PARTE III

Determinación del pH del agua

Propósito

Determinar el pH de distintas sustancias y saber cual de ellas es neutro, ácido o base, ayudándonos con el color de cada una.

Base Teórica

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.

La determinación del pH en el agua es una medida de la tendencia de su acidez o de su alcalinidad. No mide el valor de la acidez o alcalinidad.
Un pH menor de 7.0 indica una tendencia hacia la acidez, mientras que un valor mayor de 7.0 muestra una tendencia hacia lo alcalino. 
La mayoría de las aguas naturales tienen un pH entre 4 y 9, aunque muchas de ellas tienen un pH ligeramente básico debido a la presencia de carbonatos y bicarbonatos. Un pH muy ácido o muy alcalino, puede ser indicio de una contaminación industrial. 
El valor del pH en el agua, es utilizado también cuando nos interesa conocer su tendencia corrosiva o incrustante, y  en las plantas de tratamiento de agua. 

El valor del pH en el agua, es utilizado también cuando nos interesa conocer su tendencia corrosiva o incrustante, y  en las plantas de tratamiento de agua. 
Este método determina  el  pH , midiendo el potencial generado ( en milivolts )  por un electrodo de vidrio que es sensible a la actividad del  ión H⁺ , este potencial es comparado contra un electrodo de referencia, que genera un potencial constante e independiente del pH. El electrodo de referencia que se utiliza es el de calomel saturado con cloruro de potasio, el cual sirve como puente salino que permite el paso de los milivolts generados hacia al circuito de medición.

American Society for testing and Materials. Annual book of Standards 1994
Determinación de pH en el  agua. Metodo ASTM D 1293-84 reaprobado en 1990

Standard methods for the examinatión of water and waste water publicado por la APHA.
Determinación de pH en agua. Médodo 4500-H⁺ B 1995

Hipótesis

Cada una de las sustancias que utilizaremos tiene un color diferente, debido a que son distintas en su estructura  La determinación del pH sera de acuerdo al color del que se tornen nuestras sustancias, indicando que una sustancia base sera de color azul, una neutra sera color verde, y la sustancia ácida sera del color rojo.

Experimentación

Material:

tubos de ensaye, granadilla de madera

Sustancias:

 Ácido clorhídrico, hidróxido de sodio, agua de la llave, agua destilada

En cada tubo vamos a poner una cantidad de nuestras sustancias, que como ya lo habíamos mencionado son Ácido clorhídrico, hidróxido de sodio, agua de la llave y  agua destilada.

Les vamos a añadir a cada uno de los tubos de 2 a 4 gotas de indicador pH.

Enseguida vamos a agitar los tubos para que el indicador se disperse en toda la sustancia.

Haremos eso mismo con todas las sustancias, para poder ver que de color se tornaran.

De esta manera pudimos observar el color de cada una de ellas, nos dimos cuenta de cual fue la sustancia ácida y cual fue la básica. Así como la neutra.

Resultado:

Equipo Effy

EQUIPO	ÁCIDO	BASE	NEUTRO	BLANCO	PROBLEMA
	HCl	NaOH	AGUA DE LA LLAVE	AGUA DESTILADA	AGUA DE LA LLAVE
Effy	rojo	azul rey.	verde oscuro	verde amarillento	verde oscuro

Grupo 130 A

EQUIPO	ÁCIDO	BASE	NEUTRO	BLANCO	PROBLEMA
	HCl	NaOH	AGUA DE LA LLAVE	AGUA DESTILADA	AGUA DE LA LLAVE
Effy	rojo	azul rey.	verde oscuro	verde amarillento	verde oscuro
Darks	rojo	azul rey	verde	Verde amarillento	verde oscuro
Nueces	rojo	Azul rey	Verde oscuro	Verde amarillento	verde oscuro
Gama	rojo	azul rey	Verde oscuro	verde amarillento	verde oscuro
MAVAN	rojo	Azul rey	verde	amarillo	verde
Dalton	rojo	Azul Rey	verde esmeralda	amarillo	verde esmeralda

Análisis del resultado:

El experimento fue realizado mas de una vez, debido a que no colocamos la misma cantidad de indicador a las sustancias, lo cual provoco que hubieran errores y confusiones en cuanto al color de cada una.

Conclusión:

Nuestro propósito fue poder saber cual era el pH de las sustancias, en especial el del agua, lo cual logramos.
Teníamos como hipótesis que cada sustancia de las que teníamos iban a tener un color distinto, lo cual fue verdadero.
Después de varios intentos, podemos concluir que el agua tiene un pH neutro.

Parte II
Determinación de la densidad del agua

Propósito.
Conoce el nivel de densidad en el cual se encuentra el agua potable.

Base teórica:

Densidad: La densidad es la medida de cuanta masa hay contenida en una unidad de volumen ( densidad= masa/volumen). Usualmente se representa como Kg7m^3.Puesto de manera más sencilla, si la masa es la medida de cuanto material por así decirlo tiene un objeto, entonces la densidad es la medida de cuan compactado esta ese material.

Densidad del agua: Durante el proceso de enfriamiento del agua desde los 100 ºC, se produce una contracción de volumen (aumenta la densidad) hasta llegar a la temperatura de 3,98 ºC (casi 4 ºC) en que alcanza su máxima contracción (máxima densidad), ya que al continuar enfriando, vuelve a dilatar su volumen (disminuye su densidad) hasta que se solidifica. El paso de agua líquida al hielo (a 0 ºC) va acompañado de un aumento considerable de volumen, disminuyendo significativamente su densidad. Debido a lo anterior, el hielo flota en el agua y produce importantes fenómenos mecánicos de rotura y disgregación de las rocas.
Además, el agua tiene otra propiedad importante: puede mantenerse muchos grados bajo cero sin solidificarse. Al contrario de los que sucede en la mayoría de los líquidos (que no se dilatan al molificarse).

Hipótesis:

La densidad del agua potable es equivalente a su peso.

Variables:

Volumen del agua.

Partículas contenidas en ella.

Experimentación:

Materiales:

*Balanza.
*Vaso precipitado.

*Probeta.

Comenzamos pensando el vaso precipitado vacío o tara.

(97.8 g)

Después con la probeta medimos 3 cantidades diferentes las cuales eran : 25, 50 y 100 ml.

Al pesarlas obtuvimos los siguientes resultados:

25 ml -------> 121.1 gramos.

50 ml -------> 146.7 gramos.

100 ml ----->  197.3 gramos.

Restando la masa del vaso tara a nuestras diferentes cantidades y dividiendola entre el volumen obtuvimos lo siguiente:

a) Resultado equipo Effy.

Volumen	Masa	Densidad
25 ml	121.1-97.8= 23.3	.932
50 ml	146.7-97.8= 48.9	.978
100 ml	197.3-97.8= 99.5	.995

b) Conclusión:

Después de varios errores pudimos concluir que el promedio de densidad del agua es de .97 g/ml.

Determinación del punto de ebullición del agua.

Experimento 1. Conociendo el agua

Autores: San Luis S.A. Amaya H.R. Contreras S.L.  Jiménez A.A.

México D. F. UNAM
CCH Vallejo Química 130

 

Parte I
Determinación del punto de ebullición del agua.

Propósito: Que el alumno conozca y compruebe el punto de ebullición que tiene el agua potable.

 
Base teórica:
 EL AGUA.

Es un líquido inodoro e insípido. Tiene un cierto color azul cuando se concentra en grandes masas. A la presión atmosférica (760 mm de mercurio), el punto de ebullición es de 100ºC.
Su capacidad calorífica es superior a la de cualquier otro líquido o sólido, siendo su calor específico de 1 cal/g, esto significa que una masa de agua puede absorber o desprender grandes cantidades de calor, sin experimentar apenas cambios de temperatura, lo que tiene gran influencia en el clima.

No posee propiedades ácidas ni básicas, combina con ciertas sales para formar hidratos, reacciona con los óxidos de metales formando ácidos y actúa como catalizador en muchas reacciones químicas.

PUNTO DE EBULLICIÓN

A una presión dada, un líquido puro entra en ebullición a una temperatura determinada que se llama punto de ebullición, y que permanece constante durante todo el tiempo de ebullición.

PUNTO DE EBULLICIÓN DEL AGUA

El punto de ebullición normal del agua es 100°C porque ésta es la temperatura a la cual la presión del vapor del agua es 760 mmHg, o 1 atmósfera. Es decir que bajo condiciones normales, cuando la presión de la atmósfera es aproximadamente 760 mmHg, el agua tiene un punto de ebullición de 100°C. A 10,000 pies sobre nivel del mar, la presión de la atmósfera es solamente 526 mmHg. A esta presión el punto de ebullición del agua ocurre a una temperatura de 90°C.

(Ismail Ali Gago, 2000)

http://platea.pntic.mec.es/iali/personal/agua/agua/propieda.htm

 

Hipótesis:
El punto de ebullición del agua es de 100°C

*Variables:
- Volumen del agua
- Tiempo
- Temperatura final

 

Experimentación:

Material:
-Soporte universal
- Vaso de precipitado
- termómetro
- Mechero de Bunsen
- Anillo de hierro
- Tela de alambre
- Pinza de 3 dedos

  Comenzamos  tomando un poco de agua ( nosotros utilizamos 100 ml )

 

  La pondremos en una vaso de precipitados, sobre el soporte universal.
Tomaremos la temperatura a la que el agua se encuentra antes de prender el mechero.

A partir del instante en que el mechero se enciende,
se comenzara a tomar la temperatura que el agua tiene cada 2 minutos.

 

 No descuidaremos el tiempo ni la temperatura,
hasta que notemos que aunque pase el tiempo, la temperatura sigue siendo la misma.

 

 

Y en ese instante, en el que no se observen mas cambios en la temperatura, podremos decir que el punto de ebullición del agua, fue, la temperatura en la que se quedo, en nuestro caso 94°C.

 

 

 

Resultado

a) Equipo de trabajo

t ( c/2 min.)	T ( °C )
2	26° C
4	45°C
6	65°C
8	84°C
10	92°C
12	94°C
14	94°C
16	94°C

b) Grupo 130 A

Equipo	Vol. Agua ( ml )	Punto de Ebullición ( °C )
Darks	75 ml	93°C
Effy	100 ml	94°C
Mavan	120 ml	97°C
Gama	130 ml	92°C
Dalton	140 ml	93°C
Nueces	150 ml	94°C

Análisis de resultado
Cabe resaltar que para poder llegar a estos resultados tuvimos que repetir el experimento.
No decimos que todo lo que hicimos en el primer intento estuvo mal, pero existieron detalles que nos fallaron.

ConclusiónNuestro propósito era conocer el punto de ebullición del agua, teníamos como hipótesis que era de 100 °C, ni mas ni menos.
Al comenzar a experimentarlo nos fuimos dando cuenta que no necesariamente van a ser los 100°. Como equipo llegamos a la conclusión que era de 94 °C, osea que, el punto de ebullición del agua si podía ser de menos de los 100° señalados. Y como grupo, nos dimos cuenta que, en promedio, el punto de ebullición del agua era de 93.8 °C.