pH

Ácidos, Bases y Neutros

Propósito: 

Reconocer las sustancias que son químicamente llamadas: ácidas, bases y neutras

Marco Teórico:

El pH (potencial de hidrogeniones) es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución. El pH indica la concentración de iones hidronio [H₃O⁺] presentes en determinadas sustancias. La sigla significa "potencial de hidrógeno" (pondus Hydrogenii o potentia Hydrogenii; del latín pondus, n. = peso; potentia, f. = potencia; hydrogenium, n. = hidrógeno). Este término fue acuñado por el químico danés Sørensen, quien lo definió como el logaritmo negativo en base 10 de la actividad de los iones hidrógeno.
La escala de pH típicamente va de 0 a 14 en disolución acuosa, siendo ácidas las disoluciones con pH menores a 7 (el valor del exponente de la concentración es mayor, porque hay más iones en la disolución) , y alcalinas las que tienen pH mayores a 7. El pH = 7 indica la neutralidad de la disolución (cuando el disolvente es agua).

BIBLIOGRAFIA:
http://es.wikipedia.org/wiki/PH

Hipótesis: 

Las sustancias ácidas con indicador universal se pondrán de color rojo o rosa, las bases serán de tonalidades del azul; mas sin en cambio las neutras serán de los matices verdosos .

Control de Variables:

Algo que puede afectar en el resultado del experimento en ponerle mas de 3 gotas de indicador universal.

Diseño Experimental:

• HCl*
• H2O2* 
• NaOH liquido*
• Coca cola
• Refresco sin color
• Jugo de una naranja
• Jugo de un limón
• Jabón
• Aspirina
• Melox
• Vinagre
• Café
• Yoghurt
• Vasos de precipitados (pequeños)
• Indicador universal

* Testigos

Experimentación:

1. En cada vaso de precipitados pon cada una de las sustancias menos el indicador universal (un vaso para cada una)
2. Poner 3 gotas de indicador universal

Resultados:

* Rojo o rosa: ácido; Verde: Neutro; Azul: Base  

a) Equipo:

b) Grupal

Conclusiones:

La hipótesis planteada al principio del pasado experimento

¿Cual es el mejor disolvente entre el agua, alcohol o gasolina blanca?

 Propósito: 

Buscar entre tres sustancias (agua, alcohol o gasolina blanca) cual de ellas es el mejor disolvente.

Marco Teórico:

Un disolvente o solvente es una sustancia que permite la dispersión de otra sustancia en esta a nivel molecular o iónico. Es el medio dispersante de la disolución. Normalmente, el disolvente establece el estado físico de la disolución, por lo que se dice que el disolvente es el componente de una disolución que está en el mismo estado físico que la misma. Además, también se podría decir que es la sustancia que disuelve al soluto y que se encuentra en mayor proporción.

Los disolventes forman parte de múltiples aplicaciones: adhesivos, componentes en las pinturas, productos farmaceúticos, para la elaboración de materiales sintéticos, etc.

Las moléculas de disolvente ejercen su acción al interaccionar con las de soluto y rodearlas. Se conoce como solvatación. Solutos polares serán disueltos por disolventes polares al establecerse interacciones electrostáticas entre los dipolos. Los solutos apolares disuelven las sustancias apolares por interacciones entre dipolos inducidos.

El agua es habitualmente denominada el disolvente universal por la gran cantidad de sustancias sobre las que puede actuar como disolvente.

BIBLIOGRAFíA: http://es.wikipedia.org/wiki/Disolvente 

Hipótesis:

Para este experimento se planteo la siguiente hipótesis:

Ya que el agua es un sustancia universal debe hacer mas disoluciones que el alcohol y la gasolina blanca.

Control de Variables:

Algunas variables que podrían afectar los resultados del siguiente experimento seria el no utilizar la misma medida de todas las sustancias que se van a ocupar en el experimento.

Diseño Experimental:

Para el siguiente experimento necesitamos:

• NaCl
• C6H12O6 *
• Mantequilla
• Aceite
• Detergente
• Alcohol * 
• NaOH
• Agua * 
• Gradilla
• Espátula
• Tubos de ensaye
• Masking Tape

* : Disolventes; también son solutos menos el agua

Experimentación: 

1. Coloca en los tubos de ensaye los solutos
2. Añádeles el primer disolvente (Agua)
3. Ve si el soluto se deshace sin cuestión de agitar, si no agítalo o si no se disuelve
4. Limpia limpia los tubos y repite con los otros disolventes en el siguiente orden: alcohol y gasolina blanca
5. Anota tus resultados

Resultados:

+: No se disuelve

++: Se disuelve sin agitar

+++: Se disuelve agitando

a) Equipo:

b) Grupal:

Agua:

Alcohol:

Gasolina Blanca:

Conclusiones:

Al haber realiza do este experimento pudimos darnos cuenta de que nuestra hipótesis  de que el agua disuelve mas sustancias que los otros disolventes resulto ser acertada.

Espectros

Propósito:

Conocer y observar los colores visibles e invisibles que con forman diferentes compuestos y elementos

Marco Teórico:

Se le llama un espectro visible a la región del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir. A la radiación electromagnética en este rango de longitudes de onda se le llama luz visible o simplemente luz. No hay límites exactos en el espectro visible; un típico ojo humano responderá a longitudes de onda desde 400 a 700 nm aunque algunas personas pueden ser capaces de percibir longitudes de onda desde 380 a 780 nm.

 Hipótesis:

Se plantea que se va a ver la conformación de colores e inclusive de el arco iris. Esto se podrá ver a través de algo llamado "prisma"

Control de Variables:

Se tendrían que controlar aspectos como: la misma cantidad de materia, tiempo que se quema, misma distancia con todas las sustancias al fuego.

Diseño Experimental:

• Na
• K
• Mg
• NiCl2
• KMnO4
• Fe(SO4)3
• NaCl
• S
• CuSO4
• K2CrO4
• Prisma
• cucharilla de combustión 
• Mechero
• Trapo

Experimentación:

1. Enciende el mechero y siempre teniéndolo en flama azul
2. Con la cucharilla toma un poco de una sustancia y acercala al fuego
3. Con el prisma observa como se quema
4. Ya que se haya quemado totalmente retíralo del fuego y obsérvalo con el prisma
5. Repite lo mismo con las demás sustancias 

Resultados: 

a) Equipo

Flama:                                                                                                           

• Na: Naranja
• K: Naranja
• Mg: Amarillo
• NiCl2: Rosa
• KMnO4: Rosa
• Fe(SO4)3:Rosa
• NaCl: Naranja
• S: Naranja
• CuSO4: Verde
• K2CrO4: Rosa/ Verde

Espectros:

• Na: Naranja
• K: Naranja
• Mg: Rojo
• NiCl2: Rosa
• KMnO4: Lila
• Fe(SO4)3: Naranja
• NaCl: Naranja
• S: Naranja
• CuSO4: Naranja
• K2CrO4: Rosa

b) Grupal:

FLAMA:

ESPECTRO

Conclusiones:

Al realizar este experimento ademas de ser muy padre nuestra hipótesis resulto ser cierta ya que se pudo observar colores que sin el prisma no los hubiésemos visto.

Tercera Parte

Propiedades del Oxigeno 

Propósito:

Ver que tan buen comburente es el oxigeno. Se vera con el siguiente con el siguiente experimento realizado en la clase de química.

Marco Teórico:

Elemento químico gaseoso, símbolo O, número atómico 8 y peso atómico 15.9994. Es de gran interés por ser el elemento esencial en los procesos de respiración de la mayor parte de las células vivas y en los procesos de combustión. Es el elemento más abundante en la corteza terrestre. Cerca de una quinta parte (en volumen) del aire es oxígeno.

Existen equipos capaces de concentrar el oxígeno del aire. Son los llamados generadores o concentradores de oxígeno, que son los utilizados en los bares de oxígeno.

Hipótesis:

El oxigeno es un muy buen comburente; de hecho es el mas abundante y común en la naturaleza; no se si existan mas pero si no me atrevería a decir que es el único.

Control de Variables: 

Yo opino que algo que afectaría este proceso  es que no se hiciese con la precisión adecuada, ya que en  el experimento que a continuación se mencionara las reacciones se dan con gases.

Diseño Experimental: 

• H₂O₂ 
• MnO₂
• Cerillo o encendedor
• Tubo de Ensaye
• Trozo de madera (vara corta y delgada)

Experimentación:

1. En el tubo de ensaye pon un poco de MnO
2. Posteriormente H2O2
3. Agita tapando el tubo con un dedo
4. Enciende de un extremo de la varita de madera}
5. Quita el dedo e introduce el lado de la madera que encendiste y se estaba apagando
6. Observa que pasa

Conclusiones:

El oxigeno es el mejor comburente (salvo a que exista otro y no lo conozca)que existe en la naturaleza ademas de estar en abundancia.

Segunda parte:

 Propiedades del Hidrógeno

Propósito:

Al realizar este experimento se quiere ver si el hidrógeno tiene la propiedad de ser explosivo, y que en grandes cantidades puede ser peligroso y ver la fuerza atómica.

Marco Teórico:

Usos: El empleo más importante del hidrógeno es en la síntesis del amoniaco. La utilización del hidrógeno está aumentando con rapidez en las operaciones de refinación del petróleo, como el rompimiento por hidrógeno (hydrocracking), y en el tratamiento con hidrógeno para eliminar azufre. Se consumen grandes cantidades de hidrógeno en la hidrogenación catalítica de aceites vegetales líquidos insaturados para obtener grasas sólidas. La hidrogenación se utiliza en la manufactura de productos químicos orgánicos. Grandes cantidades de hidrógeno se emplean como combustible de cohetes, en combinación con oxígeno o flúor, y como un propulsor de cohetes impulsados por energía nuclear. 
Propiedades: El hidrógeno común tiene un peso molecular de 2.01594. El gas tiene una densidad de 0.071 g/l a 0ºC y 1 atm. Su densidad relativa, comparada con la del aire, es de 0.0695. El hidrógeno es la sustancia más inflamable de todas las que se conocen. El hidrógeno es un poco más soluble en disolventes orgánicos que en el agua. Muchos metales absorben hidrógeno. La absorción del hidrógeno en el acero puede volverlo quebradizo, lo que lleva a fallas en el equipo para procesos químicos.

A temperaturas ordinarias el hidrógeno es una sustancia poco reactiva a menos que haya sido activado de alguna manera; por ejemplo, por un catalizador adecuado. A temperaturas elevadas es muy reactivo.

Hipótesis:

El hidrógeno es un gran material explosivo y con el siguiente experimento se comprobara si esta hipótesis planteada es correcta o no.

Control de Variables:

Algo que en cierto momento pudiese afectar que no se tengan los resultados deseados seria que los materiales que se ocupan para este experimento estuviesen contaminados con algún  otro material o sustancia.

Diseño Experimental:

• Espátula
• Zinc
• HCl
• Tubo de ensaye 
• Cerillo o encendedor

Experimentación:

1. En el tubo de ensaye, introduce con la espátula una pequeña porción de zinc
2. Posteriormente ya que el tubo tiene zinc, se le hecha un pequeño chorro de ácido clorhídrico  
3. Tapas con tu dedo y agitas suavemente
4. Cuando la presión de gas ya no pueda mas enciende un cerillo y observa lo que pasa
5. En caso de no haber reacción repite cuantas veces sea necesario.

NOTA:  EN CASO DE REPETIR, CAMBIEN  DE PERSONA QUE AGITE YA QUE EL GAS PUEDE QUEMAR DESPUÉS DE MUCHO TIEMPO.

Conclusiones:

Después de realizar este experimento no dimos cuenta de que el hidrógeno si es explosivo y entre mas cantidad y en un espacio pequeño mas es su fuerza atómica.     

¿Qué es el agua: un elemento, compuesto o mezcla?

Primera Parte: Identificación de sustancias que la componen

Propósito:

Identificar que tipo de sustancia es el agua; si es elemento, compuesto o mezcla.                

Encontrar sus componentes. 

Marco Teórico:

elemento: es un tipo de materia constituida por átomos de la misma clase. En su forma más simple posee un número determinado de protones en su núcleo, haciéndolo pertenecer a una categoría única clasificada con el número atómico, aun cuando este pueda desplegar distintas masas atómicas. Es un átomo con características físicas únicas, aquella sustancia que no puede ser descompuesta mediante una reacción química, en otras más simples. No existen dos átomos de un mismo elemento con características distintas y, en el caso de que estos posean masa distinta, pertenecen al mismo elemento pero en lo que se conoce como uno de sus isótopos. También es importante diferenciar entre un elemento químico de una sustancia simple. Los elementos se encuentran en la tabla periódica.

compuesto: es una sustancia formada por la unión de dos o más elementos de la tabla periódica. Una característica esencial es que tiene una fórmula química. En general, esta razón es debida a una propiedad intrínseca. Un compuesto está formado por moléculas o iones con enlaces estables y no obedece a una selección humana arbitraria. Por este motivo el bronce o el chocolate son denominadas mezclas o aleaciones, pero no compuestos. Los elementos de un compuesto no se pueden dividir o separar por procesos físicos (decantación, filtración, destilación, etcétera), sino sólo mediante procesos químicos.

mezcla: es un sistema material formado por dos o más sustancias puras mezcladas pero no combinadas químicamente. En una mezcla no ocurre una reacción química y cada uno de sus componentes mantiene su identidad y propiedades químicas. No obstante, algunas mezclas pueden ser reactivas, es decir, que sus componentes pueden reaccionar entre sí en determinadas condiciones ambientales, como una mezcla aire-combustible en un motor de combustión interna.

Una mezcla es la combinación física de dos o más substancias que retienen sus identidades y que se mezclan pudiendo formar según el caso aleaciones, soluciones, suspensiones, y coloides.

Hipótesis:

Se planteo que: el agua es una sustancia de tipo compuesto. Ya que en su composición  cuenta con puros elementos.

Diseño Experimental:

• Agua
• H2SO4
• Agitador
• Vaso de precipitado
• Aparato de Hoffman
• Fuente de energía móvil

Experimentación:

1. Revolver agua con  el H2SO4
2. Acomodar el aparato de Hoffman con la fuente móvil de Energía
3. Introducir la mezcla anteriormente preparada
4. Encender la fuente de energía
5. Observa lo que pasa
6. Para saber cual es el oxigeno y cual el hidrógeno; en el tubo en el que menos se ve "espacio vacío" desconecta la fuente de energía y de enchufa el electrodo de esa parte y pon un cerillo encendido; observa lo que pasa.

Conclusiones: 

La hipótesis planteada al principio resulto ser cierta, ya que el agua si es un compuesto y tiene dos elementos.

Tercera parte

Determinación del pH 

Propósito: 

Determinar por medio de experimentos cual es el pH del agua; saber si es Ácida, Base o Neutra. Para realizar este experimento, ocuparemos algo conocido como "Indicador Universal"

Marco Teórico:

El pH es un indicador de la acidez de una sustancia. Está determinado por el número de iones libres de hidrógeno (H+) en una sustancia.
La acidez es una de las propiedades más importantes del agua. El agua disuelve casi todos los iones. El pH sirve como un indicador que compara algunos de los iones más solubles en agua.
El resultado de una medición de pH viene determinado por una consideración entre el número de protones (iones H⁺) y el número de iones hidroxilo (OH-). Cuando el número de protones iguala al número de iones hidroxilo, el agua es neutra. Tendrá entonces un pH alrededor de 7.
El pH del agua puede variar entre 0 y 14. Cuando el pH de una sustancia es mayor de 7, es una sustancia básica. Cuando el pH de una sustancia está por debajo de 7, es una sustancia ácida. Cuanto más se aleje el pH por encima o por debajo de 7, más básica o ácida será la solución.
El pH es un factor logarítmico; cuando una solución se vuelve diez veces más ácida, el pH disminuirá en una unidad. Cuando una solución se vuelve cien veces más ácida, el pH disminuirá en dos unidades.El término común para referirse al pH es la alcalinidad.

Hipótesis:

La hipótesis planteada fue: el agua no puede ser ácida, ya que al tomarla en exceso no produce ni ulceras ni mucho menos dolores de gastritis. Puede ser una base, pero no reduce las acciones de un ácido; así que es una sustancia neutra.

Control de Variables:

Lo que pudiese considerar una variable seria la percepción de colores; ya que las tonalidades de un color no todos tenemos la misma percepción de las tonalidades de colores; un ejemplo seria en el verde si unos lo ven normal otros obscuro, o claro.

Diseño Experimental:

• Base
• Ácido 
• Blanco 
• Problema 
• Gradilla
• Tubos de ensaye (4)
• Indicador universal (Naranja de Metilo)
• Masking tape

Experimentación:

1. Llenar 1/3 de tubo con  cada una de las sustancias menos de indicador universal (un tubo para cada sustancia)
2. Marcar con Masking Tape que hay en cada tubo
3. Acomodarlos en la gradilla
4. Introducir a cada tubo tres gotas de Naranja de Metilo (Indicador Universal)
5. Si se pone Rojo  es un Ácido; si se torna azul es una Base y si se pone verde es una sustancia Neutra

Resultados:

a) Equipo 

Ácido: Rosa 

Base: Azul

Neutro: Verde Obscuro

Problema: Verde Obscuro

b) Grupal:

Conclusiones:

Al realizar este experimento nos dimos cuenta que la hipótesis planteada al principio resulto ser correcta, ya que el agua si es una sustancia neutra.