ph potenciometria imprimir.doc

7/26/2019 ph potenciometria imprimir.doc

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FACULTAD DE OCEANOGRAFÍA, PESQUERÍA Y CIENCIAS ALIMENTARIAS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ALIMENTARIAS

CURSO:

Análisis Químic Ins!"um#n!$l

TEMA:

%P!#ncim#!"i$&M#'i'$ '#l ()*

INTEGRANTES:

C$+#$s L$n$sc$ M#liss$

Cc"inc -#"m.'# Y#ss#ni$

C/u"$ A0$mu" Liss#!

C"is(ín C#n!#n S!#1$n2 Alici$

DOCENTE:

ING3 Luis Encin$s

)ORARIO:

4i#"n#s 5366 P3M A 7 P3M3

FEC)A:

68 9 6 9 8;

http://a/%5BU%5Depia.htm



INTRODUCCI<N

La calidad del agua y el pH son a menudo mencionados en la misma frase. El pH es un

factor muy importante, porque determinados procesos químicos solamente pueden tener

lugar a un determinado pH. Cuando hablamos de acido y alcalino estamos hablando de

hidrogeno. Acido es una sustancia que suelta hidrogeno en una solución química y, alcalino

es una sustancia que remueve el hidrogeno de una solución química.

Lo acido y lo alcalino se miden en pH hidrogeno potencial!, en una escala que va del " al

"#$ siendo uno lo mas acido y catorce lo mas alcalino.

%oda solución es acida o alcalina, tanto en el cuerpo humano como fuera de el. La sangre,

los fluidos estomacales el vino, el caf&, etc. tienen un determinado pH.



FUNDAMENTO

La medición del pH se basa en el diferencial que se produce entre los iones contenidos en

el bulbo del electrodo y los iones hidrogeno que contiene el medio que se esta anali'ando.

O-=ETI4OS

• (econocimiento y mane)o del medidor d pH.

• Calibración del potenciómetromedidor del pH!

• *edida del pH en muestras y soluciones preparadas.



MARCO TE<RICO

POTENCIOMETRÍA

La +otenciometría es una de las tantas t&cnicas abarcadas

por la electroanalítica. Los m&todos de rasgos

electroanalíticos son procesos instrumentales empleados

para distintos anlisis. Emplean todas las propiedades

electroquímicas con las que cuenta una determinada

solución para precisar debidamente la concentración que

&sta posee de un analito. Chang, 1992)

Como lo que se mide es una diferencia de potencial entre dos electrodos es deseable que el

potencial de uno de los electrodos sea conocido, constante en el tiempo e independiente dela composición de la solución que se estudia. A este tipo de electrodos se les conoce como

electrodos de referencia. El electrodo de referencia debe retornar a su potencial original

despu&s de haber estado sometido a corrientes peque-as, y que sus propiedades varíen

poco con la temperatura. El electrodo de referencia estndar es el de hidrógeno. Los

electrodos de referencia ms comnmente utili'ados en la prctica son el electrodo de

calomel y el de plata/cloruro de plata. Chang, 1992)

Como los electrodos de vidrio de pH miden la concentración de H0 relativa a sus

referencias deben ser calibrados periódicamente para asegurar la precisión. +ara esto se

usan buffers de calibración. Los buffers estndar que se utilicen deben escogerse convalores de pH en el entorno de los que se quieren determinar. Chang, 1992)

El#c!"'s '# R#1#"#nci$

En muchas aplicaciones es deseable que el potencial de media celda de uno de los

electrodos sea conocido, constante y completamente insensible a la composición de la

solución en estudio. 1n electrodo con estas características, se denomina electrodo de

referencia. Chang, 1992)

1n electrodo de referencia debe ser fcil de montar, proporcionar potenciales reproduciblesy tener un potencial sin cambios 2os electrodos comnmente utili'ados que satisfacen

estos requisitos son el Electrodo de Calomel y el Electrodo de +lata3Cloruro de +lata.

Chang, 1992)

El#c!"' '# C$lm#l

Las medias celdas de calomel se representan como sigue4

55 Hg6Cl6 saturado!, 7Cl x*! 5 Hg

http://1.bp.blogspot.com/_p2rk1GOoYfs/SgN3O_UUkkI/AAAAAAAAAAU/DsPy3OvdHN8/s1600-h/50907000.jpg



2onde x representa la concentración molar de cloruro de potasio en la solución. La

reacción del electrodo est dada por la ecuación

Hg 6Cl6 s!0 6e 89 6 Hg l!0 6 Cl 3

El electrodo saturado de calomel :CE! es el ms utili'ado por la facilidad de su preparación. :in embargo, comparado con los otros dos, posee un coeficiente de

temperatura algo mayor. Chang, 1992)

:e pueden obtener en el comercio varios tipos de electrodos de calomel que resultan

adecuados$ en la ;igura " se muestra un modelo típico. El cuerpo del electrodo consiste en

un tubo de vidrio de < a "< cm de largo y =,< a " cm de dimetro. 1n tubo interior contiene

una pasta de mercurio3cloruro de mercurio >! conectado a la solución saturada de cloruro

de potasio del tubo e?terno, a trav&s de un peque-o orificio. Chang, 1992)

;igura " 3 Electrodo de referencia de calomel típico

El#c!"' '# Pl$!$&Cl"u" '# Pl$!$

Consta de un electrodo de plata sumergido en una solución de cloruro de potasio saturada

tambi&n de cloruro de plata4

55 AgCl saturado!, 7Cl ?*! 5 Ag

La media reacción es4 AgCls!0 e 89 Ags!0 Cl@

ormalmente, este electrodo se prepara con una solución saturada de cloruro de potasio,

siendo su potencial a 6<BC de 0=,"D respecto al electrodo estndar de hidrógeno.

FroGn, H., "6!

El#c!"'s In'ic$'"#s

unto con el electrodo de referencia se utili'a un electrodo indicador cuya respuesta

depende de la concentración del analito. Los electrodos indicadores para las medidas

potenciom&tricas son de dos tipos fundamentales, denominados metlicos y de membrana.

FroGn, H., "6!



El#c!"'s In'ic$'"#s M#!álics

Electrodos de primera especie para cationes. :e utili'an para la cuantificación del catión

proveniente del metal con que est construido el electrodo. FroGn, H., "6!

El#c!"'s In'ic$'"#s '# M#m+"$n$

2esde hace muchos a-os, el m&todo ms adecuado para la medida del pH consiste en

medir el potencial que se desarrolla a trav&s de una membrana de vidrio que separa dos

soluciones con diferente concentración de ion hidrógeno. FroGn, H., "6!

Es conveniente clasificar los electrodos de membrana en base a la composición de dicha

membrana.

A. Electrodos de membrana cristalina

". Cristal simple E)emplo4 La;I para determinar de ;3!

6. Cristal policristalino o me'cla E)emplo4 Ag6: para determinar :63 o Ag0!

F. Electrodos de membrana no cristalina

". idrio E)emplo4 vidrios al silicato para determinar H0 y cationes

monovalentes como a0!

6. Líquida E)emplo4 intercambiadores de iones líquidos para determinar Ca06

y transportadores neutros para 70!

I. Líquido inmovili'ado en polímero rígido E)emplo4 matri' de +C para

determinar Ca06, JI3

El mecanismo general por el cual se desarrolla un potencial selectivo al ion en estos

elementos es enteramente diferente de la fuente de potencial en electrodos de indicadores

metlicos. El potencial de un electrodo metlico surge de la tendencia de una reacción

química de o?idación/reducción a ocurrir en la superficie de un electrodo. En electrodos de

membrana, en cambio, el potencial observado es una clase de potencial de unión que se

desarrolla a trav&s de la membrana que separa a la solución del analito de una solución de

referencia. FroGn, H., "6!

El El#c!"' '# 4i'"i P$"$ l$ M#'i'$ '#l ()

La ;igura " muestra una celda para la medida del pH. Consiste en un par de electrodos,

uno de plata/cloruro de plata y otro de vidrio sumergidos en la solución cuyo pH se desea

medir.

Jbs&rvese que la celda contiene dos electrodos de referencia, cada uno con un potencial

constante e independiente del pH$ uno de estos electrodos de referencia es el electrodo

interno de plata/cloruro de plata, que es un componente del electrodo de vidrio pero que no

es sensible al pH. Es la delgada membrana en el e?tremo del electrodo, la que responde alos cambios de pH. FroGn, H., "6!



;igura 6 3 :istema típico de electrodos para la medición potenciom&trica del pH

Actualmente se utili'a un solo electrodo que condensa los dos electrodos anteriores y que

se denomina electrodo combinado de vidrio, tal como se indica en la figura 6.

;igura I K Electrodo +otenciom&trica del pH

En el caso de los electrodos combinados, se unen físicamente el electrodo de vidrio y uno

de referencia e?terno para mayor comodidad en un mismo cuerpo físico. +or fuera del tubo

interno, se encuentra otro tubo, a modo de camisa, relleno con una disolución acuosa

saturada en 7Cl, En el tubo e?terior se tiene un sistema correspondiente a un electrodo

referencia sensible a los iones Cl3 como el de de plata/cloruro de plata, con una

concentración de iones Cl3 fi)a dada por la saturación de la disolución de Cl. +or su lado, el

electrodo de referencia usual en el tubo interno viene dado por la concentración fi)a de Cl.

Los tubos e?terno e interno se encuentran físicamente separados, pero iónicamenteconectados, por medio del flu)o de iones a trav&s de una )unta de cermica o de epo?i.

FroGn, H., "6!

El esquema de la celda es el siguiente4

Ag/AgCls!/Cl3 55 HIJ0Me?tNa" 5 *embrana de vidrio 5 HIJ0MintNa6 , Cl3MN=." * /

AgCl s!/ Ag "!



PARTE E>PERIMENTAL

M$!#"i$l#s 2 #?ui(s:

+eachimetro

%ermómetro +robetas

+ipetas

FeacOers

aso precipitado

+isceta

Agitadores de vidrio

R#$c!i@s:

:olución de =.6 :olución de =."

:olución de =.="

:olución de =."

:olución de =.="

:olución de =."

:olución de =.="

:olución buffer

Mu#s!"$s:

Agua potable

Agua mineral

ino

ugo de fruta

inagre

Leche

Pogurt

Qaseosa



P"c#'imi#n! M#!'lí$:

• Calibración del potenciómetro

$B erificar las cone?iones del instrumento y del electrodo

+B Lavar y en)uagar el electrodo con agua destilada. :ecar con cuidado con un papel otela limpia

cB >ntroducir el electrodo en una solución buffer de pH D a un vaso pp. una cantidad

de 6< a <=ml.

'B A)ustar el instrumento de acuerdo a las instrucciones del equipo de modo que la

medición de pH N D

#B (etirar el electrodo del vaso y en)uagarlo con agua destilada

1B *edir la temperatura de la solución buffer y calibrar el potenciómetro

• Medida del pH en soluciones y muestras

a) %omar un volumen de la muestra apro?. <=ml en un beacOer, medir la temperatura y

anotar.

b) >ntroducir los electrodos y medir el pH con el potenciómetro hasta que los valores

sean estables.

c) Anotar el valor obtenido y repetir el mismo procedimiento con las dems muestras.

RESULTADOS



SOLUCIONES () T#m(#"$!u"$ CBCl6Fa =.6. R."S 6#.<

CHICJJH =." . 6.# 6#

CHICJJH =.=" . I.<= 6I.<

Cl. =.". ".I= 6I.<

Cl. =.=" . 6."# 6# aJH =." . I.<= 6I.<

aJH =.=" . "6."R 6#.<

:olución buffer D 6#

MUESTRASAgua mineral S.=6 6I

Agua potable D."R 6I

ugo de man'ana I.R" 66.<

inagre 6.#= 6I.<

Qaseosa oro I."# 6I.<

Pogurt #.I< 6I.<leche D."I 6I

:e aprecia en los resultados que en las muestras de una base fuerte y un acido d&bil,

el anión del acido sufre una hidrólisis, por lo que el pH al que ocurre la

neutrali'ación es mayor que D aJH =.=" ., Agua mineral, Agua potable, leche!.

:e aprecia en los resultados que en las muestras de un acido fuerte y una base d&bil,

el catión de la base sufre una hidrólisis, produci&ndose iones hidronio, por lo que el

pH es menor que D Cl6Fa =.6., CHICJJH =." ., CHICJJH =.=" , HCl

=.", HCl =.=" ., aJH =." .!

Esta determinación de pH de las muestras anali'adas en la prctica nos permite

reconocer el peligro a la contaminación de bacterias al que est e?puesto. Como el

control de salmonellas la cual es a pH inferiores a R.# como CHICJJH =." .

CHICJJH =.=" ., HCl =."., HCl =.=" ., aJH =." ., ugo de man'ana,

inagre, Qaseosa oro, Pogurt!. +ero a estas escalas de p H no se pueden inhibir a los

coliformes.

T$+l$ N8: M#'icin '# ( ) '# $luns $lim#n!s

Alimento p H



Leche R.I K S.<

inagre 6.

ugos de frutas man'ana! I.# 3 #.=

gaseosas 6 3 #

Pogurt #3<

Agua mineral R3S

Agua potables R.<3.<

;uente4 *auri, 6="=!

:e puede concluir que los resultados de medición de pH que la medición de pH en

la prctica, se encuentra dentro de los rangos aceptables segn el autor

*auri,6="=!

O-SER4ACIONES



• :e determino el pH mediante el uso del potenciómetro a reactivos y bebidas en

solución.

• En la determinación de temperatura de la solución buffer se demoro ms a

comparación de las dems muestras, debido al estado de conservación del

potenciómetro.• El yogurt fue diluido en un "=T para facilitar la medición del pH, ya que es

viscoso.

• El pH mas acido fue de la solución HCl =." , mientras que el ms alcalino fue del

aJH =." a temperaturas de 6I BC.

• El agua cielo, agua de ca-o y leche soy vida presentaron un pH alcalino a una

misma temperatura de 6I BC, ya que en el caso de las aguas tienen minerales en su

composición y en el caso de la leche glucosa, sal, fosfatos de calcio, entre otros

componentes.

• El )ugo de man'ana, vinagre, gaseosa, yogurt, presentan un pH acido a temperatura

de 6I.< BC, ya que en su composición en el caso del )ugo y gaseosa tienen acido

cítrico y acidulante E3II= respectivamente, mientras que el vinagre es una acido y

el yogurt es un producto de fermentación acida.

DISCUSIONES

• :egn Adon, A. ""! UEl electrodo de vidrio es sin duda el electrodo indicador

ms importante que el ion hidrogeno. :u uso es muy frecuente y est su)eto a pocas



interferencias que afectan los electrodos esto se logra calibrando correctamente con

agua destiladaV. En la prctica utili'amos solución buffer neutro y luego acido para

calibrar el potenciómetro.

• :egn Hamilton "S"! ULas muestras a anali'ar con el potenciómetro deben ser

preferentemente acuosas. :e pueden reali'ar medidas en medios parcialmente

acuosas o en solventes miscibles con el agua. Luego de usar el electrodo sumergido

en agua durante un tiempo de " a 6 minutos debido a que la medida de pH en

diluciones proteicas produce un recubrimiento de la capa e?terna de la membrana,

disminuyendo su eficiencia para el intercambioV. En la prctica reali'ada con

yogurt, se procedió a diluir un "=T, sin embargo luego de la lectura no se de)o

sumergido el electrodo durante "36 minutos, solo se procedió a su lavado.

• :egn :Ooog 6==<! Ula medida del pH de la leche es de R.R como m?.V en

laboratorio se determino el pH del la leche de soya, nos dio un pH de D."I.

• :egn la revista digital de investigación educación UEl vinagre comn contiene

alrededor de un <T de cido ac&tico. +uesto que el peso molecular de este cido es

R=,=<, el vinagre es alrededor de </R normal en ac&ticoV. :egn la composición del

vinagre natural blanco tiene vinagre de ca-a y agua de dilución con una acide'

#.<T. :in embargo lo registrado por el potenciómetro fue de 6.#= de pH a una

temperatura de 6I BC.

CONCLUSIONES



• El potenciómetro permite leer el pH de diversas sustancias en solución, así se

determina la concentración de iones hidrogeno de la dilución Uacide'V e?presada

como el menor logaritmo de la concentración de iones hidrogeno en mol por litro.

• Los cidos y bases d&biles son sustancias que se ioni'an solo en forma limitada en

el agua, en el equilibrio las diluciones acuosas de los cidos d&biles contienen una

me'cla de mol&culas del acido sin ioni'ar, iones HIJ y una base con)ugada.

• Los cidos y bases fuertes son electrolitos fuertes que se ioni'an completamente en

el agua, los cidos dan iones hidronio y un anión mientras que las bases da ion

hidró?ido y un catión.

• A mayor concentración del ion hidronio habr una mayor actividad en la

membrana.

• En la grafica el punto medio de refracción del pH corresponde al punto de

equivalencia.

• El acido fuerte impide la disociación de la base d&bil como se comprobó en la

medición de potencial de hidrogeno del vinagre, gaseosa, yogurt y )ugo que se

anali'o en el laboratorio.

• La utili'ación de m&todos potenciom&tricos en la caracteri'ación de sustancias a

pesar de ser uno de los ms usados por su rapide' y sencille' en el procedimiento,

implica una serie de comple)os estudios matemticos y químicos para describir el

comportamiento de los materiales empleados en la fabricación del instrumento con

respecto a las soluciones de estudio.

• El espectro de alcance de los instrumentos es bastante amplio, sin embargo, est

supeditado a que el instrumento debe estar especiali'ado para cierto grupo de

sustancias. Es decir, no e?isten electrodos universales para estudiar cualquier tipo

de sustancias. Ello se puede anotar como una limitación del m&todo.

• :e concluye que Es importante el control de pH en los alimentos para evitar

problemas o enfermedades ya que se ingiere un alimento demasiado cido puede

hacer da-o al estómago ocasionando diarrea o etc. J como hay cidos que corroen proteínas y el cuerpo est formado de proteínas sufre da-os muy graves.

RECOMENDACIONES

http://www.monografias.com/trabajos13/mapro/mapro.shtml

http://www.monografias.com/trabajos55/historias-de-matematicos/historias-de-matematicos.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/dinamica-grupos/dinamica-grupos.shtml

http://www.monografias.com/trabajos55/historias-de-matematicos/historias-de-matematicos.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/dinamica-grupos/dinamica-grupos.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/mapro/mapro.shtml



• :e recomienda sumergir el electrodo en agua destilada despu&s de cada medición

de pH de las muestras, para que no enve)e'ca la membrana.

• +rimero se debe medir el pH de los reactivos, y se empie'a por las soluciones ms

diluidas para evitar errores en el clculo.

• 2iluir las muestras viscosas a un "=T para facilitar la lectura del pH.

• +ara una calibración precisa, usar dos vasos para cada solución buffer, el primero

para en)uagar el electrodo y el segundo para su calibración de esta manera se evita

contaminación del buffer y de los electrodos.

-I-LIOGRAFÍA

Adon, A. ""! Wuímica analítica. Editorial Acribia, Espa-a.

2ouglas 6==S!. +rincipios de analisis >nstrumental. :e?ta edición. Cengage Learning

Editores. 2isponible en4

http4//booOs.google.co.ve/booOsXidND;JyYbbDqS1CZsourceNgbs[navlinOs[s

Hamilton "S"! Clculos de química analítica. Editorial *C QraG Hell4 *&?ico.

*auri, Adela 6="=!. Laboratorio de Anlisis >nstrumental. +* ediciones. Espa-a.3

valencia.

(. Chang. "6! Wuímica. *cQraG3Hill. #\ Edición. *&?ico.

(ubinson, 7eneth y Pudith 6=="!. Anlisis >nstrumental. +earson Education :.A. *adrid,

Espa-a.

:hoog, ]est, Hollen y Crouch 6=="! Wuímica analítica <ta ediccion. Editorial *C QraG

Hell4 *&?ico. Leído el 6S3=<3"64 perceianadigital.com/.../##D3determinacion3de3

la3$ci'#3de3un3@in$...

:Ooog.$ ]est.$ Holler Z Crough. 6==<!. ;undamentos de Wuímica Analítica. Jctava

Edición. Editorial %hompson. *&)ico.

%.L. FroGn, H.E. Le ]ay y F.E. Fursten. "6! Wuímica La ciencia central, <\. Edición,

Editorial +rentice3Hall Hispanoamericana :.A., *&?ico.

http://www.monografias.com/trabajos6/etic/etic.shtml

http://books.google.co.ve/books?id=7FOyZbb7q8UC&source=gbs_navlinks_s

http://www.monografias.com/trabajos901/historia-madrid/historia-madrid.shtml

http://www.monografias.com/trabajos6/hies/hies.shtml

http://www.monografias.com/trabajos6/etic/etic.shtml

http://books.google.co.ve/books?id=7FOyZbb7q8UC&source=gbs_navlinks_s

http://www.monografias.com/trabajos901/historia-madrid/historia-madrid.shtml

http://www.monografias.com/trabajos6/hies/hies.shtml

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