Esta sesión de laboratorio introduce a los estudiantes a la técnica de colorimetría para determinar el pH de una muestra de agua de lago, utilizando patrones de pH conocidos y un indicador de pH. Los objetivos están diseñados para brindar a los estudiantes experiencia práctica en química ambiental, centrándose en la evaluación de la acidez o basicidad de las soluciones acuáticas.
Objetivos Educativos
- Preparación de la escala de colorimetría: Enseñar a los estudiantes a crear una escala de colorimetría de pH utilizando un indicador químico, que permita la comparación visual de los niveles de pH en diversas soluciones.
- Desarrollo de habilidades prácticas: Mejorar la capacidad de los estudiantes para manejar los estándares de construcción de una referencia visual de pH, haciendo hincapié en la manipulación y preparación de soluciones.
- Determinación del pH del agua de lago: Aplique la escala de colorimetría para determinar el pH de la muestra de agua del lago comparando visualmente el cambio de color inducido por el indicador de pH.
- Validación de resultados: Utilice equipos más precisos, como un medidor de pH, para validar los hallazgos de colorimetría y garantizar la exactitud de las evaluaciones visuales.
Esta sesión ofrece una exploración profunda de la colorimetría como método para estimar el pH de soluciones acuosas, crucial en química ambiental y analítica. Destaca la importancia de corroborar métodos visuales con herramientas de medición precisas, proporcionando resultados fiables y exactos. A través de este laboratorio, los estudiantes adquieren competencias esenciales en química ambiental, subrayando la aplicación práctica de los principios químicos en escenarios del mundo real.
Protocolo
Parte 1: Preparar una escala de colorimetría utilizando el indicador de pH disponible
- Usando la probeta, mide 25 ml de solución de pH3 y luego viértela en el tubo de ensayo 1.
- Repite el paso a) con las soluciones de pH 4, 5, 6 y 7 y los tubos de ensayo 2, 3, 4 y 5.
- Usando el gotero, agregue 5 gotas de indicador de pH a cada uno de los tubos de ensayo del 1 al 5.
- Mezcle el contenido de los tubos de ensayo con una varilla de vidrio, o poniéndole un tapón y mezclando suavemente de derecha a izquierda.
- Usando la probeta graduada, mide 25 mL de la muestra de agua de lago y luego vierte en el tubo de ensayo 6.
- Con el cuentagotas, agregue 5 gotas de indicador de pH al tubo de ensayo número 6.
- Mezcle el contenido del tubo de ensayo con una varilla de vidrio, o colocando un tapón y mezclando suavemente de derecha a izquierda.
Parte 2: Determinar el pH del agua de río utilizando la escala colorimétrica
- Determinar el pH del agua de río comparando el color de la muestra en el tubo de ensayo 6 con la escala colorimétrica del póster que está en el mostrador.
-> Si el pH parece ser superior a 7, complete la escala de colorimetría con las soluciones de pH 8 y 9 y los tubos de ensayo 7 y 8. Si el pH es inferior a 7, continúe con la Parte 3 para validar el pH de cada solución con el pHmetro.
- Usando la probeta graduada, mide 25 mL de solución de pH 8 y luego viértela en el tubo de ensayo 7.
- Con el cuentagotas, añada 5 gotas de indicador de pH en el tubo de ensayo 7.
- Usando la probeta, mide 25 ml de la solución de pH 9 y luego viértelo en el tubo de ensayo 8.
- Usando el cuentagotas, agrega 5 gotas de indicador de pH al tubo de ensayo 8.
- Mezcle el contenido de los tubos de ensayo con una varilla de vidrio, o poniéndole un tapón y mezclando suavemente de derecha a izquierda.
- Compare de nuevo el pH del agua del río usando esta nueva escala (pH de 5 a 9).
Parte 3: Validar el pH de cada solución con el medidor de pH
- Inserte el electrodo del pHmetro en el tubo de ensayo que contiene el agua de río (tubo de ensayo 6) y en los demás tubos de ensayo para validar el pH de cada solución.
- Registre el valor mostrado en el dial digital del medidor de pH.
Resultados esperados
- El agua del lago debe tener un pH entre 3 y 9, diferente cada vez que se reinicia la experiencia.
- Los resultados seguirán el gráfico universal del indicador de pH.
Resumen de la asignación por rango de calificación
Grados 3-5 (Edades 8-10)
- Enfoque: Introducción básica al pH y observaciones sencillas.
- ActividadesObservación de cambios de pH usando indicadores de color, demostraciones sencillas de soluciones ácidas y básicas, instrucciones básicas de seguridad.
Grados 6-8 (Edades 11-13)
- EnfoqueComprensión intermedia de las técnicas de pH y colorimetría.
- Actividades: Creación de una escala colorimétrica utilizando estándares de pH e indicadores, comparando visualmente el pH de muestras de agua de lago, siguiendo protocolos de seguridad detallados.
Grados 9-12 (Edades 14-18)
- Enfoque: Comprensión avanzada de la determinación del pH y la colorimetría.
- ActividadesPreparación de una escala detallada de colorimetría, determinación precisa del pH de muestras de agua de lago, validación de resultados mediante un pHmetro, registro y análisis detallados, cumplimiento de protocolos de seguridad avanzados.
Esenciales de laboratorio
Instrumentos
- Vasos de precipitado (50ml, 250ml y 1000ml)
- Placa del cucharón
- Goteros
- Balanza electrónica
- Erlenmeyer (250ml)
- Varilla de vidrio
- Probetas graduadas (25 ml y 100 ml)
- Plancha eléctrica
- agitador magnético
- Toalla de papel
- Medidor de pH
- Pipeta
- Espátulas
- Tubos de ensayo
- Termómetros
- Temporizador
Productos
- Soluciones de pH (#3 a #9)
- Muestra de agua del lago