informe 4 lab. quimica

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INFORME

PRACTICA No. 4 SOLUCIONES.

INTEGRANTES CODIGOTUTOR A QUIEN SE REPORTA LA NOTA ST/CV

Lizeth Viviana Urrea Fonseca1033705779Francisco Giraldo

Liliana Prada 1015427893Jenny Paola Ortega

Alexander Combita Sandoval80219357Golda Meyer Torres Vargas

Deivy Faviany Vanegas Vsquez80829122Alba Janneth Pinzn Rosas

GRUPO NO 3 LABORATORIO QUMICA.PRESENTADO A:Dolffi Rodrguez(Tutora de Laboratorio)

LABORATORIO DE QUMICA UNAD CEDE JOS ACEVEDO Y GMEZ.CEAD JOSE ACEVEDO Y GOMEZ.UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERA DE ALIMENTOSBOGOT 20 DE ABRIL 2014.1. OBJETIVOS

Aprender a calcular y preparar soluciones y disoluciones de diferentes concentraciones. Adquirir destreza en el manejo de materiales volumtricos del laboratorio para la preparacin de diferentes soluciones.

2. INTRODUCCION.

En el laboratorio las soluciones son mezclas homogneas de dos o ms componentes, estos componentes se llaman soluto que es el componente que se disuelve, este se encuentra en menor proporcin y el segundo componente es el solvente en este se disuelve el soluto. Las soluciones qumicas pueden tener cualquier estado fsico generalmente se encuentra lquidos en donde el soluto es un slido adicionado al solvente lquido.

La capacidad que tiene un soluto de disolverse en un solvente depende mucho de la temperatura y de las propiedades qumicas de ambos. Por ejemplo, los solventes polares como el agua y el alcohol, estn preparados para disolver a solutos inicos como la mayora de los compuestos inorgnicos, sales, xidos, hidrxidos. Pero no disolvern a sustancias como el aceite. Pero este si podr disolverse en otros solventes como los solventes orgnicos no polaresLas unidades de concentracin nos dan el porcentaje de relacin entre el soluto y el solvente tomados para hacer la solucin. Las principales unidades son porcentaje de peso o masa % w/w; porcentaje en volumen % v/v; porcentaje peso volumen% p/v ; molaridad (M); molalidad (m).

Las soluciones son materia y por lo tanto tienen propiedades, las cuales dependen principalmente de la cantidad de soluto presente en la solucin. Estas propiedades reciben el nombre de "propiedades coligativas", entre las cuales estn:- La composicin qumica de la solucin es variable.- Las propiedades qumicas del soluto y del solvente no se alteran cuando se mezclan para formar la solucin.- Las propiedades fsicas de la solucin si se alteran, principalmente las del solvente, como por ejemplo el punto de ebullicin (aumenta) y el punto de congelacin (disminuye).El agua de mar y el agua azucarada logran hervir a temperaturas mayores que la del agua, osea a ms de 100 oC; y estas mismas soluciones logran congelarse a temperaturas ms bajas que la del agua, es decir, menores que O oC

3. MARCO TEORICO.

Las soluciones son mezclas homogneas de dos o ms componentes. El ser homogneas significa que las propiedades fsicas y qumicas son iguales en cualquier parte de la solucin. Adems, cuando se observa una solucin a simple vista solo se distingue una fase, sea lquida, slida o gaseosa. Los componentes de la solucin se denominan soluto y solvente. Soluto es el componente que se disuelve. Solvente es el componente en el cual el soluto se disuelve. Distinguir en una solucin, cual es el soluto y el solvente, a veces se dificulta. Por regla general, el solvente es el componente cuyo estado de la materia es igual al de la solucin final. Por ejemplo, si mezclamos slidos y lquidos y la solucin resultante es slida, entonces el solvente es el slido. Cuando los componentes se encuentran en el mismo estado de la materia, el solvente ser el que se encuentra en mayor proporcin. Las unidades de concentracin expresan la relacin de las cantidades de soluto y solvente que se tomaron para preparar la solucin. Las principales unidades de concentracin son: porcentaje en peso (o porcentaje en masa) % w/w; porcentaje en volumen, % v/v; porcentaje peso volumen; % p/v; concentracin molar o molaridad (M); concentracin molal o molalidad (m) y concentracin normal o normalidad (N).

Unidades de concentracin: Unidades Fsicas

Las unidades de concentracin expresan la cantidad de soluto disuelta en una cantidad dada de solvente o de solucin. Entre mayor sea la cantidad de soluto disuelta ms concentrada estar la solucin. Las unidades de concentracin se clasifican en unidades fsicas y qumicas. Las unidades fsicas de concentracin no tiene en cuenta la masa molar de los componentes de la solucin.

Porcentaje de soluto en la solucin. Puede ser porcentaje en masa (peso) porcentaje de masa en volumen o porcentaje en volumen.

Porcentaje en masa. (Porcentaje masa/masa). Indica la masa de soluto en g disuelta en 100 gramos de solucin y se puede calcular mediante la expresin:

Porcentaje masa/volumen. Indica la masa de soluto en g disuelta en 100 ml de solucin y se puede calcular mediante la expresin:

Porcentaje en volumen. (Porcentaje volumen /volumen). Indica el volumen (en mililitros) de soluto disuelto en 100 mililitros de solucin y se Puede calcular mediante la expresin

Partes por milln (ppm). Se define como la masa soluto expresada en miligramos contenidos en un litro o kilogramo de solucin. El nombre de sta expresin de concentracin se deriva de la relacin entre Kg y mg (1 kilogramo = 106 miligramos).

Unidades de Concentracin. Unidades Qumicas Las unidades qumicas de concentracin tiene en cuenta la masa molar de los componentes de la solucin.Concentracin Molar (Molaridad). La concentracin molar o molaridad (M) se define como la cantidad de sustancia (nmero de moles) presente en un litro de solucin.

Concentracin normal (Normalidad). La concentracin normal o normalidad (N) se define como el nmero de equivalentes del soluto presente en un litro de solucin.

Z es un nmero que depende de la naturaleza de las sustancias y de la clase de reaccin dnde participen los compuestos. Para un cido Z es igual al nmero de H+ que contenga en su molcula o al nmero de H+ que participe en una reaccin qumica. Para una base Z es igual al nmero de OH- que contenga en su molcula o al nmero de OH- que participe en una reaccin qumica. Para una sal Z es igual a la valencia del metal multiplicado por la cantidad de ellos que contenga la molcula.Concentracin molal (molalidad). La concentracin molal o molalidad (m) se define como la cantidad de sustancia (nmero de moles) del soluto contenido en 1 kilogramo del solvente. Se calcula mediante la ecuacin:

Fraccin Molar (X) La fraccin molar X es un nmero adimensional (sin unidades) que expresa la relacin entre el nmero de moles de un componente y el nmero total de moles de la mezcla. Si tenemos una mezcla de los componentes A y B la fraccin molar de A es:

4. METODOLOGIA

6. RESULTADOS Y ANLISIS:

MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS: Baln aforado de 50mL. Baln aforado de 100mL. Baln aforado de 250mL. Vaso de precipitados de 200mL. Vaso de precipitados de 100mL. Embudo. Frasco lavador. Pipeta 5mL. Pipeta 10mL. Pipeteador. Esptula. Agitador de vidrio. Balanza. NaCl (slido).

6.1. Preparacin de una solucin de NaCl en %p/p (peso/peso)

Preparar 100 g de una solucin al 10% p/p

En un vaso de precipitados seco tome 10g de NaCl. Retrelo de la balanza y agregue 90 g de agua (90 Ml). Homogenice con un agitador de vidrio. Registre sus observaciones.

Imagen 1. Solucin de NaCl %p/p (peso/peso)

Por qu 90 g de agua son igual a 90 Ml de agua? En el siguiente procedimiento se tomaron 10 gr de NaCl, introducindolo en el vaso precipitado luego se tom 90 ml de H2O agregndolos al vaso precipitado y homogenizando con un agitador de vidrio, luego esta solucin se pasa a un baln de fondo plano y boca esmerilada para mezclar y tener una solucin ms homognea. Anlisis de resultados, Observaciones: Con el desarrollo de este laboratorio podemos observar que dos elementos en diferente estado, se pueden homogenizar tomando uno de ellos el estado del otro y tomando variaciones de densidad segn la concentracin del elemento solido en este caso NaCl. El NaCl en su estado original es slido y al ser mezclado con el H2O que su estado original es liquido podemos tener una concentracin de agua salada ms conocida como salmuera. Rta: La razn de que 90 gr de H2O sean igual a 90 ml de H2O es porque cada gramo de H2O es igual a 1 ml del mismo. Se evidencia la balanza digital que fue utilizada para la medicin del NaCl con exactitud para hacer la prueba. Se evidencia el producto final de una concentracin, de la homogenizacin de dos elementos NaCl y H2O. El vaso precipitado que tiene el cloruro de sodio al aadirle agua su viscosidad aumento, se disuelve todo el cloruro de sodio en ella

6.2. Preparacin de una solucin de NaCl en %p/v (peso-volumen)

Preparar 100 Ml de una solucin al 5% p/v

En un vaso de precipitados seco de 100mL pese 5g de NaCl. Retrelo de la balanza y agregue una cantidad de agua inferior a 50mL para disolver la sal. Traslade el contenido del vaso de precipitados a un baln aforado de 100mL ayudndose con un embudo y enjuagando con agua destilada y la ayuda de un frasco lavador. Complete con agua el volumen del baln aforado. Agite y tape la solucin. Registre sus observaciones.

Imagen 2. Solucin de NaCl % p/v (peso-volumen)

En el siguiente procedimiento se tomaron 5 gr de NaCl, introducindolo en el vaso precipitado luego se tom 50 ml de H2O agregndolos al vaso precipitado y homogenizando con un agitador de vidrio, luego esta solucin se pasa a un baln de fondo plano y boca esmerilada de 100 ml con ayuda de un embudo para mezclar y tener una solucin ms homognea, luego se completa con H2O el volumen del baln aforado tapando y agitando de una forma idnea para que desaparezcan material solido de la solucin. Anlisis de resultados, Observaciones: Con el desarrollo de este laboratorio podemos observar que dos elementos en diferente estado, se pueden homogenizar tomando uno de ellos el estado del otro y tomando variaciones de densidad segn la concentracin del elemento solido en este caso NaCl que dando esta solucin menos densa que el primer procedimiento. El NaCl en su estado original es slido y al ser mezclado con el H2O que su estado original es liquido podemos tener una concentracin de agua salada ms conocida como salmuera. El vaso precipitado que contiene el cloruro de sodio con 5g al aadirle el agua, esta toma una apariencia distinta un poco blancuzca, las partculas del cloruro de sodio desaparecen en la mezcla; al agitar la mezcla queda normal

6.3. Preparacin de una solucin Molar de NaCl

Preparar 250 mL de una solucin al 2M

Calcular la masa de NaCl que se debe pesar. Pese en un vaso de precipitados la masa de NaCl necesaria para preparar 250 mL de una solucin 2M de NaCl. Agregue agua de tal forma que se disuelva preliminarmente la sal. Traslade el contenido del vaso de precipitados a un baln aforado de 250 mLy complete a volumen con agua destilada, en la misma forma que lo hizo en el apartado 2. Agite, tape el baln aforado y guarde la solucin para las dos prximas experiencias. Guarde la solucin preparada. Realice los clculos y registre sus observaciones.

Imagen 3. Solucin de NaCl 250 mL de una solucin al 2M

Calculos:

250ml 1000= 0.25Lt Na = 22.989 peso molecular 0.25Lt * 2 M = 0.5 Cl = 35.453 peso molecular 0.5 * 58.442 = 29.22 NaCl 58.442 total peso molecular

Se divide 250 ml en 1000 para pasar a litros y luego se multiplica por 2 M y este resultado 0.5 se multiplica por el peso molecular del NaCl que es 58.442 y el resultado es la cantidad de gramos de NaCl 29.22 gr que se van a utilizar en la homogenizacin de del producto. En el siguiente procedimiento se tomaron 29.22 gr de NaCl, introducindolo en el vaso precipitado luego se tom 100 ml de H2O agregndolos al vaso precipitado y homogenizando con un agitador de vidrio, luego esta solucin se pasa a un baln de fondo plano y aforado con boca esmerilada para mezclar y tener una solucin ms homognea. Luego se completa con H2O el volumen del baln aforado tapando y agitando de una forma idnea para que desaparezcan material solido de la solucin. Observaciones Con el desarrollo de este laboratorio podemos observar que dos elementos en diferente estado, se pueden homogenizar tomando uno de ellos el estado del otro y tomando variaciones de densidad segn la concentracin del elemento solido en este caso NaCl. En este proceso podemos hacer clculos donde debemos hallar masa de un producto partiendo de la cantidad de moles del mismo. 250ml 1000= 0.25Lt Na = 22.989 peso molecular 0.25Lt * 2 M = 0.5 Cl = 35.453 peso molecular 0.5 * 58.442 = 29.22 NaCl 58.442 total peso molecular El NaCl en su estado original es slido y al ser mesclado con el H2O que su estado original es liquido podemos tener una concentracin de agua salada ms conocida como salmuera.

6.4. Diluciones

Calcule el volumen que se debe tomar de la solucin anterior (punto 3) para preparar las siguientes soluciones y prepare alguna de las tres: 50mL - 0.5M 100mL - 0.2M 250mL 0.1M

50 ml H2O - 0.5 M

V1 * C1 = V2 * C2V1*2M=50ml*0.5MV1=50ml*0.5M/2M=12.5mlV1=12.5ml

100mL - 0.2M

V1 * C1 = V2 * C2V1*2M=100ml*0.2MV1=100ml*0.2M /2M=10mlV1=10ml

250mL 0.1M

V1 * C1 = V2 * C2V1*2M=250ml*0.1MV1=250ml*0.1M /2M=12.5mlV1=12.5ml

6.5. Determinar concentracin de una solucin salina:Tome una cpsula de porcelana limpia y seca, psela con precisin de 0,01g. Tome una alcuota (volumen) de 10mL de la solucin del punto 3, virtala en una cpsula de porcelana. Pese la cpsula con la solucin y evapore en bao de Mara hasta sequedad. Deje enfriar y vuelva a pesar. Registre sus observaciones.

Imagen 4. Concentracin de una solucin salina

Se observa que el mechero imparte temperatura al recipiente y este a su vez hace que se evapore la parte liquida por medio Nota: para la realizacin de los clculos, debe determinar

Peso de la cpsula vaca: 42.5g Peso de la cpsula + 10 mL de la solucin 2M: 52.9g Peso de la solucin (Los 10 mL): 10,4g Peso de la cpsula + el soluto (el residuo despus de la evaporacin):43.8g Peso del soluto: 1.3 g6.5. Clculos:

1. Determine la cantidad terica de soluto que debe obtener en el punto 5, realice los clculos de error absoluto y relativo, al comparar con el valor experimental. Na = 22.989 peso molecular Cl = 35.453 peso molecular NaCl 58.442 total peso molecular

Error absoluto: Xf-Xi = 1.3g-1.168g=0.132gError relativo=Xf-Xi/Xi*100%= 1.3-1.168/1.168*100%=11.30%

2. Calcule la concentracin de la solucin del numeral cinco y exprsela en %p/v, %p/p, ppm, g/L, molaridad (mol/L), molalidad (mol/Kg), normalidad (equi/L), y XSoluto, XSolvente.

3. Calcule la masa de NaCl necesaria para preparar 200mL de una solucin 2.5M

4. Calcule el volumen que se debe tomar de una solucin 2.5M para preparar 100ml de una solucin 1MV1 * C1 = V2 * C2V1*2.5M=100ml*1MV1=100ml*1M/2.5M=40mlV1=40ml

7. ANLISIS Y DISCUSIN DE RESULTADOSSe realizaron soluciones con los datos suministrados por el tutor de laboratorio, se calcularon algunos datos para determinar el volumen de una solucin necesaria para preparar otra a una concentracin determinada.Gracias a la prctica se observ la preparacin de soluciones saturadas y sobresaturadas.

6. CUESTIONARIO

1. Cundo se prepara una solucin, en donde el solvente y el soluto son lquidos, se puede considerar el volumen total de la solucin como la suma de los volmenes del soluto solvente?

Si, se puede tomar la suma de los dos valores como el volumen de la solucin ya que ambos se encuentran en un mismo estado, lo contrario sera si el soluto se encontrara en estado slido y el solvente es estado lquido, la suma de estos dos no sera el volumen de la solucin.El volumen de la solucin final ser igual a la suma de los volmenes de las dos soluciones que se mezclan

2. Se pueden expresar las concentraciones de soluciones de gas en concentraciones molares.

Lo ms recomendable es utilizar presiones, pero si puedes utilizar concentraciones de acuerdo a la ley de los gases idealesPV=nRT si pasamos dividiendo el volumen P=(n/v)RT si te fijas (n/v) es la concentracin por tanto P=[ ]RT o [ ]= P/RT como lo hagas dar el mismo resultado.

3. Que puede inferir de la experiencia realizada.

Se colocaron en prctica los conocimientos necesarios para la preparacin de soluciones y determinar algunos datos necesarios para hallar otras soluciones a las concentraciones indicadas por el tutor.Se obtuvieron de la prctica soluciones saturadas y sobre saturadas ya que el soluto no se logr disolver completamente en el solvente.

CONCLUSIONESA travs de la prctica realizada se pudo comprobar cuando una solucin es saturada y sobresaturada segn la cantidad de soluto diluido en el solvente.

Con el desarrollo de este laboratorio podemos observar que dos elementos en diferente estado, se pueden homogenizar tomando uno de ellos el estado del otro y tomando variaciones de densidad segn la concentracin del elemento solido en este caso NaCl. En este proceso podemos hacer clculos donde debemos hallar masa de un producto partiendo de la cantidad de moles del mismo.

Se colocaron en prctica los conocimientos necesarios para la preparacin de soluciones y determinar algunos datos necesarios para hallar otras soluciones a las concentraciones indicadas por el tutor.

Se obtuvieron de la prctica soluciones saturadas y sobre saturadas ya que el soluto no se logr disolver completamente en el solvente.

Se realizaron soluciones con los datos suministrados por el tutor de laboratorio, se calcularon algunos datos para determinar el volumen de una solucin necesaria para preparar otra a una concentracin determinada.

Gracias a la prctica se observ la preparacin de soluciones saturadas y sobresaturadas.

BIBLIOGRAFAMUOZ C., Jos y MALDONADO S., Luis A. Mdulo de Qumica General. UNAD, Bogot. 2001. WHITTEN, Kenneth. Qumica Inorgnica. Mxico: Mc Graw -Hill, 1998. SAWYER, Clair. Qumica para Ingeniera Ambiental Mxico: Editorial Mc Graw -Hill. HEIN, Morris y ARENA, Susan. F fundamentos de qumica. Mxico: Editorial Thomson, 2003PARAMAR J, FERNANDEZ C, PIERO M, ALCALDE M. Problemas resueltos de qumica para ingeniera. Ed. Parainfo, Espaa, 2004. CAAMAO A. Fsica y qumica, investigacin, innovacin y buenas prcticas. Ed. Grao. Ministerio de Educacin. Barcelona, 2011.

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