacer los cálculos y hallar el pH y molaridad de la disolución inicial de NaOH.

 

Conclusión

Una valoración ácido-base es una técnica  que permite conocer la concentración de una disolución de una sustancia que pueda actuar como ácido neutralizada por medio de una base de concentración conocida, o viceversa. Se basa en una reacción de neutralización.

Gracias a la neutralización de NaOH y Hcl conseguimos calcular el ph de la disolución de NaOH.

 Cuando añadimos el indicador a nuestra base se pone de color fucsia porque es una base fuerte pero en el momento que añadamos Hcl cuando lleguemos al punto de neutralización se volverá la disolución otra vez incolora debido a que se formara NaCl y H20 teniendo así un ph neutro.

Esta práctica nos ha servido para experimentar una neutralización entre dos compuestos fuertes y a la vez realizar una valoración teniendo que calcular a partir de una disolución que conocemos, datos de una disolución problema.

 Mejoras

para mejorar esta práctica podemos realizar el mismo procedimiento con distinto indicador de ácido-base, o incluso variando la acidez de los ácidos y las bases.

https://www.youtube.com/watch?v=_ivZA-GeX7o

 

Prácticas: acción de los catalizadores III

PASTA DE DIENTES PARA ELEFANTES


ÍNDICE

1-Introducción
2-Hipótesis
3-Argumentación Teórica
4-Material
5-Desarrollo
6-Datos obtenidos
7-Conclusiones y su relación con la teoría
8-Mejoras posibles
9-Realización en vídeo


INTRODUCCIÓN

En esta práctica vamos a comprobar la descomposición del agua oxigenada (H2O2) catalizada por el yoduro de potasio (KI). La reacción de descomposición del agua oxigenada es: H2O2 (aq)--> H20 (l) + O2 (g)
EL yoduro de potasio es un catalizador porque sólo aumenta la velocidad de reacción, no se gasta como reactivo. Sin embargo, una pequeña parte si que reacciona, convirtiéndose en yodo.
La presencia del yodo se pone de manifiesto por el color marrón de algunas zonas del producto.
La reacción se realiza en una probeta graduada bastante alta, ya que el producto formado sale verticalmente hacia arriba de forma rápida. Por eso y por su textura se le llama pasta de dientes para elefantes. Como el agua oxigenada es un oxidante hay que protegerse las manos con guantes. Además como la reacción es muy rápida es conveniente llevar gafas protectoras.

HIPÓTESIS

En esta práctica vamos a ver cómo influye la presencia de yoduro de potasio (KI) en la descomposición del agua oxigenada.

Pues como ya hemos dicho en la práctica anterior, estamos ante una reacción exotérmica y, si además añadimos que el KI es un catalizador casi universal y que la reacción de la descomposición, necesaria para catalizar la reacción del agua oxigenada, es endotérmica, la reacción se disparará y se quedará en el fondo algún producto de yodo.

 

ARGUMENTACIÓN TEÓRICA

 

En esta práctica hemos comprobado la actuación de un catalizador en una reacción, pues al tener la mezcla de jabón y el agua oxigenada (H2O2), no pasaba nada. Sin embargo, al añadir Yoduro de potasio (KI), nuestro catalizador, la energía de activación de la reacción de descomposición del H2O2 se ha reducido, produciéndose la reacción a temperatura ambiente: H2O2 à H20 + ½O2 .Además, el oxígeno desprendido ha reaccionado con el jabón, haciendo que se produzca una rápida erupción de espuma, de color amarillo debido al yodo. También hemos observado que la reacción era exotérmica, ya que el oxígeno que se desprendía de forma gaseosa estaba caliente, al igual que la espuma y el recipiente que los contenía.

 

MATERIAL

 

Probeta graduada de 500 ml

Probeta graduada de 100 ml

Vidrio de reloj

Balanza

Guantes

Gafas de seguridad

Protector de plástico

Colorante

Detergente líquido

Agua oxigenada del 30%

KI

Matraz de Erlenmeyer

 

DESARROLLO

 

Coloca el protector de plástico sobre la mesa para que no se manche. Pesa en el vidrio de reloj 3 gr de KI y colócalos en el Erlenmeyer. Añade la mínima cantidad de agua necesaria para disolverlo. Agita hasta que se disuelva todo.

Pone guantes de goma y mide 40 ml de H2O2 en la probeta de 100 ml y viértelos en la de 500 ml.

Añade unos 2o ml de detergente liquido y remueve.

Si quieres añade un poco de colorante en la boca de la probeta para que la pasta salga rayada.

Añade la disolución de yoduro de potasio a la probeta y aparta la mano rápidamente .Una vez terminada la reacción toca la probeta y podrás comprobar que se trata de una reacción exotérmica.

 

DATOS OBTENIDOS

 

En esta reacción se obtiene de resultado, tras la descomposición del agua oxigenada (H2O2) una vez catalizada por el yoduro potásico (KI), agua (H2O) y oxígeno (O2).

 

CONCLUSIONES Y SU RELACIÓN CON LA TEORÍA

 

Se produce la descomposición del agua oxigenada debido a que utilizamos el  yoduro de potasio como catalizador . En esta experiencia se mezclan, en una probeta, una disolución de agua oxigenada comercial del 30 % y un poco de jabón liquido. Al añadir yoduro de potasio, este actúa como catalizador: la reacción de descomposición se acelera y aparece una gran cantidad de espuma debido al oxígeno desprendido. Al ser la reacción fuertemente exotérmica, parte del agua formada está en fase de vapor . Por otra parte, algunos aniones yoduro (I- ) se oxidan a yodo molecular (I2), que reacciona con los aniones yoduro presentes para formar el anión triyoduro (I3 -), produciendo una coloración amarillenta, según la reacción: I- + I2 ➞ I3 –

 

MEJORAS POSIBLES

Tras observar el proceso y ver sus resultados, podemos observar que con el empleo del catalizador, la reacción se produce de una forma más rápida en comparación con la reacción sin modificar.

Para mejorar este experimento,y que la reacción química se active más rápidamente, podemos emplear un catalizador más potente del que hemos usado.

Además, si modificamos las cantidades de los productos que usamos, podremos modificar la velocidad de reacción. Esto se explica con la ecuación de velocidad, en la que deducimos que la velocidad es proporcional a la concentración de producto, por tanto, a su cantidad. 

 

Realización de la práctica en vídeo https://www.youtube.com/watch?v=ASN3cblaaB4

 

 

 

 

 

 

Prácticas:acción de los catalizadores II

ACCIÓN DE LOS CATALIZADORES II

ÍNDICE
1-Introducción
2-Hipótesis
3-Argumentación teórica
4-Material
5-Desarrollo
6-Datos
7-Conclusión y su relación con la teoría
8-Mejoras posibles
9-Vídeo de su realización



INTRODUCCIÓN
Los catalizadores son sustancias que modifican la velocidad de las reacciones sin experimentar ningún cambio y sin que se modifique la cantidad de producto formado.
El objetivo es observar el efecto de un catalizador sobre la velocidad de una reacción. Para ello lo haremos mediante esta práctica utilizando patata que contiene una enzima llamada catalasa y agua oxigenada.
HIPÓTESIS

Se trata de acelerar la reacción de descomposición del agua oxigenada (H2O2) en oxígeno (O2) y agua (H2O) mediante los agentes catalizadores de la patata y luego observaremos esta misma reacción con ácido clorhídrico (HCl) y NaOH. La reacción sería la siguiente:

H2O2(l) ----> H2O(l) + 1/2O2(g)

Es una reacción exotérmica, por lo que, al cocer la patata, es probable  que se acelere la reacción (sin contar con los catalizadores que contiene la patata ya). Así que, la reacción debería transcurrir más rápidamente con la patata cocida que sin cocer.

Al añadir ácido clorhídrico, éste se disolvería en Cl- y H+, lo que crearía una diferencia de cargas, la zona negativa del peróxido de hidrógeno (O2) se iría con los cationes H+ y la parte negativa (H2) con los aniones Cl-, lo que hará que las partículas se atraigan y choquen entre sí produciéndose la reacción, así que, creo que al añadir ácido clorhídrico, la reacción se acelera todavía más.

 

ARGUMENTACIÓN TEÓRICA

 Hay antioxidantes naturales. Los antioxidantes en alimentos se definen como preservantes que retardan el deterioro por la oxidación.
Los antioxidantes pueden ser enzimas que aumentan la velocidad de ruptura de los
agentes oxidantes (radicales libres).
La función de la catalasa es convertir el agua oxigenada (H2O2 ) en agua (H20) y oxígeno (O2):
2 H2o2---> 2H2O + O2
La patata contiene una enzima llamada catalasa que es un poderoso antioxidante, por lo que impide la oxidación de las sustancias químicas. Si agregamos agua oxigenada a una patata sin cocer, la catalasa separa el oxígeno del peróxido de hidrógeno, liberando oxígeno.SI al agregar el peróxido  de hidrógeno a una patata cocida no pasará nada, debido a que la enzima que es una proteína se desnaturaliza perdiendo su función biológica.

MATERIAL

Tubo de ensayo
Agua del grifo
Espátula
Patata
Agua oxigenada
Ácido clorhídrico
Hidróxido sódico

DESARROLLO
Se toman tres pequeños trozos de patata y se pone cada uno en un tubo de ensayo. Se toma el primer tubo, se añade un poco de agua y se calienta hasta hervir. Se mantiene la ebullición durante un minuto.
Se enfría con agua, se escurre y se deja la patata hervida en el tubo.
Se añade a los tres tubos(cada tubo con su trozo de patata, uno de ellos hervido) agua oxigenada.
Si hay reacción desprende oxígeno y se producen burbujas.
Al segundo tubo se le añade HCL y se agita con fuerza.
Al tercer tubo se le añade  NAOH y se agita con fuerza.


DATOS

Tras realizar esta reacción, podemos observar que en el primer tubo no se ha producido reacción, podemos concluir que la patata que ha sido hervida no ha servido como catalizador de la reacción.

En cambio, la patata ha servido como catalizador con un nivel de reacción medio. Tras añadirle el HCl y el NaOH sigue produciéndose una reacción, concluyendo en que son catalizadores de reacción.

CONCLUSIÓN Y SU RELACIÓN CON LA TEORÍA

Como podemos observar, al principio, se forma burbujas donde no esta la patata, esto es asi, porque la patata hervida no sirve como catalizador. En el primer tubo, el resultado es que no ha habido reacción porque la patata hervida no es un catalizador. Al calentar la patata, la enzima (Catalasa) se desnaturaliza, perdiendo asi su función biológica. En el segundo y tercer tubo: el primer resultado tras el paso cuatro, ha sido de una reacción media, puesto que la patata en este caso si ha actuado como catalizador. Tras el paso seis, ha sido una reacción intensa, porque el HCL y el NaOH también han servido como catalizadores.

MEJORAS POSIBLES

Tras observar el proceso y ver sus resultados, podemos observar que con el empleo del catalizador, la reacción se produce de una forma más rápida en comparación con la reacción sin modificar.

Para mejorar este experimento,y que la reacción química se active más rápidamente, podemos emplear un catalizador más potente del que hemos usado.

Además, si modificamos las cantidades de los productos que usamos, podremos modificar la velocidad de reacción. Esto se explica con la ecuación de velocidad, en la que deducimos que la velocidad es proporcional a la concentración de producto, por tanto, a su cantidad.

La realización de la práctica en vídeo https://www.youtube.com/watch?v=M3bp3QmRZiw



 

Conservación de alimentos y velocidad de reacción

ÍNDICE
Introducción
Contenidos: Conservación de alimentos, técnicas de conservación de alimentos, congelación.
Conclusión


INTRODUCCIÓN



En este trabajo voy a hacer una introducción sobre que es la conservación de alimentos y cuáles son los más comunes. Me voy a centrar sobretodo en la congelación y la voy a relacionar con la velocidad de reacción y por lo tanto, por qué se conservan mejor con este método.


CONTENIDOS



La Conservación de alimentos es el conjunto de procedimientos para preparar y envasar los alimentos con el fin de consumirlos tiempo después. Las sustancias que constituyen los alimentos se alteran con rapidez. Esta alteración es causada por los microbios que consumen los elementos nutritivos de éstos, lo que ocasiona su descomposición. La alteración de los alimentos también se debe a la acción de las enzimas, compuestos químicos que aceleran la velocidad de las reacciones.

El objetivo principal de la conservación de alimentos es prevenir el daño causado por los microbios y retardar la acción catalítica de las enzimas. Para ello, es necesario aplicar un adecuado tratamiento.

Las técnicas de conservación más empleadas en la actualidad son: congelación, refrigeración, esterilización, pasteurización y salazón.

Me voy a centrar en la congelación:

Consiste en someter los alimentos a temperaturas entre 0 ºC y -4ºC, con el fin de eliminarles el calor permitiendo detener provisionalmente el desarrollo de microorganismos y disminuye la velocidad a la que las enzimas actúan por lo que su acción es lenta y no echan los alimentos a perder.
Se basa en la solidificación del agua contenida en los alimentos. En alimentación se define la congelación como la aplicación de frío capaz de detener los procesos bacteriológicos y enzimáticos que dañan los alimentos.

       

　

CONCLUSIÓN



Los alimentos se echan a perder por microorganismos o por enzimas que son proteínas que actúan sobre ellos acelerando su maduración o putrefacción haciendo que se echen a perder.

Para evitar esto ponemos en práctica una serie de métodos de conservación para evitar esto.

Uno de los más utilizados es la congelación que lo que hace es someter a bajas temperaturas al alimento haciendo que los microorganismos no puedan actuar sobre el alimento y disminuyendo la velocidad de las enzimas(que son catalizadores) por lo que tarda un tiempo en echarse a perder el alimento.




　

ENTROPÍA

INTRODUCCIÓN

En este haré una pequeña introducción de la definición de entropía, de la segunda ley de la termodinámica, y de su relación con disciplinas como la psicología, política o recientemente la economía con el fin de tratar temas como la explotación de recursos.
Por último concluyo con una breve explicación de la flecha del tiempo y una aportación personal.


ÍNDICE
 Entropía en el conjunto del universo
Relación de entropía con otras disciplinas
La entropía como flecha del tiempo



CONTENIDOS

La definición más elemental de este concepto es la siguiente: Entropía es el grado de desorden que tiene un sistema.

 

En física esto se aplica a la segunda ley de la termodinámica, que dice que los sistemas aislados tienden al desorden, es decir, las cosas tienden al caos a medida que pasa el tiempo.

La entropía es cero cuando el sistema tiene un orden absoluto. Cuando la entropía sea máxima en el universo, es decir, exista un equilibrio entre todas las temperaturas y presiones, llegará la muerte térmica del universo. Toda la energía se encontrará en forma de calor y no podrán darse transformaciones energéticas.

Desde el punto de vista de la Termodinámica, el universo es el conjunto constituido por un sistema y sus alrededores por lo tanto es un sistema aislado. De la misma manera en que se puede calcular la variación de entropía de un sistema termodinámico entre dos estados, puede calcularse la variación de entropía de sus alrededores (todo lo que ha interaccionado con nuestro sistema). La suma de ambas magnitudes se denomina variación de entropía del universo.

 

Podríamos incluso definir la vida con el concepto de entropía como un sistema ordenado que puede aguantar la tendencia al desorden, y que puede reproducirse.

Es decir, que puede formar sistemas ordenados que se parezcan entre sí, pero que sean independientes. El sistema debe convertir energía de una forma ordenada en energía desordenada.

La energía es la capacidad de efectuar cambios de cualquier índole, en ese sentido, ella interviene en todo proceso de transformación material, incluyendo la producción de bienes y servicios.

 

La Economía mantiene un lazo estrecho con la segunda ley de la termodinámica, ya que en la última década ha habido una acelerada transformación socio-económica en la que los seres humanos están controlando y utilizando los recursos naturales y energéticos disponibles.

Esta acelerada transformación se mide con la entropía  y conduce a las diversas formas de contaminación ambiental que hoy se presencian, al igual que a las crisis energéticas y de abastecimiento.

De este modo, la Economía empieza a preocuparse por los recursos naturales y se le exigen respuestas a la crisis ambiental.  A partir de ese momento, la ciencia económica empieza a considerar los recursos naturales como bienes económicos, en vista de las limitaciones que las acciones humanas han provocado sobre su disponibilidad y calidad.

Como se ve, la Economía Ambiental, al incorporar el entorno natural en su campo de estudio, utiliza la segunda ley de la termodinámica para hacer una valoración de la degradación de la materia y energía como consecuencias de su transformación durante el proceso económico de un estado de baja entropía a uno con alta entropía.

También es utilizada en otras disciplinas como psicología y política.

El segundo principio de la termodinámica establece la irreversibilidad de los fenómenos naturales.

Es un instrumento útil para los políticos, los politólogos y los psicólogos políticos en sus intentos de explicar, pronosticar y comprender algunas expresiones de las conductas electorales, y en general de todas las conductas políticas.

En el plano de lo político, los políticos no suelen tener en cuenta que cuando un voto se aleja de la disciplina electoral, no solamente se ha perdido ese voto, sino que ha sido ganado por la oposición. Por lo que los votos no se pierden, sino que se transforman en votos contrarios.

 

La entropía mide la reversibilidad e irreversibilidad de una transformación, por lo que esto marcara la flecha del tiempo, que es el orden en el que suceden las cosas.

Las cosas pasan según un orden desde el pasado al futuro y algunas ya no tiene marcha atrás, una vez hechas ya no se pueden revertir.

Según la segunda ley de la termodinámica en cualquier sistema cerrado  la entropía siempre aumenta con el tiempo.

Bajo mi punto de vista esto sucede porque siempre todo está en constante cambio y la energía está constantemente transformándose, y todo este conjunto de cambios que diferencian el pasado del futuro y que se van desarrollando en el tiempo son los que forman la flecha del tiempo.

Por ejemplo, para hacer un puzzle o un rompecabezas solo hay una forma de encajar las piezas y cuando los terminemos las piezas estarán ordenadas.