PROPIEDADES
ÁCIDO-BASE DE LAS SALES: HIDRÓLISIS
En esta práctica mediremos el
pH (carácter ácido, básico o neutro) de disoluciones acuosas de diversas sales,
y comprobaremos que estas disoluciones pueden ser no
sólo neutras sino también ácidas o básicas.
FUNDAMENTO DE LA PRÁCTICA
Muchas
disoluciones salinas tienen un pH neutro, pero otras pueden tener un pH ácido o
básico. Por ejemplo una disolución de cloruro de sodio (NaCl, sal común) tiene
un pH igual a 7, pero una disolución de nitrato de amonio (NH4NO3)
tiene un pH ácido y una de fluoruro de potasio (KF) tiene pH básico. Esto se
debe a que las sales iónicas son electrolitos fuertes que,
en agua, se disocian por completo en iones. El anión y/o el catión
pueden sufrir reacciones ácido-base con el agua (reacción de hidrólisis)
modificando el pH de la disolución.
En esta
experiencia prepararemos diversas disoluciones acuosas de sales iónicas y
determinaremos su pH con papel de pH (papel indicador).
MATERIAL
Y REACTIVOS
Material
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Reactivos
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6 tubos de ensayo
Gradilla
Pipetas Pasteur (cuentagotas)
Varilla de vidrio
6 trocitos de papel indicador de, aproximadamente,
5 mmx5 mm
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Nitrato de sódio, NaNO3(s)
Carbonato de potasio, K2CO3(s)
Acetato de sodio, NaCH3COO(s)
Cloruro de amonio, NH4Cl(s)
Sulfato de aluminio, Al2(SO4)3(s)
|
MÉTODO EXPERIMENTAL
Disponer
una gradilla con seis tubos de ensayo limpios. En cinco de ellos, disolver
en agua una pequeña cantidad de cada una de las sales siguientes: NaNO3,
K2CO3, NaCH3COO, NH4Cl y Al2(SO4)3.
En el sexto tubo añadir unos 5 mL de agua.
Colocar los seis trozos de
papel indicador sobre una superficie vítrea limpia y seca (superficie posterior
de un vaso de precipitados). Para medir el pH, introducir la punta de una
varilla de vidrio limpia y seca en la disolución a medir y mojar un trozo de
papel indicador. Anote de qué color se torna dicho papel y asegúrese de limpiar
y secar bien la varilla de vidrio antes de introducirla en otras disoluciones,
para evitar contaminarlas. Repita el procedimiento con cada una de las
disoluciones y anote los resultados. Cada trozo de papel indicador solo vale
para una medida. Compruebe el pH del agua utilizada y téngalo en cuenta en sus
conclusiones.
FUNDAMENTO
TEÓRICO
Las sales son electrolitos fuertes que se
disocian por completo en agua para formar los correspondientes iones. El
término hidrólisis de una sal se utiliza para describir la reacción ácido-base,
del anión y/o del catión que proceden de la sal, con el agua. El pH de la
disolución resultante dependerá de esa reacción de hidrólisis.
En general podemos decir que:
(a)
Las sales cuyos iones provienen de un ácido
fuerte y de una base fuerte no se hidrolizan (sus iones no reaccionan con el
agua, sólo se solvatan) y sus disoluciones son neutras. Ejemplos de este tipo
son: NaCl, KBr, SrI2, Ca(NO3)2,
Ba(ClO4)2 entre otros.
(b)
La disolución de una sal derivada de un
ácido fuerte y una base débil es ácida, debido al carácter ácido del catión.
Ejemplos de este tipo son: NH4Cl y NH4NO3. Para esta última los procesos a considerar
son:
DISOCIACIÓN DE LA SAL : NH4NO3(s) + H2O(l) <---> NH4+(ac) + NO3ˉ(ac)
EQUILIBRIO DE HIDRÓLISIS: NH4+(ac) + H2O(l) <---> NH3(ac) + H3O+(ac)
Otro tipo de cationes
ácidos son los cationes hidratados de iones metálicos pequeños y de elevada carga
como el Al3+. En disolución acuosa el ión aluminio se asocia con
seis moléculas de agua y el correspondiente equilibrio ácido-base o reacción de
hidrólisis da lugar a iones H3O+:
(a)
La disolución de una sal derivada de un
ácido débil y de una base fuerte es básica, debido al carácter básico del
anión. Algunos ejemplos son: KCH3COO,
KNO2, NaF, NaClO y CaCO3 entre otros.
(b)
Si
las sales provienen de un ácido débil y de una base débil al disolverse, en
agua, producen iones (catión y anión) que se hidrolizan y, el pH de la
disolución dependerá de las fuerzas relativas del ácido débil y de la base
débil.
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