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
|
Ácido
|
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
|
Ácido
|
6
|
Gaseosa color claro
|
Se torna
rosa
|
Ácido
|
7
|
Agua jabonosa
|
Se torna
rosa claro
|
Neutro
|
8
|
Agua con detergente
|
Se torna
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
|
Jugo de manzana
|
Se torna
rojo
|
Ácido
|
13
|
Shampoo
|
Se torna
lila
|
Neutro
|
14
|
Alcohol en gel
|
Se torna
rosa
|
Ácido
|
15
|
Quitaesmalte
|
Se mantiene
con el color del indicador
|
Neutro
|
Segunda
parte
Ordena las muestras de la primera parte de acuerdo
con el siguiente criterio:
pH[1]
bajo más
ácido NEUTRO más
básico pH
alto
·
Escriban una nueva
definición operacional de ácidos y bases en la cual incluyan los resultados que
obtuvieron en esta actividad.
Respuesta: Cuando al repollo colorado se lo mezcla con una sustancia
acida, el color que se obtiene de dicha mezcla es rojo, y si se lo mezcla con
una sustancia base, el color que se obtiene es verde.
·
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 básicos.
- · 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 sería un ácido más poderoso que uno más claro, 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: Estan entre el rango 1 y el 12
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 ácidas o básicas asignado numerosas para saber cuál es más acida o cual es más
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.
Respuesta: Las sustancias que se tornaron colores verdosos tienen un PH
encima del 7. Y las que tuvieron colores rojizos están por debajo del 7.
·
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 amoniaco. 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.