Laboratorio Quimica n 08 Informe

Ing. Ms. ABDÍAS ASCARZA, Moisés. Martes de 03:00 p.m. a 05:00 p.m. 26 de junio de 2018.    

ATAUPILLCO LÓPEZ, Joel Junior. ARONÉS HUANCAHUARI, Ronald. CARRIÓN RAMIREZ, Alexis Pedro. CÁRDENAS CANCHARI, Jean Carlos.

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Adquirir destreza en los cálculos para preparar soluciones. Conocer los pasos para preparar soluciones con solutos: sólidos y líquidos.

La mezcla de dos o más materiales físicamente homogéneos se denomina solución. En una solución la sustancia que se encuentra en mayor proporción es la que realiza la disolución y por lo general se le llama solvente o disolvente, y la sustancia que se encuentra en menor proporción y que se disuelve, se le llama soluto. De la misma manera, la solubilidad es una propiedad característica de las sustancias, esta expresa la cantidad en gramos de soluto disueltos por cada 100g de solvente (la mayoría de los casos agua) a una temperatura determinada. La cantidad de una sustancia que se puede disolver en otra depende de la naturaleza del soluto y del solvente, de la temperatura y la presión.

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% = =1g

() (ó)

 

50 g

Se realiza los cálculos respectivos para encontrar la masa del soluto necesitado. Pesar la sal en un vaso precipitado y agregar agua de acuerdo a los datos calculados.

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% = = 0,5 ml

() (ó)



25 ml

Realizar los cálculos respectivos para obtener las cantidades del soluto y el solvente. Depositar los compuestos en una fiola de 25 ml ayudado de una pipeta. Homogenizar la solución.

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   = =    M=Molaridad. n=Nºdemoles. m=Masa. MA=MasaAtómica. L=Litros(vol.)

23 35.5 23 + 35.5 = 58.5

 ()  =  ×  ×  = .  0.2

100mL = 0.1L

58.5

Realizamos los cálculos respectivos para obtener el soluto necesario en su preparación. En el vaso precipitado tenemos la cantidad de 1.17g de NaCl, p ara la elaboración de esta solución, como se muestra en el resultado de la parte superior. Luego, con una piseta de agua destilada, vamos llenando poco a poco la fiola volumétrica de 100mL, donde que realizamos el enjuague varias veces, sin que haya rastro de NaCl en el vaso precipitado. Enrazar hasta el aforo de la fiola, luego de sacudir el compuesto de disolverá completamente homogenizándose. Y por último, se llegará a observar que la solución está preparada.

=

×× % ×  ×  97

=

.  × .  × .  .×.×

 = .  ≈ . 

1.84g/mL  = 98.08 (Concentración) = 0.1 = 25mL

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Revisamos la etiqueta del frasco para cerciorarnos de que sea el  (ácido sulfúrico), y tomamos nota de la concentración, densidad y peso molecular.

Realizamos los cálculos que consideramos necesarios para determinar el volumen del ácido sulfúrico que será de 25mL (en la fiola), aquí combinaremos agua destilada junto con el ácido sulfúrico que extraeremos con una pipeta que tenía una concentración de 0.1M. La solución preparada se llevó a un frasco y se etiquetó debidamente.

Se llegó a observar cómo funcionan estos componentes químicos, y a su preparación utilizando los materiales adecuados. Se pudo ver que siempre al de menor cantidad se le denomina   y al de mayor .

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En la primera parte de los experimentos, se tuvo dificultades al momento de realizar dichos cálculos, ya que en algunas ocasiones por error humano no se podía llegar a la medida exacta, por lo que tuvimos que utilizar los materiales volumétricos con ayuda del ingeniero del laboratorio. En medio de estos cálculos químicos, llegamos a obtener las unidades y expresarlas debidamente dependiendo que es lo que se deseaba hallar.

Al terminar la practica denominada SOLUCIONES podemos concluir que con el desarrollo experimental de la presente practica nos pudimos percatar de que la concentración de una solución depende directamente de los factores de molaridad y normalidad, las cuales son propiedades que determinan las características de una solución, con lo cual se puede saber que tan básicas ociadas pueden ser estas soluciones. Con lo anterior se puede llegar a la conclusión de que es muy importante tener presente el conocimiento de las expresiones que nos ayudan a conocer lagunas de las características básicas de una solución, con las cuales se pueden calcular soluciones de diferentes grados de concentración. Además, el estudio de las soluciones posee una gran importancia, ya que se puede decir que es la base de la industria química, por un sin número de procesos y productos provienen de los compuestos entre solutos y disolventes, como en el caso de la industria de los alimentos, perfumes, farmacéuticos, etc. Una gran economía o pérdida en la industria, la representa el correcto estudio y manejo de los reactivos de una solución, dado que al optimizar estos, depende el ahorro o el desperdicio de los mismos.

La definición de concentración es muy amplia, tomaremos el significado de concentración química. La concentración química es una noción que describe a la relación, razón, asociación o proporción que se puede establecer al comparar la cantidad de soluto (que es la sustancia capaz de disolverse) y del disolvente (que es la sustancia que logra que el soluto se disuelva, generalmente es el agua) presentes en una disolución. Cuanto más baja sea la proporción de soluto disuelto, más minúscula será la concentración, y cuanto más soluto se disponga, mayor concentración habrá. Puede llevar diferentes nombres como concentración molar, normal.

Lo primero definiremos el concepto de cuantificar. Cuantificar es un verbo que se refiere a la acción de enunciar una cantidad. Lo cuantitativo (cantidad), consiste en la expresión de una magnitud a través de números. Cuando una persona cuantifica algo, está traduciendo o convirtiendo algún fenómeno en valores concretos. La cuantificación de las soluciones es muy importante conocerlo porque gracias a ellas se puede establecer las cantidades de soluto y solvente presentes en una solución, muchos profesionales tienen que medir, necesariamente, una de las siguientes magnitudes físicas: Masa (m), volumen (v) y cantidad de sustancia.

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Pueden ser aplicados a diferentes áreas como la medicina, industria, metalurgia, entre otros, todo esto para una mejor elaboración de compuestos más preciso y con estándares establecidos de los diferentes tipos.

El % en peso (p) o % m/m, significa que por cada 100 gramos de la solución hay X g de soluto disuelto. Entonces, una solución al 20% en peso quiere decir que en 100 g de esa solución hay 20 g de soluto y lo que falta para completar 100 (80 g) es de solvente.

En este caso, se trata simplemente de una solución que tiene menos soluto disuelto en el solvente, es decir, está menos concentrada. Por ejemplo, piensa en una pizca de sal en un vaso de agua; en este caso se tratará de una solución diluida porque claramente habrá poca sal en comparación con la cantidad de agua.

Se puede decir que una solución es concentrada cuando ocurre lo contrario al caso explicado anteriormente; es decir, si hay una gran cantidad de soluto en el solvente; entonces se trata de una solución concentrada. Finalmente, la mayoría de personas cree que las soluciones sólo pueden ser líquidas, cuando en realidad se les puede encontrar en estado líquido, sólido y gaseoso. Un ejemplo de solución sólida es el acero, donde los átomos de carbono se encuentran disueltos en átomos de hierro. Asimismo, el aire es un ejemplo popular de solución gaseosa; ya que en este caso el oxígeno y otros gases se disuelven en nitrógeno.

Los factores principales que afectan a una disolución son: principalmente el tipo de interacción que puede llegar a tener el soluto con el solvente, si no son solubles, ahí tienes un problema. Temperatura, por ejemplo, si mezclas dos cosas que no están en el mismo estado físico no podrás disolverlos. Por ej., el etanol a - 4 C aun es líquido, si lo quieres mezclar con agua no podrás no será soluble por el simple hecho que el agua se encuentra en estado sólido.

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En la mayoría de los casos, los solutos se disuelven en disolventes que tienen una polaridad similar. Los químicos usan un aforismo popular para describir esta característica de solutos y disolventes: “semejante disuelve semejante”.

El efecto ion común, es un término que describe la disminución en la solubilidad de un compuesto iónico cuando se añade a la mezcla una sal que contiene un ion que ya existe en el equilibrio químico.

La temperatura tiene un efecto directo sobre la solubilidad. Para la mayoría de los sólidos iónicos, el aumento de la temperatura aumenta la rapidez con la que se puede hacer la solución. A medida que la temperatura aumenta, las partículas del sólido se mueven más rápido, lo que aumenta las posibilidades de que interactúen con más partículas del disolvente. Esto da como resultado el aumento de la velocidad a la que se produce una solución. La temperatura también puede aumentar la cantidad de soluto que se puede disolver en un disolvente. En términos generales, a medida que aumenta la temperatura, se disuelven más partículas de soluto. Por ejemplo, cuando se agrega azúcar de mesa al agua es un método fácil de hacer una solución. Cuando se calienta esa solución y se sigue agregando azúcar, se encuentra que grandes cantidades de azúcar se pueden agregar como la temperatura siga aumentando. La razón de esto ocurre es que a medida que la temperatura aumenta, las fuerzas intermoleculares pueden romperse más fácilmente, permitiendo que más partículas de soluto sean atraídas a las partículas de disolvente. La sal de mesa es un buen ejemplo: puedes disolver casi la misma cantidad de sal de mesa en agua helada que puedas en agua hirviendo. Para todos los gases, a medida que la temperatura aumenta, la solubilidad disminuye. La teoría molecular cinética se puede utilizar para explicar este fenómeno. A medida que la temperatura aumenta, las moléculas de gas se mueven más rápido y son capaces de escapar del líquido. La solubilidad del gas, entonces, disminuye.

El segundo factor, la presión, afecta a la solubilidad de un gas en un líquido, pero nunca de un sólido que se disuelve en un líquido. Cuando se aplica presión a un gas que está por encima de la superficie de un disolvente, el gas se moverá al disolvente y ocupará algunos de los espacios entre las partículas del disolvente. Un buen ejemplo es la soda carbonatada. La presión se aplica para forzar las moléculas de CO2 en la soda. Lo opuesto también es cierto. Cuando disminuye la presión del gas, también disminuye la solubilidad de ese gas.

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Cuando se abre una lata de bebida gaseosa, la presión en la soda se baja, por lo que el gas inmediatamente comienza a salir de la solución. El dióxido de carbono almacenado en la soda se libera, y se puede ver la efervescencia en la superficie del líquido. Si deja una lata abierta de soda por un período de tiempo, puede notar que la bebida se vuelve plana debido a la pérdida de dióxido de carbono.

La naturaleza del soluto y del solvente y la presencia de otros compuestos químicos en la solución afectan la solubilidad. Por ejemplo, se puede disolver una mayor cantidad de azúcar en agua, que sal en agua. En este caso se dice que el azúcar es más soluble. Etanol en agua es completamente solubles el uno con el otro. En este caso en particular, el solvente será el compuesto que se encuentre en mayor cantidad. El tamaño del soluto es también un factor importante. Cuanto más grandes sean las moléculas del soluto, mayor es su peso molecular y su tamaño. Es más difícil que las moléculas de disolvente rodeen moléculas más grandes.

Un sólido cristalino, cuanto mayor sea su energía de red, más estable será. Aunque no es posible medir esta energía de forma directa, es posible calcularla a través de la Ley de Coulomb si se conocen la estructura y la composición de la red cristalina. También es posible calcularla de manera indirecta, a través del ciclo de Born-Haber, que viene a ser una ley de Hess aplicada a estos casos.

La , pertenece a procesos termodinámicos de disoluciones de compuestos iónicos. Cuando nos encontramos con una disolución acuosa, los iones están rodeados de moléculas de agua polares. Una esfera de hidratación primaria de moléculas de agua (que normalmente son seis), rodea a los cationes, con los átomos de oxígeno parcialmente negativos orientados hacia el catión. De igual forma, el anión se encuentra rodeado de   con los átomos de hidrógeno parcialmente positivos orientados hacia el anión. Más allá de la primera capa de moléculas de agua, nos encontramos otras capas de moléculas de agua orientadas. Al número total de moléculas de agua que rodean efectivamente a un ion se les conoce con el nombre de número de hidratación. Los iones de menor tamaño, y que tienen mayor carga poseen un número mayor de moléculas de agua en las esferas de hidratación que los iones más grandes y de carga incluso menor. En consecuencia, de este hecho, el tamaño efectivo de un ion hidratado en solución puede llegar a ser enormemente diferente del que tiene en la fase sólida. Por ejemplo, es el

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pequeño tamaño del ion potasio hidratado lo que le permite atravesar fácilmente las membranas biológicas, en cambio los iones sodios hidratados, que son más grandes, no lo hacen con tanta facilidad. La formación de interacciones del tipo ion-dipolo en los iones hidratados es muy exotérmica. El valor de su entalpía de hidratación también depende de la carga que tenga, así como del tamaño que posea el ion, esto es, dicho de otra manera, la densidad de carga. Existe una gran correlación entre las entalpías de hidratación y la densidad de carga cuando hablamos de una serie isoeléctrica de cationes. Existen cambios de energía en los procesos de disolución, así podemos utilizar como ejemplo el proceso de disolución del cloruro de sodio para ilustrar un ciclo de entalpías de disolución. Pero primero es necesario vaporizar la red: NaCl (s) → Na+ (g) + Cl - (g); ΔHº = + 788 kJ.mol-1 Seguidamente los iones se hidratan: 406 kJ.mol-1 Na+ (g) → Na+ (ac); ΔHº = –  Cl- (g) → Cl- (ac); ΔHº = – 378 kJ.mol-1

Una  es una solución química que contiene el máximo de concentración de soluto disuelto en un solvente. Soluto adicional no se disolverá en una solución saturada y aparecerá en una fase distinta, ya sea un precipitado si es un sólido en líquido o una efervescencia si es un gas en un líquido

 ejemplo de solución saturada. En otras palabras, desde un punto de vista físico químico, una solución saturada es considerada un estado de equilibrio dinámico donde las velocidades en que el solvente disuelve el soluto y la velocidad de recristalización son iguales. En la  comienza el proceso de saturación, donde el soluto comienza a disolverse, representado por las flechas rojas. En la , gran parte del sólido se ha disuelto, pero no completamente debido al proceso de recristalización, representado por las flechas azules. En la , solo una pequeña cantidad de soluto queda sin disolver. En este caso, la velocidad de recristalización es mayor que la velocidad de disolución. El punto de máxima concentración de un soluto en un solvente se conoce como punto de saturación.

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Factores que afectan la saturación La cantidad de soluto que puede ser disuelto en un solvente va a depender de diferentes factores, casi similares que entre ellos los más importantes son:

La solubilidad se incrementa con la temperatura. Por ejemplo, se puede disolver mayor cantidad de sal en agua caliente que en agua fría. Sin embargo, pueden existir excepciones, por ejemplo, la solubilidad de los gases en agua disminuye al incrementar la temperatura. En este caso, las moléculas de soluto reciben energía cinética al calentarse lo que facilita su escape. El incremento de presión puede forzar la disolución de soluto. Esto es comúnmente utilizado para disolver gases en líquidos. La naturaleza del soluto y del solvente y la presencia de otros compuestos químicos en la solución afectan la solubilidad. Por ejemplo, se puede disolver una mayor cantidad de azúcar en agua, que sal en agua. En este caso se dice que el azúcar es más soluble. Etanol en agua son completamente solubles el uno con el otro. En este caso en particular, el solvente será el compuesto que se encuentre en mayor cantidad. En contraste con la velocidad de disolución, la cual depende principalmente de la temperatura, la velocidad de recristalización depende de la concentración de soluto en la superficie de la red cristalina, caso que se favorece cuando una solución está inmóvil. Por lo tanto,   evita esta acumulación, maximizando la disolución. Saturación y curvas de solubilidad. Las curvas de solubilidad son una base de datos gráfica donde se compara la cantidad de soluto que se disuelve en una cantidad de solvente, a una temperatura determinada. Las curvas de solubilidad se grafican comúnmente para una cantidad de soluto ya sea sólido o gas, en 100 gramos de agua.

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La soda y los refrescos en general son soluciones saturada de dióxido de carbono en agua. Es por eso, que cuando se libera la presión se forman burbujas de dióxido de carbono. Los suelos de tierra están saturados con nitrógeno. Se le puede agregar azúcar o sal al vinagre hasta formar una solución saturada. Agregar chocolate en polvo a la leche hasta que este no se disuelva, forma una solución saturada.

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En química un compuesto insaturado es aquella molécula orgánica que contiene al menos un doble enlace carbono. Se piensa que la saturación de las grasas determina su capacidad para bloquear la circulación de la sangre dentro del cuerpo. Las cadenas carbonadas de los ácidos que reaccionan con el glicerol, pueden ser saturadas o insaturadas. Si son saturadas, no hay ningún doble enlace carbono-carbono, y se dice que está "saturada" porque la cadena posee todos los átomos de hidrógeno que puede llegar a acomodar

La definición de una solución sobresaturada es aquella que contiene más soluto disuelto de lo que normalmente podría disolverse en el disolvente. Por lo general esto se hace aumentando la temperatura de la solución. Una alteración leve de la solución o introducción de una “semilla” o diminuto cristal de soluto

forzará la cristalización del exceso de soluto. Si no hay punto de nucleación para la formación de cristales, el exceso de soluto puede permanecer en solución. Otra forma de sobresaturación puede ocurrir cuando se enfría cuidadosamente una solución saturada. Este cambio en las condiciones, significa que la concentración es re almente mayor que el punto de saturación, la solución se ha sobresaturado. Esto se puede usar en el proceso de recristalización para purificar un producto químico: se disuelve hasta el punto de saturación en disolvente caliente, entonces a medida que el disolvente se enfría y la solubilidad disminuye, el exceso de soluto precipita. Las impurezas, que están presentes en una concentración mucho más baja, no saturan el disolvente y permanecen así disueltas en el líquido.

Una solución química es la mezcla homogénea de una o más sustancias disueltas en otra sustancia en mayor proporción. Una solución química es compuesta por soluto y solvente. El soluto es la sustancia que se disuelve y el solvente la que lo disuelve. Las soluciones químicas pueden presentar los tres estados de la materia: líquida, física y gaseosa. A su vez, sus solutos y sus solventes también pueden presentar esos tres estados. La mezcla del alcohol en el agua, por ejemplo, es una solución líquida de soluto y solvente líquido. El aire está compuesto de nitrógeno, oxígeno y otros gases resultando en una mezcla gaseosa. Por otra parte, las amalgamas de un soluto sólido como el oro con un solvente líquido como el mercurio da una solución sólida. ¿Cuantos componentes tiene una solución? Todas las soluciones tienen dos componentes: : es la sustancia que se encuentra en menor cantidad, aquella que se disuelve en la mezcla. Con frecuencia cambia de estado. Una solución puede contener varios solutos. (también llamado ): es la sustancia que se encuentra en mayor cantidad, aquella en la que se disuelve el soluto. Esta sustancia no cambia de estado. ; hay un equilibrio entre el soluto y el solvente ; existe un exceso de soluto y se agota la propiedad del solvente de disolver el soluto. 

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En las soluciones valoradas se miden las cantidades correctas de soluto solvente, a esas soluciones se las clasifican en físicas o químicas. Las soluciones físicas son porcentuales, ósea donde la cantidad del soluto disuelta en cien partes de solución. Las soluciones químicas pueden ser molares que es donde se definen los números de los gramos moles de soluto que se encuentran diluidos en 1 litro de la solución y los molares que es donde se definen los números de moles de soluto diluidos en 1 kg de solvente.  Cuando la cantidad de solvente es mayor que la cantidad de soluto, se dice que la solución es diluida. En cambio, cuando la cantidad de soluto es mayor que la cantidad de solvente, se dice que la solución es concentrada.

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Es soluble en agua y el formato comercial puedes comprarlo con una pureza del 25 al 38%. Las disoluciones mayores son raras debido a que tiende a evaporarse con facilidad. En porcentajes más altos, a partir del 40% el almacenaje como manipulación encarece el producto final. El ácido clorhídrico tiene una solubilidad: 8,23 g/l.  561 g/l. alcohol benceno y éter. En hidrocarburos es insoluble En una disolución acuosa su formulación es producida cuando el cloruro de hidrógeno, que es un ácido monopólico libera un ion H+ (un protón). Al suceder esto el ion se une a una molécula de agua dando como resultado H3O+, es decir, un ion ozono.

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El  (H2SO4) es un compuesto químico líquido, aceitoso e incoloro, soluble en agua con liberación de calor y corrosivo para los metales y tejidos. Carboniza la madera y la mayor parte de la materia orgánica al entrar en contacto con ella, pero es poco probable que cause un incendio. Ácido sulfúrico al 96% extra puro.

La reacción con el agua es despreciable a menos que la acidez esté por encima del 80-90%, entonces el calor del hidrólisis es extremo, puede causar quemaduras graves La exposición prolongada a bajas concentraciones o la exposición a corto plazo a altas concentraciones puede resultar en efectos adversos para la salud. Con mucho, el uso más importante del ácido sulfúrico es en la industria de fertilizantes fosfatados. : H2SO4 : 7664-93-9 Estructura química

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En 2D

En 3D

Propiedades físicas: El ácido acético puro es un líquido incoloro con un olor fuerte y corrosivo. Su densidad es de 1,05 g/mL y su punto de ebullición es de 118 °C. Tiene un sabor ácido característico y es muy miscible en agua. Propiedades químicas: El ácido acético es un ácido débil. Como ácido carboxílico, forma derivados típicos como cloruros ácidos, anhídridos, ésteres y amidas. Se puede reducir (eliminación de oxígeno o adición de hidrógeno) para dar etanol. Cuando se calienta por encima de los 440 °C, se descompone para producir dióxido de carbono y metano: CH3COOH → CH4 + CO2

Es un líquido viscoso, muy corrosivo que necesita manipularlo con precaución y las medidas de seguridad adecuadas. Es un reactivo de laboratorio parte de la nitroglicerina y TNT (trinitrotolueno). Para la  es necesario mezclar agua con pentóxido de dinitrógeno, es decir H2O y N2O5. La venta de este producto suele realizarse en porcentajes menores al puro. En torno al 52 y 68%, pudiéndose alcanzar mayores concentraciones al destilarlo con ácido sulfúrico. Es decir, que para conseguirlo puro es necesario mezclar sulfúrico. A partir

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del 68% de pureza recibe el nombre comercial de contener menos de 1% de agua.

. Puede llegar a

Es HNO3. Un compuesto muy corrosivo y tóxico para los seres vivos. Puede producir quemaduras muy graves por lo que es necesario a la hora de crear la fórmula del ácido nítrico protegerse bien y realizarlo en un lugar adecuado. En cuanto al peso molecular del ácido nítrico es 63,01 g/mol. También llamado masa molar. El punto de ebullición se sitúa en 83 °C y su densidad en 1,51 g/cm³.

La fórmula química del ácido acético es CH3COOH. Su fórmula molecular es C2H4O2 y su masa molar es de 60,05 g/mol. El ácido acético es un ácido carboxílico simple que consiste en el grupo metilo (CH3) vinculado al grupo del ácido carboxílico (COOH). También pu ede considerarse como el grupo acetilo (CH3CO) vinculado a un grupo hidroxilo (OH).  ¡una concentración muy alta! Este producto químico se utiliza como disolvente en laboratorios de química para diferentes tipos de análisis y para eliminar las impurezas de los productos químicos. Química puede escribirse como se indica a continuación, en las representaciones comunes utilizadas para las moléculas orgánicas.

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https://es.wikipedia.org/wiki/Concentraci%C3%B3n

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https://quimica.laguia2000.com/general/energia-de-hidratacion

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https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_reticular

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https://www.lifeder.com/factores-afectan-la-solubilidad/