Preparacion de Soluciones Acuosas

PREPARACION DE SOLUCIONES ACUOSAS

ADRIANO CORZO BRAYAN OLIVELLA ANDRES IVAN DAVID PEÑA PROFESOR: ING. WALNER 

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR  ASIG: QUIMICA SANITARIA VALLEDUPAR  2013

INTRODUCCION. Las soluciones se definen como mezclas homogéneas de dos o más especies moleculares o iónicas. Las soluciones gaseosas son por lo general mezclas moleculares. Sin embargo las soluciones en la fase liquida son indistintamente mezclas moleculares o iónicas. Cuando una especie molecular o iónica se dispersa hasta el grado de que, a una temperatura dada, no se disuelva más, se dice que la solución está saturada. Los componentes de una solución son las sustancias puras que se han unido para obtenerla y convencionalmente reciben los nombres de soluto y solvente. Este último es el componente que se halla  presente en mayor cantidad. Para expresar la concentración de las soluciones se utilizan los términos de diluida y concentrada. Pero estos términos son imprecisos, ya que no indican la cantidad de soluto disuelto en una cantidad dada de solución o de disolvente, es decir, la concentración exacta. Las unidades físicas de concentración vienen dadas en masa o en volumen. La primera es la comúnmente usada. Por ejemplo, una solución al 10% m/m contiene 10 gramos de soluto en 90 gramos de disolvente. Se utilizan soluciones % m/m; % v/v, % m/v. Las unidades químicas en la que se expresan las concentraciones son los moles y los equivalentes  –  gramos. Se utilizan soluciones molares, normales y mólales.

OBJETIVOS GENERALES: -

Calcular promedios con: Precisión y Exactitud. Preparar soluciones de concentración conocida, utilizando los materiales de laboratorio.

OBJETIVOS ESPECIFICOS: -

Dominar las técnicas de preparación de soluciones. Identificar los componentes de una solución. Identificar y corregir los posibles errores que se pueden presentar en la preparación de soluciones.

MARCO TEORICO Una solución es una mezcla homogénea de dos o más componentes. Las disoluciones  pueden ser gaseosas, liquidas o aun solidas. De particular interés son las disoluciones liquidas en las cuales el disolvente (componente principal) es el agua. Tales disoluciones se llaman disoluciones acuosas. El otro componente en menor proporción en la disolución se llama soluto. Las propiedades químicas y físicas de una solución son una combinación de las  propiedades de los componentes y casi siempre es relativamente fácil recuperar los elementos de una solución. Así, por ejempló en una solución de sal común (NaCl) en agua  bastaría evaporar el agua quedando como residuo de la evaporación el (NaCl) puro. Cualquier disciplina que participe en el registro y comunicación de datos experimentales que sea medibles y confiables deben ser tratados con precisión. No bastan expresiones como “débil”, “medio”, “pequeño” o “grande”. Estas expresiones pueden ser adecuadas

 para descripciones cualitativas, pero trabajando con soluciones es necesario conocer cuál es la cantidad y proporción del soluto presente en una solución o se a su concentración, a continuación se darán las formas más comunes de expresar las concentraciones de las soluciones: * Porcentaje (%) En general se refiere al peso del soluto por 100 unidades de peso de la solución. Esta forma se reporta como porcentaje peso a peso. También el porcentaje puede ser volumen a volumen o sea que tantos volúmenes de soluto se tienen por 100 volúmenes de la solución. Matemática mente se calcula de la siguiente forma: %(p/p)=

masa

del

%(V/V)=volumen %(P/V)=

masa

soluto

del de

l

(g)x100/

soluto soluto

masa

de

(ml)x100/volumen (g)x100/

volumen

la de

de

la

solución

(g)

solución(ml) solución

(ml)

* Partes por millón (ppm) Se refiere que tantas partes en peso de soluto se tienen por un millón de partes en peso de la solución. Esta forma se usa con frecuencia para describir concentraciones de soluciones acuosas muy diluidas o de baja concentración. Ppm= masa del soluto (mg) / masa de la solución (Kg) Si la densidad de la solución es de 1.0 g/ml, como es el caso de las soluciones diluidas, Entonces: Ppm=

masa

del

soluto

(mg)/

volumen

de

la

solución

(L)

* Molaridad Es el número de moles de soluto por un litro de solución. M=

moles

del

soluto

/

volumen

de

la

solución

(L)

* Molalidad (m) Es m=

el

número moles

de de

moles de soluto

soluto por kilogramo de /masa del solvente

solvente. (kg)

Las soluciones se preparan de tal forma que sus concentraciones se conocen con distintos grados de precisión de acuerdo a los fines para los que se va a utilizar. Es natural que entre más precisa se requiera la concentración de una solución, más precisos tendrán que ser los instrumentos de medida que utilizamos en la preparación. Las soluciones preparadas se guardan en frascos tapados de tamaño adecuado para ser  utilizadas cuando se requieran. A estos frascos se les pega un rotulo en el que se le especifica con el número correcto de Cifras significativas, la concentración y naturaleza del soluto, ejemplo: 1,00 m NaHCO3. A partir de una solución de una determinada concentración se puede preparar otra menor  Concentración añadiendo agua ala primera. El principio en que se basa esta práctica es que todo el soluto contenido en la disolución inicial mas concentrada se encuentra en la disolución diluida final. Cuando una disolución se diluye, la cantidad de soluto permanece constante, luego: CI x VI = CF x VF Donde C y V son la concentración y el volumen respectivamente y los subíndices se refieren a las condiciones iníciales y finales.

PROCEDIMIENTO TABLA N° 1 REACTIVO/GRUPO 1 2 3

4 AZUCAR  FRUTIÑO SAL

TABLA N° 2 REACTIVO/CARACTERISTICAS AZUCAR FRUTIÑO SAL -

Pm(gr/mol) 123.6 56 58

Eq(# Eq-gr/mol) 2 3 1

Con los datos de la tabla 1 y 2 prepare las siguientes soluciones.

SOLUCIONES: 1. Preparar 300 ml de una solución de azúcar en concentración 2.5 % p/v  2. Preparar 150 ml de una solución de frutiño en concentración 1 N 3. Preparar 200 ml de una solución de sal en concentración 0.8 M

Experimento Nº 1:

PREPARACION DE UNA SOLUCION DE AZUCAR AL 2.5 % P/V P/V : g soluto/ml solucion x 100 P/V . ml solucion/100: g soluto 2.5 % x 300 ml/100 : 7.5 g soluto



1. Se taró la balanza (tarar la balanza es calibrarla con un recipiente vacío).



2. Se agrego con una espátula azúcar en el vidrio de reloj que esta tarado en la balanza.



3. En otro recipiente (erlenmeyer) se coloca agua hasta los 150 ml.





4. Se coloca la cantidad de soluto (7.5 gr de azúcar) en ese recipiente y con la varilla se agita hasta que se vuelva una mezcla homogénea. 5. Luego con un gotero se llena el recipiente hasta los 300 ml

Experimento Nº 2:

PREPARACION DE UNA SOLUCION DE FRUTIÑO AL :1N N: #Eq-gr/Lt solución #Eq-gr: N.Lt solución

150 ml: (1 Lt/1000 ml) : 0.15 Lt

#Eq-gr: (1) (0.15) #Eq-gr: 0.15

#Eq-gr: g soluto/(Pm/v) 0.15: g soluto/18.66 g soluto: 0.15 x 18.66 g soluto: 27.99



1. Se taró la balanza (tarar la balanza es calibrarla con un recipiente vacío).



2. Se agrego el frutiño en el vidrio de reloj que esta tarado en la balanza.



3. En otro recipiente (erlenmeyer) se coloca agua hasta los 100 ml.





4. Se coloca la cantidad de soluto (27.99 gr de frutiño) en ese recipiente y con la varilla se agita hasta que se vuelva una mezcla homogénea. 5. Luego con un gotero se llena el recipiente hasta los 150 ml.

Experimento Nº 3:

PREPARACION DE UNA SOLUCION DE SAL AL: 0.8 M M: n soluto/Lt solución n soluto: M . Lt solución

200 ml: (1Lt/1000 ml): 0.2 Lt

n soluto: (0.8) (0.2) n soluto: 0.16

n soluto: g soluto/Pm g soluto: (0.16 mol) (58 g/mol) g soluto: 9.28 g



1. Se taró la balanza (tarar la balanza es calibrarla con un recipiente vacío).



2. Se agrego la sal en el vidrio de reloj que esta tarado en la balanza.



3. En otro recipiente (erlenmeyer) se coloca agua hasta los 150 ml.





4. Se coloca la cantidad de soluto (9.28 gr de sal) en ese recipiente y con la varilla se agita hasta que se vuelva una mezcla homogénea. 5. Luego con un gotero se llena el recipiente hasta los 150 ml.

CUESTIONARIO 1. ¿COMO ES EL COMPORTAMIENTO DEL SOLUTO AL SER  AGREGADO AL SOLVENTE? Cuando un soluto es agregado en un solvente se da un proceso de difusión de las moléculas del soluto hacia el seno de las moléculas del soluto y del solvente, lo cual ocurre solo y cuando entre las moléculas del soluto y del solvente se establezcan fuerzas interactivas capaces de vencer las fuerzas intermoleculares existentes en el cuerpo a dispersar. Es por ello que los solventes polares tienden a disolver a las sustancias de polaridad semejante, aunque este proceso puede ser interferido por la existen de moléculas más voluminosas que las del solvente y por ende, la existencias de fuerzas intermoleculares superiores a las que podrían establecerse entre el soluto y el solvente.

2. COMO ES EL COMPORTAMIENTO DEL SOLVENTE CUANDO SE LE AGREGA EL SOLUTO? Cuando un solvente se mezcla homogéneamente con el soluto se observa un incremento en su punto de ebullición. Este incremento se puede explicar si consideráramos que se aumentan las atracciones intermoleculares, lo que se traduce en una disminución de la presión de vapor, por lo tanto, se requiere aumentar más la temperatura para lograr igualar la  presión de la solución con la presión atmosférica.

3. COMO ES EL COMPORTAMIENTO DE LOS DIFERENTES REACTIVOS EN LAS DISTINTAS CONCENTRACIONES PREPARADAS.

-

En el experimento N° 1 hay proceso de disolución en el cual no se da origen a nuevas sustancias, solo se dispersa el soluto (azúcar) en el solvente (agua). Razón  por la cual la sacarosa(azúcar) no reacciona con el agua, es un compuesto orgánico(tiene como estructura principal enlaces de carbono), por lo tanto es covalente y estos enlaces son muy difíciles de romper 

-

En el experimento N° 2 el frutiño es una mezcla entre liquido y polvo, que altera el color del agua, y por tanto cambia su color no su estructura molecular o física.

-

En el experimento N°3 la sal es un compuesto inorgánico, ionico y que al entrar en contacto con el agua se ioniza quedando dispersos nuevamente en soluciones iones cloruros negativos iones sodio positivos.

4. SEÑALE CINCO OBSERVACIONES SOBRE EL PROCEDIMIENTO APLICADO EN LA PREPARACIÓN DE LAS SOLUCIONES ANTERIORES. 

1. Se taró la balanza (tarar la balanza es calibrarla con un recipiente vacío).



2. Se agrega el reactivo en el vidrio de reloj que esta tarado en la balanza.



3. En otro recipiente (erlenmeyer) se coloca agua.



4. Se coloca la cantidad de soluto en ese recipiente y con la varilla se agita hasta que se vuelva una mezcla homogénea. 5. Luego con un gotero se llena el recipiente hasta lo indicado

5.







SEÑALE CINCO OBSERVAVIONES SOBRE EL COMPORTAIENTO DE LAS SOLUCIONES CUANDO LOS SOLUTOS SON AGREGADOS EN ESTADO SOLIDO O LIQUIDO. Se observo que en el experimento Nº 1 el azúcar demoro más tiempo en disolverse que las demás soluciones. Se observo que en el experimento N° 2 el Frutiño disminuía a medida de que se agregaba el agua. Se observo que en el experimento N° 3 hubo una mezcla homogénea

CONCLUSIÓN  A través de estos experimentos se pudo comprender y a como determinar la concentración de sustancias por medio de formulas, estos valores se buscaron por medio de instrumentos que se encuentran en el laboratorio. Logramos crear una mezcla o solución homogénea.  A diario, en cualquier situación de la vida cotidiana tenemos que aplicar las concentraciones de las soluciones. Ejemplos de estos son: En las industrias procesadoras de líquidos lo utilizan para poder saber cuánto de concentrado hay en ese líquido En las casas utilizan las soluciones para hacer jugos por ejemplo la limonada.