Practica de Soluciones
PRÁCTICA1
PREPARACIÓN DE SOLUCIONES
INTRODUCIÓN
Los compuestos o
elementos que conocemos pocas veces se encuentran puros en la naturaleza
.Cuando las mezclas homogéneas se
llaman soluciones o disoluciones. Tradicionalmente se dice que las disoluciones
están compuestas por dos partes: el soluto y el
disolvente. El solvente o fase dispersora es el componente que se
encuentra en mayor proporción y contiene o dispersa al otro componente, el
soluto o fase dispersa, que se encuentra
en menor proporción.
Cuando las
partículas de una mezcla homogénea
tienen una tamaño de 10 a 10000 veces mayor que los átomos, la mezcla ya no es
una disolución sino un sistema coloidal o coloide, y si las partículas son
todavía mayores, entonces se conoce como suspensión.
El término de
concentración se utiliza para designar la cantidad de soluto disuelta en una
cierta cantidad de disolvente o de disolución, existen otras formas de
expresar la concentración como son la
molaridad y la normalidad entre otras.
Un mol equivale a
6.02x1023 partículas (que es el número de avogadro).
El número de moles
que se encuentran en una cantidad determinada de sustancia, se puede conocer
mediante la siguiente fórmula:
N=w/M
W=masa en gramos de
la sustancia
M= masa molar.
Molaridad: se
expresa con la letra M e indica el
número de moles de soluto por litro de disolución.
M=moles de soluto/litro de disolución
M=N/L
Normalidad: Se
expresa con letra N e indica el número de equivalentes (eq) de soluto por litro de disolución.
N=equivalente de soluto/ litro de disolución
N=eq/l
Los equivalentes de
soluto se calculan con ayuda de
Eq=w/P.eq
W=Masa en gramos
de sustancia
p.eq= peso equivalente
El peso equivalente
se relaciona con la masa molar a través de la fórmula siguiente:
Peso equivalente=masa molar/a
a= número equivalente / mol del soluto.
Otra manera de
expresar la concentración es utilizando su porcentaje en masa o en volumen
El
porcentaje en masa se define como:
% en masa del soluto= (masa del soluto/masa del
soluto + masa del disolvente)x 100, donde: masa
del soluto+ masa del disolvente= masa de la disolución.
%en masa del
soluto= (masa del soluto/ masa de la disolución)x 100.
Los porcientos en masa
y en masa/volumen se relacionan con la densidad (p ) de la siguiente manera:
%masa/ volumen= (% masa)(p)
Las diluciones a partir de cualquiera de las concentraciones que ya vimos utilizan la siguiente fórmula:
V1 C1=V2C2
V1 Se refiere al volumen que deberá tomar de
la disolución madre para obtener la
nueva disolución,C1 se
refiere a la concentración de la disolución madre,V2 es el volumen
que se desea obtener de la nueva
disolución y C2 es la
concentración que tendrá la disolución nueva . Las concentraciones pueden estar
expresadas en términos de molaridad, normalidad, porcentuales, moles u otros.
M=(% en masa)(p)(10)/M
M=(% en masa )(p)(10)(a)/M
Donde p es la
densidad, a es el número de equivalentes/mol y M es la masa molar.
DESARROLLO
Parte I: preparación de disoluciones a partir de
sólidos y líquidos
Nota1: Realizar
previamente los cálculos necesarios, a fin de obtener la masa o el volumen del
soluto requerido para preparar las siguientes disoluciones:
A.
Preparar
100mL de disolución de CUSO4 0.100M,
a partir de CUSO4 sólido:
1.- Pesar los
gramos de CUSO4 necesarios para preparar 100 mL de disolución
0.100M, lo que corresponde a 1.59 gramos
2.- poner 50.0 mL
de agua destilada en un matraz aforado.
3.- Agregar
lentamente el sulfato cúprico, cuidando de no tierra la sustancia fuera del
matraz.
4. Mantener en
agitación constante hasta que el soluto este completamente disuelto.
5. Agregar agua
destilada hasta que se forme un menisco sobre la marca del matraz. Este proceso
se llama aforar.
6. se tapa el
matraz y se agita ligeramente.
Nota 2: es
recomendable realizar la última parte del aforo con una pipeta Pasteur, para
asegurarse de que el agua no se vaya a pasar de la marca.
B. Preparar 100ml de disolución de CuSO4 0.0100M a partir
de CuSO4 0.100M
(dilución).
1. Usar una pipeta
graduada para tomar el volumen necesario de sulfato de cobre 0.100M para
realizar la dilución, lo que corresponde a 10ml
2. Depositarlo en
un matraz aforado de 100ml.
3. Agregue el agua
destilada necesaria para aforar.
4. Tapar y agitar
ligeramente la disolución.
Parte II: preparación de disoluciones porcentuales
masa/masa y masa/volumen.
A. Preparar 100 gramos de una disolución de
NaCl al 3.00% en masa.
1.
Pesar los gramos necesarios de NaCl para
preparar la disolución requerida, lo que corresponde a 3gramos.
2.
La cantidad de agua destilada necesaria
para preparar la disolución requerida es 97gramos.
Si la densidad del agua destilada es 1.0g/ml, los gramos necesarios de agua
corresponden a 97ml.
3.
Colocar 97ml de agua destilada, en un matraz volumétrico.
4.
Agregar el cloruro de sodio y agitar hasta
que se disuelva totalmente.
5.
Pesar disolución resultante.
6.
Medir el volumen de la misma
B. Preparar 100ml de disolución de NaCl al
3.00% masa/volumen.
1.
Pesar los gramos necesarios de NaCl para
preparar la disolución requerida, lo que corresponde a 3gramos.
2.
Poner 50ml de agua destilada en un matraz
aforado de 100ml.
3.
Agregar el cloruro de sodio y agitar hasta
que se disuelva totalmente.
4.
Agregar el agua destilada necesaria para
aforar el matraz.
5.
Tapar y agitar ligeramente.
6.
Pesar la disolución resultante.
PARTE III:
DISOLUCIONES MOLAREs Y NORMALES.
A.- preparar 100ml
de HCL 0.100M, a partir de HCL concentrado
(37.0% en masa y densidad 1.18 g/ml)
1.- colocar 50ml de agua destilada en un matraz
aforado de 100ml.
2.- con una propipeta tomar el volumen necesario de àcido concentrado, para preparar la solución requerida, esto es 0.83
ml.
3.- agregar el acido lentamente al matraz con agua,
deslizándolo gota a gota por la paredes del recipiente.
4.- agitar ligeramente la disolución
5.- agregar agua destilada hasta aforar.
6.- tapara y agitar ligeramente.
Nota: nunca se pipetea el acido con la boca, ni tampoco, se
adiciona agua al acido. Recuerda no dar de beber agua al acido.
B.- preparar 100ml
de H2SO4 0.100M, a partir de H2SO4 concentrado (98% en masa,
densidad 1.87 g/ml)
1.- colocar 50 ml de agua destilada en un matraz
aforado.
2.- con una propipeta tomar el volumen necesario de
acido concentrado, para preparar la solución requerida esto es 0.53
ml.
3.- agregar el acido lentamente al matraz con agua,
deslizándolo gota a gota por la paredes del recipiente.
4.- agitar lentamente
5.- agregar agua destilada hasta aforar.
6.- tapar y agitar ligeramente.
C.- preparar 100ml
de HCL 0.100N, a partir de HCL concentrado
(37% de pureza y densidad de 1.18 g/ml)
1.- colocar
50ml de agua destilada en un matraz aforado de 100ml.
2.- usar una propipeta para tomar el volumen necesario
de acido concentrado, a fin de preparar la solución requerida, esto es 0.83
ml.
3.- agregar el acido lentamente al matraz con agua,
deslizándolo gota a gota por la paredes del recipiente.
4.- agitar ligeramente la disolución
5.- agregar agua destilada hasta aforar.
6.- tapar y agitar ligeramente.
D.- preparar 100ml
de H2SO4 0.100N, a partir de H2SO4 concentrado (98% en masa,
densidad 1.87 g/ml). Suponer que H2SO4 participara en una
reacción en la que se neutralizaran los 2 protones.
1.- colocar 50 ml de agua destilada en un matraz
aforado.
2.- con una propipeta tomar el volumen necesario de
acido concentrado, para preparar la solución requerida esto es 0.26
ml.
3.- agregar el acido lentamente al matraz con agua,
deslizándolo gota a gota por la paredes del recipiente.
4.- agitar lentamente
5.- agregar agua destilada hasta aforar.
6.- tapar y agitar ligeramente.
ACTIVIDAD II.
a) Diferencia entre las cantidades (en ml) de HCL
usadas al preparar las disoluciones 0.100M y 0.100N.
R= no hay diferencia de cantidades entre estas dos
disoluciones.
b) Anotar las diferencias entre las cantidades (en
ml) de H2SO4 usadas al preparar las disoluciones 0.100M
y0.100N de H2SO4.
R= para la preparación de H2SO4 al 0.100M se utilizo 0.53ml de disolución, por
tanto al preparar H2SO4 al 0.100N se utilizo 0.26ml de disolución. La
diferencia solo es la mitad entre ambas disoluciones.
c) Explicar estas diferencias en función del número
equivalentes que existen en un mol de H2SO4.
R= el numero de equivalentes en el H2SO4
es de 2, por tanto este número equivalente indica que por un mol de H2SO4
hay dos moles de H.
CUESTIONARIO.
1.- Completar la
siguiente tabla con los ejemplos que se piden para las distintas disoluciones
que pueden existir, dependiendo del estado del soluto y el solvente en cada
caso.
FASE
DISPERSORA (SOLUTO)
|
EJEMPLO
|
|
Sólido
|
Aleaciones
metálicas.
|
|
Sólido
|
Líquido
|
Mercurio
en plata (amalgama).
|
Gaseoso
|
Hidrogeno
en paladio.
|
|
Sólido
|
Sal en
agua.
|
|
Líquido
|
Líquido
|
Alcohol en
agua.
|
Gaseoso
|
Amoniaco en agua u oxígeno en
agua.
|
|
Sólido
|
Hidrógeno absorbido sobre
superficies de Ni, Pd, Pt, etc.
|
|
Gaseoso
|
Líquido
|
Sistema
coloidal, cervezas.
|
Gaseoso
|
Aire.
|
2.- Si la fórmula
de molaridad es M=n/l, ¿Por qué se pesa la masa del soluto para preparar la
disolución y no se usan directamente los moles?
R= porque la masa
del soluto nos facilita la preparación de una solución.
3.- ¿Por qué en la
disolución porcentual en masa se considera la masa del agua, mientras que en la
disolución porcentual masa/volumen no se toma en cuenta?
R= porque
siempre el soluto (el número de gramos) estará en 100 ml de solución.
4-¿Existen
diferencias entre una disolución 0.1000M y una disolución 0.100N de acido
clorhídrico?
R= No, debido a que
la fórmula del ácido clorhídrico es HCL la cual contiene solo un hidrogeno, el
cual al tomarse como equivalente para sacar el peso equivalente queda como
PM/1= PM por lo tanto no va afectar si e molaridad o normalidad.
5-Al preparar una
disolución 0.100 N de acido sulfúrico ¿ se debe establecer la reacción química
que se dará al utilizar este reactivo?¿ Y si se preparara la disolución 0.100M,
se debe tomar en cuenta el mismo criterio?
R= En el
laboratorio antes de iniciar la preparación de cualquier solución se debe
conocer bien las sustancias que se van a usar y como llevan a cabo sus
reacciones para saber que estamos obteniendo y para que nos va a servir, es
decir, siempre debemos establecer la reacción química. En este caso
refiriéndose a la molaridad y normalidad, es importante establecer la reacción
en la normalidad ya que la reacción nos permite saber el número de equivalentes
y asi determinar con cuantos gramos preparar la solución que quede a la
concentración normal deseada, para la molaridad no es tan importante porque no
necesitamos determinar las equivalentes y los moles los podemos obtener
fácilmente por otras fórmulas.
6 -Clasifica las
reacciones señaladas en el punto 7.
a) Neutralización
b) Neutralización
c) Neutralización
d) Redox
e) Redox
7.-Indica el número de equivalentes para los compuestos (que se indican al
final) en los que ocurren las siguientes reacciones:
A) H3PO4 (ac)+2NAOH (ac) ------>NA2HPO4 (ac)+2H2O
A) Acido fosfórico, hidróxido de sodio
Eq= 98/3=
32.66, 80/2= 40,
B) CA (OH) 2 (s) + 2HCL( ac)--------->CACL2(s)+2H2O
B) CA (OH) 2 (s) + 2HCL( ac)--------->CACL2(s)+2H2O
B) Hidróxido de calcio, ácido
Clorhídrico.
Eq= 57/1= 57,72.9/1= 72.9
C) HNO3 (ac)+NAOH (ac) ------->NANO3 (ac)+H2O
C) HNO3 (ac)+NAOH (ac) ------->NANO3 (ac)+H2O
C) Ácido nítrico, hidróxido de sodio.
eq=63/1=
63,40/1= 40
D)2HNO3(ac)+3H2S(g)-------->2NO(g)+3S°(s)+4H2O
D)2HNO3(ac)+3H2S(g)-------->2NO(g)+3S°(s)+4H2O
D) Ácido nítrico, ácido sulfhídrico.
126/2= 63, 102.18/6=17.03
8.- El frasco de donde se obtuvo el H2SO4 tiene las siguientes especificaciones: masa molar = 98.09 g/mol, densidad 1.87 g/ml, % de pureza =98.0. Reportar la concentración del H2SO4 en:
A) % Masa,
A) densidad = m/v, m= d.v= (1.87g/ml) (100 ml) m=187 G, % masa= 18.7 %
B) % Masa/volumen,
A) densidad = m/v, m= d.v= (1.87g/ml) (100 ml) m=187 G, % masa= 18.7 %
B) % Masa/volumen,
% p/v= (% p/p) (d)= (98)(1.87)183.26
GRAMOS EN 100 ML
C) M= W/(Mo)(v)= 183.26g/ (98.09g/mol) (.1l)= 18.68 mol/l
C) M= W/(Mo)(v)= 183.26g/ (98.09g/mol) (.1l)= 18.68 mol/l
M= 18.68 MOL/LITRO
D) Normalidad (considere que será utilizado para titular una disolución de NA (OH).
D) Normalidad (considere que será utilizado para titular una disolución de NA (OH).
D) N= (Volumen) (Densidad) (pureza)/ 100
(Peso molecular) (V) = (100ml) (1.87g/ml)(98%)/ (100)(98.09 g/mol) (100 ml)
N= 0.019 mol/ml
te falto la resolucion de los ejercicios
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