GUIA PRÁCTICA DE LABORATORIO SOBRE SOLUBILIDAD E INDICADORES LQ-110 Objetivos: a)      Conocer las reglas de solubilidad de sustancias inorgánicas. b)      Comprobar la solubilidad de sustancias de uso domestico. c)      Preparar diferentes tipos de soluciones. d)     Comprobar como los indicadores cambian de color según la naturaleza de la  solución.(si es acida o básica ) e)      Reconocer la acidez o basicidad de una sustancia mediante el uso di indicadores. Fundamento teórico Una solución se define como una mezcla intima y homogénea de 2 o mas sustancias .Los componentes de una solución  son el soluto que es la sustancia que se disuelve (o la que esta esta en menor cantidad) y el disolvente que es el componente cuyo estado se conserva (o la sustancia presente en mayor cantidad).El agua es el disolvente mas conocido. Su estado físico se conserva cuando disuelve sustancias comunes como azúcar, sal común y alcohol etílico, pero existen muchos otros disolventes como hexano, tolueno, la gasolina y líquido para encender carbón disuelven la grasa. Los disolventes y las soluciones que se forman no siempre son líquidos como el aire, bebidas carbonatadas, acero, vinagre, vodka, oro de 14 dilates, amalgama dental etc. Hay muchos tipos de soluciones, como las acuosas que son aquellas en las que el disolvente es el  agua .Se dice que el azúcar común se disuelve en agua; la experiencia ordinaria nos dice que existe un limite en cuanto a la cantidad de azúcar que se puede disolver en una cantidad determinada de agua .A veces se usan otros términos como “moderadamente soluble” y “ligeramente soluble”  o “poco soluble” para indicar el grado de solubilidad. La solubilidad es una medida cuanto soluto se disuelve en una cantidad determinada de disolvente a una temperatura específica. Por ejemplo la solubilidad del cloruro de sodio es de 36g por cada 100g de agua a 20 C Si 2 líquidos se disuelven el uno en el otro se dice que son miscibles sino se disuelven el uno en el otro al mezclarlos son inmiscibles. Cuando una sustancia no parece disolverse en un disolvente, se dice que es insoluble. Una solución concentrada es aquella que contiene una cantidad relativamente grande de soluto. Una solución diluida contiene una cantidad relativamente pequeña del soluto .Los términos concentrado y diluido se emplean de modo mas cuantitativo cuando se trata de soluciones de ácidos y bases. Otra forma de indicar la composición de una solución es la que se refiere a la cantidad de soluto con respecto a la máxima cantidad que podría disolverse .Una solución no saturada es cuando la cantidad de soluto disuelto es menor que la cantidad máxima que se puede disolver. Los océanos son ejemplos de soluciones no saturadas de agua salada .La solución que en las condiciones dadas soporta la máxima cantidad de soluto por cantidad de soluto se llama solución saturada.  Solución sobresaturada es la que contiene más soluto que el máximo habitual y son inestables ya que no pueden soportar permanentemente el exceso de soluto en la solución y lo pueden liberar repentinamente  Estas soluciones se deben preparar cuidadosamente, disolviendo el soluto a elevadas temperaturas ya que por lo común las sustancias suelen ser mas solubles  en caliente que a la temperatura ambiente ejemplo preparar una crema de chocolate.  Los factores que afectan la solubilidad son: La temperatura, pH, polaridad del solvente y la concentración del soluto. Reglas de solubilidad en agua para las sustancias inorgánicas 1.      Casi todos los nitratos (NO3 ) y acetatos ( C2H3O2  )son solubles. 2.      Todos los cloruros son solubles excepto el AgCl, Hg2Cl2, y el PbCl.2.  El PbCl2es soluble en agua caliente. 3.      Todos los sulfatos son solubles excepto el PbSO4, SrSO4, BaSO4. ( El de CaSO4 y  Ag2 SO4 son ligeramente solubles. 4.      La mayor parte de sales de metales alcalinos y las sales de amonio son solubles. 5.      Todos los ácidos comunes son solubles. 6.      Todos los óxidos y los hidroxilos son insolubles, excepto los formados por los metales alcalinos y por ciertos alcalinotérreos ( Ca,Sr, Ba, Ra) El Ca(OH)2  es moderadamente soluble. 7.      Todos los sulfuros son insolubles excepto los de metales alcalinos, los metales alcalinotérreos y el sulfuro de amonio. 8.      Todos los fosfatos y carbonatos son insolubles excepto los formados por los metales alcalinos  y las sales de amonio. Procedimiento: Tipos de soluciones: coloque 3 beakers con 10 ml de agua cada uno y agregue exactamente pesado 0.5g, 2g  y 4g de refresco en polvo de sabor a frutas. Agite bien con una varilla, observe y anote. Reglas de solubilidad: coloque aproximadamente 1g de cada sustancia dada por su instructor  en un tubo de ensayo y agregue 5 ml de agua. Con una varilla de vidrio agite hasta disolver observe y anote. Indique  el resultado de la siguiente forma: Sustancia                Soluble             moderadamente soluble                insoluble NaCl Na2CO3 ZnO NaHCO3 HC2H3O2 Mg(OH)2 NaOH C12H22O11 CaO Indicadores Acido-base  Un método para determinar el pH es el que se basa en el uso de ciertas sustancias químicas llamadas indicadores acido-base, estos son colorantes ácidos o bases débiles que cambian de color a valores de pH específicos. Algunos indicadores son colorantes sintéticos y otros son de origen vegetal o animal Cada colorante indicador tiene un color determinado en solución acida y otro color en una solución mas básica (cambia del acido a su base conjugada) .Por ejemplo el tornasol es rojo en soluciones acidas y azul en soluciones básicas .Las combinaciones de ciertos colorantes indicadores presentan una gama completa de colores a medida que el pH cambia de muy básico a muy acido. Seleccionando el indicador acido-base apropiado se puede determinar el pH de casi cualquier solución acuosa incolora. Un indicador universal es una mezcla de sustancias colorantes que muestran un cambio gradual del color sobre un rango amplio de pH .Una formula típica contiene anaranjado de metilo, rojo de metilo, azul de bromotimol y fenoftaleina. Los indicadores naturales presentan las mismas características que el indicador universal y se elaboran con algunas flores como la de bugambilia y vegetales como hojas de repollo morado, zanahoria y hojas de te negro. Los rangos de valores de pH  y los colores para un indicador  universal son: Valor de pH    1-2        3-4               5-6             7            8-9-10       11-12       13-14 Color               rojo      anaranjado   amarillo    neutro      verde          azul          violeta  Los indicadores se usan para determinar la concentración de un acido o de una base mediante un proceso llamado Titilación .La titulación es un procedimiento para determinar la concentración de un acido o de una base en disolución de concentración desconocida por medio de la adición de un acido o base de concentración conocida. El punto en el cual hemos neutralizado exactamente la sustancia original se conoce como punto de equivalencia. En una titulación acido base el momento en el que el indicador cambia de color se llama punto final. Algunos indicadores acido-base. Indicador   pH en el que ocurre   color de la forma acida   color de la forma básica                       el cambio de color       del indicador                    del indicador Fenolftaleina                8.2                         incoloro                            rojo Anaranjado de metilo  3.8                          rojo                                  amarillo Rojo de metilo              4.5                         rojo                                   amarillo Azul de bromotimol      6.5                         amarillo                            azul Violeta de metilo            0-2                        amarillo                           violeta Tintura de tornasol        4.7-8.2                   rojo (rosa)                         azul     Procedimiento: 1. Limpieza del material  a usar. 2. Cargar la bureta con la solución acida y llevar a la marca de aforo. 3. Adicionar en el erlenmeyer 25 ml de la solución básica. 4. Adicionar a la solución básica 2 o 3 gotas del indicador acido-base que se utilizara en cada caso. 5. Adicionar poco a poco la solución acida de la bureta al erlenmeyer  moviendo constantemente el erlenmeyer que contiene la solución básica hasta que ocurra el punto final (cambio de color). 6. Observe atentamente los cambios de color y anótelos  así: Indicador        Coloración inicial (medio básico)        Coloración final (medio acido)         Fenolftaleina Violeta Anaranjado de metilo Azul de bromotimol Investigue: 1. El periodo de vida de los indicadores. 2. El significado de pH. 3. El nombre del aparato utilizado para medir el pH. 4. Elabore un glosario con los términos: pOH, indicadores químicos, iones hidrogeno, iones hidroxilo, iones hidronio, antiácidos, anfótero.