4º Química –
Profesora Cecilia Ferrante
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¿Qué ves cuando me
ves?
Actividad 1: caracterizando
muestras
Una de las
principales actividades de la ciencia es buscar patrones y ordenamientos en los
comportamientos de la naturaleza. A lo largo de la historia, la química se
caracterizó por buscar propiedades características con las cuales organizar a
las sustancias.
Robert Boyle
construyó una clasificación de sustancias según un conjunto de propiedades
determinado: tomó aquellas que podían precipitar sales de sus soluciones y las
llamó ácidos; a aquellas que tienen
poder detergente, las nombró bases.
En el
siglo XVII ya se sabía otra característica de los ácidos y las bases: su
presencia cambia la coloración de algunos líquenes. Boyle fue el primero en usar ese cambio de color de indicadores
naturales como referencia. Preparó
jarabe de violetas y embebió en él pequeños trozos de papel. Una vez secos, los
empleó para determinar si una sustancia era ácida o básica, o no lo era. En
1663, comenzó a emplear una definición
operacional: “ácido es una sustancia
que cambia al rojo el papel embebido en el indicador de jarabe de violetas y
álcali el que cambia el color al verde.”
Materiales: frascos de vidrio pequeños, pipetas Pasteur, solución de repollo colorado[1], compuestos de uso
cotidiano en solución acuosa, por ejemplo: bicarbonato,
vinagre, jugo de limón, gaseosa de colores claros, jugo de naranja, jugo de
manzana, limpiador líquido del tipo Odex blanco o limpiador con amoníaco, agua
jabonosa, detergente, agua de la canilla, agua mineral, soda, agua
desmineralizada, crema de enjuague, crema para manos, jabón de glicerina, etc.,
lápices de colores o marcadores, celular con cámara fotográfica,
cámaras fotográficas, sorbetes.
Primera parte
Usando las ideas de
Robert Boyle y su definición operacional de ácidos y bases, vamos a trabajar
con solución de repollo colorado.
Coloquen 10 (diez)
gotas de solución de repollo colorado en cada uno de los frascos de acuerdo con
las muestras que tengan: por ejemplo, si tienen 10 muestras diferentes
completaran 10 frascos distintos con 10 gotas de solución de repollo colorado
en cada uno. Luego agreguen cada muestra en cada uno de los frascos que tienen
las 10 gotas de solución de repollo colorado, hasta completarlos.
Completen el siguiente
cuadro con sus observaciones:
Nº
|
Muestra
|
Observación
|
Caracterización
|
1
|
Solución ácido
HCl
|
Se torna roja
|
acido
|
2
|
Solución base
NaHO
|
Se torna
verde
|
base
|
3
|
Agua de la
canilla
|
Se mantiene
con el color del indicador
|
neutro
|
4
|
Agua mineral
|
Se torna azul claro
|
neutro
|
5
|
Soda
|
Se torna
rosa
|
acido
|
6
|
Gaseosa color
claro
|
Se torna
rosa
|
acido
|
7
|
Agua jabonosa
|
Se torna rosa
claro
|
neutro
|
8
|
Agua con
detergente
|
Se trona
verde
|
base
|
9
|
Solución de
bicarbonato
|
Se torna
verde oscuro
|
base
|
10
|
Agua destilada
|
Se mantiene
con el color del indicador
|
neutro
|
11
|
Cif
|
Se torna
verde
|
base
|
12
|
Juego de manzana
|
Se trona
rojo
|
acido
|
13
|
shampoo
|
Se torna
lila
|
neutro
|
14
|
Alcohol en gel
|
Se torna
rose
|
neutro
|
15
|
Quita esmalte
|
Se mantiene
con el color del indicador
|
neutro
|
Segunda parte
Ordena las muestras de la primera parte de acuerdo
con el siguiente criterio:
·
Escriban una nueva
definición operacional de ácidos y bases en la cual incluyan los resultados que
obtuvieron en esta actividad.
·
Fotografíen cada
una de las escalas que han realizado.
Tercera parte
Según el
resultado de las actividades que realizaron hasta ahora, ¿qué usarían para…
·
averiguar si
una sustancia es ácida o básica?
Respuesta: Lo que haría sería ver el color de las sustancias y
clasificarlas según su color si se tornan rojas serian ácidos y si se tornan
verdes serian básico.
·
averiguar si
un ácido –o una base– es más poderoso que otro, es decir, determinar
cuál es más ácido, o básico?
Respuesta: Lo que haría sería mirar si por ejemplo fuera de color rojo
oscuro seria un acido más poderoso que uno más clarito me guiaría por la
tonalidad del color para clasificar .
Lean
atentamente el siguiente texto y luego respondan:
Los indicadores de
acidez y basicidad hechos con jugos de vegetales (por ejemplo, el repollo que
ustedes usaron) son muy útiles. Pero es engorroso prepararlos y transportarlos
cada vez que se quiere hacer una medición. Además, es difícil comparar los
resultados obtenidos en distintos momentos y comunicarlos a los colegas.
Para facilitar y
estandarizar las mediciones, se utiliza una escala que inventó el químico danés
Sören P. L. Sörensen mientras era director del laboratorio de la cervecera
Carlsberg (1909).
En la producción de
cerveza, un factor clave es la acidez que tienen las soluciones acuosas en que
fermenta la levadura. Sörensen inventó una escala de acidez que va del 1 al 14.
En esta escala, llamada escala de pH, se asigna el número 7 a las soluciones
que no son ácidas ni básicas, es decir, a las soluciones neutras. Los valores
entre 1 y 7 corresponden a las soluciones ácidas y entre 7 y 14, a las básicas.
- ¿En qué rango de pH piensan que están las soluciones con que
trabajaron en la Actividad 1?
Respuesta: Estaría entre 4 y 10 ya que clasifica los ácido que no obtuvimos alguno que fuera muy poderoso y los básicos y que tampoco obtuvimos uno que fuera muy poderoso
Actividad 2: El agua de mar, ¿será ácida? ¿Cómo podemos
reconocer el dióxido de carbono disuelto?
Los
océanos son el mayor almacén, o sumidero, del dióxido de carbono antropogénico
de la Tierra. Desde el siglo XVIII, los océanos han absorbido más de 460 mil
millones de toneladas métricas de dióxido de carbono, lo que representa casi la
mitad de las emisiones de este gas, resultantes de la quema de combustibles
fósiles, o aproximadamente el 30% de todas las emisiones de dióxido de carbono
producidas por el ser humano.
La
concentración actual de dióxido de carbono en la atmósfera es la más alta en la
historia de la humanidad. El aumento de la cantidad de dióxido de carbono en
los océanos provoca reacciones que cambian la composición química de estos, a
través de un proceso conocido como acidificación.
Si continuamos con la tendencia actual de emisiones, en el año 2050 el pH del
océano será el más bajo de los últimos 20 millones de años. Pero todavía más
significativa es la velocidad a la que está cambiando la composición química de
los océanos. La velocidad actual de acidificación es, al menos, 100 veces
superior a la velocidad máxima de los últimos cientos de miles de años. El
dióxido de carbono se absorbe tan rápido, que las aguas superficiales no serán
capaces de prevenir y contrarrestar el importante descenso en el pH del océano. .
·
Escriban
una definición operacional para el término pH.
Respuesta: El PH se
utiliza como escala de medición para las sustancias acidas o básicas asignado numerosas
para saber cual es mas acida o cual es mas básica el numero 7 son todas las
sustancias neutro y si la sustancia está por encima del 7 será básica y si está
por debajo del 7 será acida
·
Observen
las fotografías de las escalas que han realizado durante las actividades
anteriores y escriban cómo se relacionan con la definición operacional de pH que
elaboraron previamente.
·
El
siguiente protocolo se utiliza para reconocer dióxido de carbono disuelto en
agua: en un recipiente agreguen agua de la canilla, solución de repollo
colorado y unas gotas de limpiador con amoníaco. Usando un sorbete soplen en el
interior del recipiente.
a)
¿Qué
esperan observar antes de soplar? ¿Y después de hacerlo?
b)
¿Puede
servir este protocolo para comprobar si el agua de los océanos esta
acidificada? ¿Cómo? Si no es así, elaboren un nuevo protocolo y expliquen su
propuesta.
[1]Medio repollo colorado, colador, olla,
cuchara, cuchillo. Cortar el repollo en pequeños trozos, colocarlos en una olla
cubiertos con agua. Hervir el agua, apagar el fuego, revuelve y deja enfriar
durante 30 minutos. Cuela el agua del
repollo con el colador a un recipiente hermético. Guardar en la heladera.
[2]pH: es una medida de la acidez o
alcalinidad de una solución. Indica la concentración de iones H+ presentes
en determinadas sustancias. La sigla significa “potencial de hidrógeno” , este
término fue acuñado por el químico danés Sorensen, quién lo definió como el
logaritmo negativo de base 10 de la actividad de los iones hidrógeno: pH = -
log10 [H+]
