Practica 3 Solubilidad

Práctica No. 3: Solubilidad Valencia Decaro Hector Armando Ojeda Martínez Sofía Alejandra Osornio Maldonado Allan Ricardo

Objetivo: Determinar si la solubilidad es una propiedad extensiva o intensiva mediante una serie de experimentos realizados con disoluciones de nitrato de potasio y agua. El procedimiento consistirá en disolver la sal en el agua mediante el uso del aumento de temperatura con el mechero; una vez disuelta la sal se procede a utilizar el termómetro y a observar la disolución con mucho cuidado, pues es necesario observar y registrar las temperaturas en las cuales comienza la cristalización del nitrato de potasio, para con esto poder determinar la solubilidad de cada disolución con respecto a la temperatura; demostrando así también la importancia de la temperatura dentro de lo que es la solubilidad. Hipótesis: 1. Si la temperatura de una disolución aumenta, la solubilidad que esta presentara será mayor que la que tiene a una temperatura constante. 2. A mayor concentración de soluto en una disolución a un volumen constante, esta se presentara mayor saturación. Resultados: Problema 1. Tubos A B C

T’crist 35° 33° 39°

Tcrist 32° 37° 40°

T’’crist 33° 30° 35°

Problema 2. Todas las disoluciones tienen un volumen de 1 ml. Tubo

A

B

C

D

E

F

G

H

g KNO3 Tcrist T’crist T’’crist

0.212

0.316

0.453

0.613

0.836

1.060

1.365

1.670

20

26 26 30

36 34 40

49 48 50

54 51 60

62 59 70

71 71 80

8 8 10

Práctica No. 3: Solubilidad Valencia Decaro Hector Armando Ojeda Martínez Sofía Alejandra Osornio Maldonado Allan Ricardo

Cálculos: Los cálculos realizados en general consistieron en obtener la concentración de cada una de las disoluciones presentes en el problema dos, evaluando los gramos de sal que se disuelven en un mililitro de agua y los gramos de sal que se disuelven en 100 ml de agua. Ejemplo:

Análisis de los resultados: Cuestionario 1: 1. Calcule la concentración de las disoluciones A, B y C en gramos de sal que se disuelven en 1 ml de agua y en gramos de sal que se disuelven en 100 ml de agua. TUBO

Tcrist

g KNO3

A B C

39 °C 37 °C 37 °C

0.613 1.226 3.065

ml agua G KNO3/ml de agua 1 0.613 2 0.613 5 0.613

G KNO3 en 100 ml de agua 61.3 61.3 61.3

2. ¿Son similares las temperaturas de cristalización de las disoluciones A, B y C? ¿Por qué? Si pues al tener la misma concentración, la temperatura de cristalización debe ser la misma. 3. ¿Qué propiedad de la materia relaciona los gramos de sustancia que se pueden disolver en un determinado volumen de agua a una temperatura especifica? La solubilidad (g soluto/volumen). 4. ¿Esta propiedad es intensiva o extensiva? ¿Por qué? La solubilidad es intensiva, puesto que la cantidad de disolución contenida a la misma concentración tendrá la misma solubilidad. 5. ¿A qué temperatura se inicia la cristalización en las disoluciones A, B y C? En promedio a 35°C, aproximadamente.

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Cuestionario 2: 1. Calcule la concentración de cada disolución en gramos de sal que se disuelven en 1 ml de agua y en gramos de sal que se disuelven en 100 ml de agua. Tubo

Tcrist

g KNO3

ml agua

A B C D E F G H

8

0.212 0.316 0.453 0.613 0.836 1.060 1.365 1.670

1 1 1 1 1 1 1 1

26 36 49 54 61 72

g KNO3/ml g KNO3/ agua 100 ml agua 0.212 21.2 0.316 31.6 0.453 45.3 0.613 61.3 0.836 83.6 1.060 106.0 1.365 136.5 1.670 167.0

2. Trace la gráfica de solubilidad. 3. Interprete la gráfica obtenida. La gráfica determina la curva de solubilidad del KNO3, para la cual, al ubicar un punto en ella, se puede decir si la disolución es insaturada, saturada o sobresaturada. 4. ¿Cambia la concentración de cada solución si se queda sal pegada al tubo? Si, puesto que esa sal no forma parte de la disolución en conjunto. 5. ¿Por qué se recomienda no sacar el termómetro del tubo hasta que se haya registrado la temperatura de cristalización? Para que la temperatura registrada sea fiable para los fines experimentales, puesto que al sacarlo la temperatura marcada presentara una variación. 6. Si conoce la concentración de una disolución de KNO3, cualquiera que sea, ¿puede determinar su temperatura de cristalización en el gráfico obtenido? Si, puesto que la grafica obtenida representa la curva de solubilidad del nitrato de potasio; en la cual podemos ubicar una concentración dada, para después encontrar la temperatura de cristalización.

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7. Analice la grafica y determine la temperatura de cristalización para las siguientes disoluciones: Disolución

g KNO3

ml de agua

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 5 2 2 2 2

5 5 5 5 3 6 8 10

Concentración (g KNO3/ml agua) 0.20 0.40 0.60 1.00 0.66 0.33 0.25 0.20

T (°C) fe cristalización 10.0 20.0 28.0 58.0 43.0 13.5 15.5 10.0

8. Explique por qué es importante conocer y mantener las cantidades de sal y agua durante el experimento. Porque cualquier alteración en las cantidades de estos, presentara una diferencia en la concentración de l disolución. 9. ¿Existe alguna diferencia entre la temperatura en la cual aparecen los primeros cristales y la temperatura en la cual aparece el resto? No, puesto que en cuanto sale el primer cristal, implica que comienza a disminuir la solubilidad de la disolución, por lo tanto la sobresaturación se ve reflejada en los cristales, saliendo muy poco tiempo después del primero. 10. ¿Es posible preparar una disolución de g KNO3 40% en masa/masa a temperatura ambiente? ¿Por qué? No, dado que tendría una concentración de 66.67 g KNO 3/100 ml de agua, y la temperatura necesaria debe ser mayor de 44.5 °C aproximadamente. 11. Consulte la grafica obtenida y conteste las siguientes preguntas considerando que está trabajando a 20 °C. a) ¿Es posible disolver 20.5 g de g KNO3 en 100 ml de agua?, ¿está solución será saturada o insaturada? Si es posible, seria insaturada. b) ¿Es posible disolver 3.6 g de KNO3 en 100 ml de agua?, ¿Esta solución será saturada o insaturada? Si es posible, seria saturada. c) ¿Es posible disolver 35.3 g de KNO3 en 100 ml de agua?, ¿está disolución será saturada o insaturada? No es posible, dado que sería una disolución sobresaturada.

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d) ¿Cómo prepararía una disolución cuya concentración sea 35.3 g KNO3 / 100 ml de agua? Consulte la preparación de disoluciones sobresaturadas. Aumentando su temperatura arriba de 24 °C. 12. Según la grafica obtenida, ¿cómo varia la solubilidad del g KNO3 en función de la temperatura? A mayor temperatura, mayor solubilidad. 13. Investigue en la bibliografía si esta tendencia es igual para todas las sales. Mencione algunos ejemplos. Esta gráfica nos deja en claro que esta tendencia no es igual para todas las sales, teniendo que mientras unas presentan un aumento de solubilidad como otras que disminuye.

14. Consultando los datos de solubilidad del sulfato de magnesio, ¿qué masa de este compuesto se puede disolver en 1mL de agua a las siguientes temperaturas: 25 °C, 35 °C, y 45 °C? Para 25°C se puede disolver 33.5 g; para 35°C se pueden disolver 43.25 g; y para 45°C se pueden disolver 54.5 g, aproximadamente. 15. ¿Qué masa de nitrato de potasio se puede disolver en 1 ml de agua para que cristalice a las siguientes temperaturas: 25 °C, 35 °C, y 45°C? Para 25°C se pueden disolver 0.36 g; para 35°C se pueden disolver 0.50 g; y para 45°C se pueden disolver 0.70 g, aproximadamente.

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Conclusiones: Una vez elaborada la práctica, podemos concluir que: 1. La temperatura afecta directamente al índice de solubilidad de un soluto en un disolvente, teniendo que en el caso del nitrato de potasio a mayor temperatura del disolvente, mayor solubilidad del soluto. Pero también pudimos concluir que no es el mismo comportamiento en todas las disoluciones. 2. La solubilidad es una propiedad intensiva, en la cual, la cantidad de masa no va a alterar a la misma, siempre y cuando su concentración no varié. Por lo tanto, a diferentes volúmenes dados de una misma sustancia, su solubilidad debe ser constante.

Bibliografía: “Química, estructura y dinámica”, Spencer, James; Bodner, George; Editorial Patria; 2008. j. r. partington, editorial dossat sa, madrid 1950 http://es.wikipedia.org/wiki/Solubilidad profeblog.es/rafa/wp.../a2-curva-de-solubilidad-del-nitrato-de-potasio.doc