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DEPARTAMENTO DE QUÍMICA AGRÍCOLA Y EDAFOLOGÍA ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA AGRONÓMICA Y DE MONTES GRADO EN INGENIERÍA AGROALIMENTARIA Y DEL MEDIO RURAL (PLAN 2010) QUÍMICA GENERAL 1 er curso – 1 er cuatrimestre Prácticas de Laboratorio Curso 2016-2017

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Page 1: PRÁCTICAS DE QUÍMICA GENERAL FORESTAL - …qe1marim/PractQGenIAgroalimentaria 2016_17.pdf · Cuaderno de Prácticas de Laboratorio Química General. Grado en Ingeniería Agroalimentaria

DEPARTAMENTO DE QUIacuteMICA AGRIacuteCOLA Y EDAFOLOGIacuteA

ESCUELA TEacuteCNICA SUPERIOR DE INGENIERIacuteA AGRONOacuteMICA Y DE MONTES

GRADO EN INGENIERIacuteA AGROALIMENTARIA Y DEL MEDIO RURAL

(PLAN 2010)

QUIacuteMICA GENERAL

1er curso ndash 1er cuatrimestre

Praacutecticas de Laboratorio

Curso 2016-2017

Cuaderno de Praacutecticas de Laboratorio Quiacutemica General Grado en Ingenieriacutea Agroalimentaria y del Medio Rural Curso 2016-2017 Universidad de Coacuterdoba

Departamento de Quiacutemica Agriacutecola y Edafologiacutea

Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

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PRAacuteCTICA 0

DESCRIPCIOacuteN Y MANEJO DEL MATERIAL DE LABORATORIO

SEGURIDAD EN EL LABORATORIO

OBJETIVOS

Conocer y utilizar correctamente el material de laboratorio

Conocer las buenas praacutecticas de laboratorio para evitar accidentes

INTRODUCCIOacuteN

Las praacutecticas en el laboratorio de Quiacutemica General deben de servir no soacutelo como

complemento de la teoriacutea sino tambieacuten como una primera aproximacioacuten a la metodologiacutea

cientiacutefica y a un laboratorio Para ello se hace imprescindible conocer el material de laboratorio

para asiacute poder usarlo de manera correcta

Tambieacuten es imprescindible trabajar con seguridad para evitar en todo momento

accidentes de ahiacute las buenas praacutecticas en un laboratorio Bien es verdad que los laboratorios

presentan caracteriacutesticas diferentes dependiendo de las aacutereas donde se trabajen pero unas

reglas baacutesicas son comunes en todos ellos

MATERIAL BAacuteSICO DE LABORATORIO

Reactivos

La pureza de los reactivos es fundamental para la exactitud de cualquier anaacutelisis En el

laboratorio se dispone de distintos tipos de reactivos (soacutelidos liacutequidos o disoluciones preparadas)

tal y como se comercializan En general las casas comerciales ofrecen un mismo producto con

diferentes calidades en funcioacuten del uso que se le vaya a dar Asiacute existen reactivos para anaacutelisis

(PA) puriacutesimos (con mayor pureza que los anteriores) y especiales con calidades especiacuteficas

para algunas teacutecnicas analiacuteticas como HPLC UV etc

Todo reactivo debe llevar una etiqueta donde estaacuten reflejadas todas las indicaciones

como nombre y calidad foacutermula y peso molecular riqueza impurezas densidad (si es un liacutequido)

asiacute como pictogramas de peligrosidad frases R (riesgo) y frases S (seguridad)

Manejo de reactivos

Al trabajar con cualquier reactivo se deben tomar todas las precauciones necesarias para

evitar la contaminacioacuten accidental del mismo Para ello han de seguirse las siguientes reglas

Escoger el grado del reactivo apropiado para el trabajo a realizar y siempre que sea

posible utilizar el frasco de menor tamantildeo

Tapar inmediatamente el frasco una vez extraiacutedo el reactivo para evitar posibles

confusiones con otros frascos

Evitar colocar los frascos destapados en lugares en que puedan ser salpicados por agua

u otros liacutequidos

Nunca devolver al frasco original cualquier exceso de reactivo o de disolucioacuten

Mantener limpios y ordenados los estantes de reactivos y las balanzas Limpiar

inmediatamente cualquier salpicadura

Material para la medida de voluacutemenes aproximados

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La medida de un volumen de forma aproximada se puede realizar mediante vasos de

precipitados probetas y matraces erlenmeyer

Con los vasos de precipitados la precisioacuten que se alcanza con ellos es

bastante baja y se emplean para contener liacutequidos realizar tratamiento de

muestra y precipitaciones Los hay de distintos tamantildeos y pueden ser de vidrio

o de plaacutestico

Las probetas permiten medir voluacutemenes de forma aproximada

o transvasar y recoger liacutequidos Se fabrican de distintos tamantildeos y

materiales (vidrio y plaacutestico) siendo las capacidades maacutes frecuentes 5

10 25 50 100 250 500 y 1000 mL

Los matraces erlenmeyer se utilizan principalmente en las

valoraciones Suelen ser de vidrio y la precisioacuten es bastante baja

Material Volumeacutetrico

Este tipo de material permite la medida exacta de voluacutemenes En funcioacuten de su calidad

existen de clase A o de clase B

Buretas Se emplean para la medida precisa de voluacutemenes

variables y por lo tanto estaacuten divididas en muchas divisiones pequentildeas

Se usan principalmente en valoraciones

Pipetas aforadas Se emplean para transferir un volumen

exactamente conocido de disoluciones patroacuten o de muestra En la parte

superior tienen un anillo grabado que se denomina liacutenea de enrase Si

se llena la pipeta hasta dicha liacutenea y se descarga adecuadamente se

vierte el volumen que indique la pipeta Se fabrican en diferentes

tamantildeos y pueden tener una o dos marcas de enrase (pipetas de doble

enrase)

Pipetas graduadas Se emplean para la para la medida

de un volumen variable de liacutequido que se vierte Proporcionan

una exactitud inferior a la de las pipetas aforadas

Matraces aforados Un matraz volumeacutetrico o aforado es un recipiente de

fondo plano con forma de pera que tiene un cuello largo y delgado La liacutenea delgada

liacutenea de enrase grabada alrededor del cuello indica el volumen de liacutequido contenido

a una temperatura definida y se denomina liacutenea de enrase Los matraces aforados

deben llevar tapones bien ajustados Se utilizan para la preparacioacuten de disoluciones de

concentracioacuten conocida

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Otro material

varillas pipeta Pasteur agitador magneacutetico

embudo Buumlchner vidrios de reloj frascos lavadores

espaacutetulas mechero Bunsen pH-metro

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balanza granatario balanza analiacutetica kitasato

LIMPIEZA DEL MATERIAL

Para que los resultados obtenidos en el laboratorio sean fiables se ha de mantener la

mesa de trabajo perfectamente limpia y se debe limpiar el material de laboratorio de forma

adecuada Y una vez utilizado el material es aconsejable proceder a su limpieza lo antes posible

Todo el material de vidrio se lava primero con agua y

jaboacuten y se enjuaga con agua del grifo A continuacioacuten se lava

el material (por arrastre) con agua destiladadesionizada

realizando un miacutenimo de cuatro enjuagues El material limpio

se deja boca arriba sobre la mesa o boca abajo sobre el papel

de filtro

Cuando se requiere material seco por ejemplo para pesar sobre un vaso una vez limpio

se introduce en la estufa teniendo en cuenta que nunca se debe de poner en la estufa el material

volumeacutetrico (pipetas buretas matraces aforados) Si debe estar seco pude enjuagarse con etanol

o acetona para acelerar el secado

Cuando se usan pipetas y buretas (material volumeacutetrico) se ha de tener la precaucioacuten de

enjuagarlas (ensuciarlas) con la disolucioacuten que se va a medir al menos cuatro veces

SEGURIDAD EN EL LABORATORIO

El trabajo en el laboratorio presenta caracteriacutesticas que lo diferencian de otras aacutereas entre

otras cosas por la gran variedad de riesgos como incendios explosiones intoxicaciones y

quemaduras

No se deben de llevar comida ni bebida al laboratorio

Trabajar siempre con bata y llevarla abotonada

Hay que usar guantes de goma cuando se manejen sustancias potencialmente peligrosas

al contacto con la piel

Es conveniente el uso de gafas de seguridad

No se deben usan lentillas en el laboratorio sobre todo si se va a trabajar con disolventes

y sustancias volaacutetiles

Si se tiene pelo largo deberaacute estar recogido hacia atraacutes

Nunca se debe probar el sabor ni el olor de productos y mezclas quiacutemicas

Es preciso mantener el aacuterea de trabajo ordenada y limpia

Los desperdicios hay que depositarlos en recipientes adecuados

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Es muy importante no contaminar los reactivos Para ello no se debe pipetear

directamente de los mismos y en el caso de soacutelidos hay que utilizar espaacutetulas limpias

No pipetear con la boca

Hay que mantener los recipientes de productos quiacutemicos perfectamente tapados

No se deben mantener los mecheros encendidos cuando no se usan

No se debe trabajar con liacutequidos inflamables cerca de la llama de los mecheros

En caso de evacuacioacuten eacutesta debe ser ordenada y sin prisas

Como prevencioacuten todos los pasillos y salidas deben de estar libres de obstrucciones Las

puertas deben estar desbloqueadas

En caso de quemadura superficial con un producto quiacutemico lavar con agua abundante

salvo si la lesioacuten se ha producido con aacutecido sulfuacuterico En este caso se neutraliza con

agua jabonosa Si la quemadura es con una base fuerte lavar abundantemente con agua

acidulada o vinagre

CUESTIONES

1 Ordene de mayor a menor precisioacuten el siguiente material de vidrio pipeta graduada

pipeta aforada probeta vasos de precipitados erlenmeyer

2 iquestQueacute hacer en caso de conato de incendio en el laboratorio

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PRAacuteCTICA 1

PREPARACIOacuteN DE DISOLUCIONES

MEDIDAS FIacuteSICAS DE LA CONCENTRACIOacuteN DE UNA DISOLUCIOacuteN

OBJETIVOS

Aprender a preparar disoluciones de una concentracioacuten determinada

Utilizar distintos modos de expresar la concentracioacuten de las disoluciones en unidades

fiacutesicas y los aparatos para medirlas

Interpretar correctamente los resultados

INTRODUCCIOacuteN

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea formada por una o varias especies o

sustancias quiacutemicas La sustancia que se encuentra en menor proporcioacuten recibe el nombre de

soluto mientras que la que se encuentra en mayor proporcioacuten recibe el nombre de disolvente

Las proporciones entre ambas se mantienen constantes en cualquier volumen que se tome de la

disolucioacuten

La proporcioacuten o relacioacuten entre la cantidad de soluto y la de disolvente define la

concentracioacuten de la disolucioacuten Eacutesta puede expresarse de muacuteltiples formas mediante unidades

fiacutesicas y unidades quiacutemicas Las unidades fiacutesicas maacutes comunes son

Peso de soluto por unidad de volumen de disolucioacuten (mv)

Porcentaje masa-volumen ( mv) gramos de soluto que se disuelven en cien mililitros

de disolucioacuten

119846119855 = 119840 119852119848119845119854119853119848

119846119819 119837119842119852119848119845119854119836119842oacute119847 119857 120783120782120782

Peso de soluto por peso de disolvente (mm)

Porcentaje de soluto por cada 100 g de peso de disolucioacuten ( mm) o porcentaje de

composicioacuten

mm = g soluto

g disolucioacuten x 100

Porcentaje volumen-volumen ( vv) mililitros de soluto por cada cien mililitros de

disolucioacuten

119855119855 = 119846119819 119852119848119845119854119853119848

119846119819 119837119842119852119848119845119854119836119842oacute119847 119857 120783120782120782

Partes por milloacuten (ppm) es un concepto anaacutelogo al de porcentaje pero este se utiliza para

concentraciones muy pequentildeas Se define como partes de masa de soluto que se

encuentran en un milloacuten de partes de disolucioacuten Se puede referir a partes en volumen

(ppmv) lo que equivale a miligramos de soluto que contiene un litro de disolucioacuten (mgL o

g103L) o a partes en masa (ppmm) lo que equivale a miligramos de soluto que contiene

un kilogramo de disolucioacuten (mgKg o mg106mg) Tambieacuten se usa la unidad ppb (partes

por billoacuten) siendo 1ppm=103 ppb oacute 1ppb=10-3 ppm

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Definiciones

Masa voluacutemica o densidad especiacutefica es una propiedad intensiva de la materia y

expresa la masa por unidad de volumen Unidades gcm3 para soacutelidos y liacutequidos gL

para gases

No se debe confundir con la densidad relativa que se define como el cociente entre

la densidad especiacutefica de la disolucioacuten problema y la densidad especiacutefica de otra

disolucioacuten tomada como referencia

Se mide con el areoacutemetro o densiacutemetro el cual se basa en el Principio de

Arquiacutemedes ldquoun cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo

experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desalojardquo A

traveacutes de las tablas de equivalencia se puede calcular la concentracioacuten de la disolucioacuten

Densidad o densidad relativa es el cociente entre la masa voluacutemica del compuesto o

disolucioacuten y la masa voluacutemica del agua destilada medida en las mismas condiciones de T

y P No tiene unidades

ordmBaumeacute

o en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de

disolucioacuten La escala se construye a 15 ordmC

0 ordmBeacute = agua destilada

10 ordmBeacute = 10 g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles

Los grados Beacute de un mosto corresponden de forma aproximada al (vv) en

etanol probable del futuro vino

o en liacutequidos menos densos que agua

0 ordmBeacute = 10 g NaCl + 90 g H2O

10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a 20 ordmC Se usa para medir soacutelidos

solubles totales en disoluciones acuosas Es la unidad maacutes utilizada en la industria

agroalimentaria Se mide con el refractoacutemetro que se basa en la medida del iacutendice de

refraccioacuten es decir en el cambio de la velocidad de la luz al atravesar dos medios de

distinta naturaleza (el aire y la disolucioacuten)

Ley de las Diluciones

Cuando se prepara una disolucioacuten de una determinada concentracioacuten es faacutecil preparar a

partir de ella otra disolucioacuten de menor concentracioacuten es decir preparar disoluciones maacutes diluidas

Para ello se emplea la Ley de las Diluciones

119829120782 times 119810120782 = 119829119813 times 119810119813

V0 es el volumen de la disolucioacuten concentrada de concentracioacuten C0 que hay que tomar

para preparar un volumen VF de una disolucioacuten de concentracioacuten CF maacutes diluida que la anterior

Es decir diluir es disminuir la concentracioacuten de los solutos de una disolucioacuten Mientras

que concentrar es aumentar la concentracioacuten de los solutos de una disolucioacuten El factor de

dilucioacuten se puede definir como el nuacutemero de veces que una disolucioacuten es maacutes diluida que otra

y se calcula dividiendo la concentracioacuten de la disolucioacuten maacutes concentrada por la maacutes diluida

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

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Material

Diverso material de vidrio Embudos buchner y Kitasato

Pipetas aforadas de 10 y 25 mL Densiacutemetros en escala gmL

Pipetas graduadas de 10 y 25 mL Areoacutemetros

Embudos de vidrio Refractoacutemetro en escala Brix

Reactivos

Azuacutecar (Sacarosa)

Sal comuacuten (Cloruro soacutedico)

Agua destilada

Los matraces aforados se emplean para la preparacioacuten de disoluciones de

concentracioacuten conocida Las disoluciones pueden prepararse tomado un peso de soacutelido o un

volumen de un liacutequido y diluyeacutendolos hasta el volumen deseado en un matraz de esa capacidad

Cuando se deba partir de una sustancia soacutelida se pesa la cantidad correspondiente a

eacutesta y se traslada a un vaso de precipitados disolvieacutendola en un volumen no muy grande del

disolvente elegido Conseguida la disolucioacuten se trasvasa al matraz aforado vertieacutendola a traveacutes

de un pequentildeo embudo colocado sobre su boca y se lava el vaso cinco o seis veces con el

disolvente hasta asegurarse que no queda ninguna porcioacuten de la disolucioacuten sin trasvasar El

matraz entonces se llena hasta casi el arranque del cuello y se homogeneiza su contenido

imprimieacutendole un movimiento de rotacioacuten Se deja entonces que la disolucioacuten adquiera la

temperatura ambiente y por uacuteltimo se le antildeade cuidadosamente el disolvente necesario para

que llegue hasta el enrase Despueacutes de lo cual se vuelve a homogeneizar la disolucioacuten lo mejor

posible por inversioacuten repetida del matraz con su tapoacuten bien ajustado durante 4 o 5 minutos

Si la disolucioacuten se prepara a partir de un liacutequido el volumen medido de este contenido de

ordinario en una pipeta o una bureta se deja caer directamente dentro del matraz y luego se le

antildeade el disolvente de la misma manera que la descrita en la preparacioacuten de la disolucioacuten de un

soacutelido

Las mayores y maacutes frecuentes fuentes de error en el manejo de las pipetas son en orden

de magnitud

1 Las vibraciones causadas al sostener las pipetas llenas con las manos

2 El efecto de la temperatura sobre la peliacutecula de liacutequido que retienen sus paredes

3 La inclinacioacuten variable y el efecto teacutermico de su manejo a efectos de vaciado

Para utilizar las pipetas estando la pipeta perfectamente seca por fuera se toma una

pequentildea porcioacuten de la disolucioacuten que se va a medir y con ella se enjuaga el interior de la pipeta

Esta porcioacuten se expulsa repitieacutendose la operacioacuten varias veces hasta eliminar cualquier vestigio

de agua destilada descartando todas estas porciones de disolucioacuten Entonces se llena la pipeta

que se introduce solo lo suficiente para que no quede su extremo inferior al descubierto una vez

llena aspirando poco a poco hasta que el liacutequido llegue unos centiacutemetros por encima del trazo

superior Se cierra entonces el extremo superior con el dedo iacutendice seco

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Para medir el volumen de liacutequido se mantiene la pipeta ya separada del liacutequido de manera

que el enrase de la misma quede en liacutenea horizontal con el ojo del operador y entonces se

disminuye ligeramente la presioacuten del dedo hasta que la parte inferior del menisco coincida

con el enrase con un pequentildeo trozo de papel de filtro se secan las gotas que hubieran podido

haber quedado adheridas exteriormente teniendo cuidado de no tocar el orificio de salida ya que

este hecho provoca por capilaridad la salida de parte del liacutequido que ya se ha medido Entonces

se introduce el extremo de la pipeta dentro del recipiente donde se va a verter el liacutequido y se deja

escurrir eacuteste manteniendo la pipeta en

posicioacuten vertical pero de manera que

forme aacutengulo con la pared del recipiente

Despueacutes de que se ha vaciado la pipeta

se espera unos 14 o 15 segundos sin

que la punta de la pipeta deje de tocar la

pared del recipiente a fin de que el

liacutequido que queda adherido a la pared

interna de la pipeta escurra

completamente Es preciso proceder de

esta manera porque las pipetas se

aforan en la faacutebrica siguiendo el mismo

mecanismo y por lo tanto si se opera con

ellas de otra forma el volumen de liacutequido

que dejan salir es distinto del que figura

grabado en ellas

Las pipetas nunca se deben de sacudir despueacutes de usadas y mucho menos soplar para

que salgan las uacuteltimas porciones de liacutequido que quedan en su interior el aforo de las mismas ya

estaacute efectuado teniendo en cuenta esta pequentildea cantidad de liacutequido que no forma parte del

volumen total o parcial grabado en la pipeta

Preparacioacuten de 250 mL de una disolucioacuten acuosa de sacarosa 250 gL

1 Calcular la cantidad de sacarosa que hay que pesar

2 Pesar la cantidad necesaria de sacarosa Para ello usamos un vaso de precipitados limpio

y seco

3 Disolver bien la sacarosa con un volumen de agua destilada que no supere la mitad del

volumen final Para ello se puede usar una varilla o un agitador magneacutetico

4 Trasvasar la disolucioacuten a un matraz aforado de 250 mL en el que previamente se ha

antildeadido un poco de disolvente Enjuagar el vaso con un poco de agua destilada y antildeadirla

al matraz Completar hasta la sentildeal de aforo con agua destilada Tapar y homogeneizar

Preparacioacuten de 250 mL de una disolucioacuten acuosa con una concentracioacuten de sacarosa diez

veces menor que la anterior de 250 gL

1 Calcular el volumen que debe de tomarse de la disolucioacuten de sacarosa de 250 gL a partir

de la Ley de Diluciones 119829120782 ∙ 119810120782 = 119829119813 ∙ 119810119813

2 Tomar el volumen calculado con una pipeta aforada

3 Completar con agua destilada el nuevo matraz hasta el aforo Tapar y homogeneizar

Medidas areomeacutetricas de la masa voluacutemica grado Brix y Baumeacute Medida refractomeacutetrica

del grado Brix

Esquema del uso correcto de una pipeta aforada

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1 Verter en una probeta de 250 mL y medir la densidad especiacutefica y el grado Baumeacute Para

ello se sumerge el aeroacutemetro de manera que no toque con el fondo y que no roce con las

paredes La lectura se efectuacutea en la escala situada en el vaacutestago fino anotando la medida

correspondiente a la liacutenea que coincide con la superficie del liacutequido

2 Poner una gota de la disolucioacuten en el refractoacutemetro de mano y medir el grado Brix

3 Mida tambieacuten la densidad especiacutefica el grado Beacute y el Brix del agua destilada

4 Preparar 250 mL de una disolucioacuten de 150 gL de sal comuacuten (NaCl) y repetir el mismo

procedimiento usado para la disolucioacuten de azuacutecar

CUESTIONES

1 Construya un tabla con los valores de masa voluacutemica densidad relativa ordmBeacute ordmBx y aacutengulo

de refraccioacuten de las cuatro disoluciones preparadas y comente los resultados

Disolucioacuten gL Masa

voluacutemica Densidad ordm Baumeacute ordm Brix

Azuacutecar

Azuacutecar

Sal comuacuten

Sal comuacuten

Agua destilada

2 Exprese las concentraciones en molL de todas las disoluciones Para ello debe saber

que el azuacutecar es sacarosa (C12H22O11) y que la sal comuacuten es NaCl Las masas atoacutemicas

son C = 12 gmol H = 1 gmol O = 16 gmol Na = 23 gmol y Cl = 355 gmol

3 Sabiendo que la densidad absoluta del agua destilada en las condiciones de presioacuten y

temperatura del laboratorio es 0997 gmL calcule las densidades relativas de todas las

disoluciones medidas

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PRAacuteCTICA 2

SEPARACIOacuteN DE COMPONENTES DE UNA MEZCLA

OBJETIVOS

Conocer las teacutecnicas de separacioacuten de los componentes de una mezcla homogeacutenea y

heterogeacutenea

Relacionar la teacutecnica usada con la propiedad del componente separado

INTRODUCCIOacuteN

Las sustancias puras se caracterizan porque tienen composicioacuten fija no pueden

separarse por meacutetodos fiacutesicos en otras sustancias maacutes simples y durante un cambio de estado

la temperatura se mantiene constante

Una mezcla es una combinacioacuten fiacutesica de dos o maacutes sustancias puras que tiene

composicioacuten variable y sus componentes pueden separarse Ademaacutes la temperatura es variable

durante el cambio de estado

Por una parte las mezclas se consideran homogeacuteneas usualmente llamadas disoluciones

(praacutectica 1) cuando constan de una sola fase ya que sus componentes estaacuten iacutentimamente

mezclados y presentan la misma composicioacuten y propiedades en cualquiera de sus partes

Por otra parte las mezclas heterogeacuteneas constan de dos o maacutes fases y sus componentes

pueden identificarse a simple vista o con ayuda de un microscopio Las propiedades fiacutesico-

quiacutemicas de las distintas sustancias que componen una mezcla se utilizan para proceder a su

separacioacuten Por ejemplo la mezcla de NaCl NH4Cl y SiO2 puede separarse en sus componentes

aprovechando las siguientes propiedades

COMPUESTO SOLUBILIDAD 25ordmC

(g100g H2O)

PUNTO DE FUSIOacuteN

(ordmC)

PUNTO DE SUBLIMACIOacuteN

(ordmC)

NaCl 35 801 -

NH4Cl 37 - 305

SiO2 Insoluble 1600 -

- Solubilidad cantidad maacutexima de un compuesto que puede disolverse en agua a una

temperatura dada

- Punto de Fusioacuten temperatura a la cual la materia pasa de estado soacutelido a estado liacutequido

- Punto de Ebullicioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado liacutequido al estado

gaseoso

- Punto de Sublimacioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado soacutelido al estado

gaseoso

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Caacutepsula de porcelana Embudos buchner y Kitasato

Vidrio de reloj Embudos de vidrio

Papel de filtro Varilla de vidrio

Pinzas Probeta

Placa calefactora o mechero Diverso material de vidrio

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Reactivos

Mezcla problema

Agua destilada

Separacioacuten de los componentes de una mezcla formada por cloruro soacutedico cloruro

amoacutenico y dioacutexido de silicio

Separacioacuten del cloruro amoacutenico

La separacioacuten del cloruro amoacutenico lo vamos a hacer aprovechando su capacidad de

sublimacioacuten que no tienen los otros componentes de la mezcla

Pesar una caacutepsula de porcelana vaciacutea con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la pesada

Antildeadir sobre la misma caacutepsula unos 5 g de mezcla anotando la pesada del conjunto

caacutepsula + mezcla con una aproximacioacuten de 001 g

Colocar la caacutepsula conteniendo la mezcla sobre una placa calefactora eleacutectrica o sobre la

placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

Calentar suavemente hasta la aparicioacuten de humos blancos y agitar la mezcla suavemente

con la varilla de vidrio hasta que no se desprendan vapores

Apagar el mechero o la placa calefactora y retirar la caacutepsula caliente con ayuda de una

pinza de madera Esperar a que se enfriacutee

Pesar la caacutepsula que contiene la mezcla resultante y calcular por diferencia la cantidad

de NH4Cl que habiacutea en la mezcla original

Reservar la caacutepsula conteniendo los restantes componentes de la mezcla NaCl y SiO2

Separacioacuten del cloruro soacutedico por lixiviacioacuten

Aprovechando que el dioacutexido de silicio es insoluble en agua vamos a separar el cloruro

soacutedico

Pesar una caacutepsula junto con un vidrio de reloj con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la

pesada

Antildeadir 10 mL de agua destilada sobre la mezcla de NaCl y SiO2 con objeto de disolver el

NaCl agitando continuamente La siacutelice se separa asiacute por decantacioacuten quedando en el

fondo de esta caacutepsula

Verter cuidadosamente la disolucioacuten de NaCl sobre la nueva caacutepsula pesada junto al

vidrio de reloj

Repetir las dos operaciones anteriores 2 veces con objeto de asegurar la completa

disolucioacuten del NaCl

La caacutepsula que contiene la disolucioacuten de NaCl se cubre con el vidrio de reloj y se coloca

en la placa calefactora o sobre placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

calentando suavemente hasta la evaporacioacuten completa del agua

Cuando la caacutepsula que contiene el NaCl junto al vidrio de reloj esteacuten friacuteos pesar en una

balanza

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Calcular la cantidad de NaCl que habiacutea en la mezcla

Secar el dioacutexido de silicio (siacutelice)

La caacutepsula que contiene la siacutelice se calienta suavemente agitando con la varilla de vidrio

para disgregar la siacutelice y secarla mas raacutepidamente

Una vez seca y enfriada se pesa la caacutepsula que contiene la siacutelice obtenieacutendose por

diferencia el peso de siacutelice

Calcular la cantidad de siacutelice que habiacutea en la mezcla

CUESTIONES

1 Calcule el peso de cada componente contenido en la cantidad real de mezcla que ha

pesado

2 Exprese la composicioacuten de la mezcla en (pp)

3 Calcule la fraccioacuten molar de cada componente

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PRAacuteCTICA 3

PREPARACION Y ESTANDARIZACION DE DISOLUCIONES

ACIDO-BASE DILUCIONES VALORACIONES MEDIDA DE pH

OBJETIVOS

Preparar disoluciones de aacutecidos y bases

Conocer el concepto de estandarizacioacuten de disoluciones con sustancias patroacuten

Familiarizarse con el concepto de reactivo limitante

Aprendizaje del ajuste y manejo de un pH-metro digital

Familiarizacioacuten con los valores de pH de disoluciones y bebidas usuales

INTRODUCCIOacuteN

Numerosas reacciones quiacutemicas tienen lugar en disolucioacuten por ejemplo las reacciones

quiacutemicas que tienen lugar en los suelos agriacutecolas o en el medio interno de los seres vivos De

hecho reacciones que podriacutean realizarse directamente entre sustancias quiacutemicas puras se

realizan frecuentemente entre dichas sustancias disueltas dada la mayor facilidad de reaccioacuten

La concentracioacuten de la disolucioacuten puede expresarse de muacuteltiples formas

Molaridad M =moles soluto

V (L) disolucioacuten

Normalidad N =nordm eq soluto

V (L) disolucioacuten

nordm eq soluto =Peso (g) soluto

Peq soluto

Peq soluto =Pm soluto

nordm eminus valenca

N = M times valencia

La valencia de un aacutecido o una base es el nuacutemero de protones (H+) o iones OH-

respectivamente que se intercambian en una reaccioacuten

El conocimiento de la concentracioacuten exacta de los reactivos que se utilizan para calcular

la concentracioacuten de otros reactivos o productos es baacutesico si se quieren conseguir medidas

comparables El procedimiento se denomina estandarizacioacuten titulacioacuten o valoracioacuten Es

necesario praacutecticamente siempre ya que los productos que se utilizan en un laboratorio

normalmente no tienen purezas del 100 Se efectuacutea mediante el uso de sustancias estaacutendar

o patroacuten que son compuestos muy puros y estables y por lo general de elevada masa

molecular Con ellas se calcula el factor de correccioacuten

Aacutecidos y Bases

Las ideas sobre los aacutecidos y bases estaacuten presentes de forma habitual en la vida ordinaria

El problema medioambiental de la ldquolluvia aacutecidardquo champuacutes de pH neutro antiaacutecidoshellip Seguacuten la

Teoriacutea de BrOslashnsted-Lowry un aacutecido es un dador de protones y una base es un aceptor de

protones El pH se define como el logaritmo cambiado de signo de la concentracioacuten de protones

(H+) aunque maacutes correctamente seriacutea de la actividad de estos iones

119849119815 = minus119845119848119840 [119815+]

Su determinacioacuten se realiza mediante un pH-metro aunque hay otros meacutetodos menos

precisos como puede ser el uso de papeles indicadores de pH o disoluciones de indicadores

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Los pH-metros efectuacutean una medida potenciomeacutetrica del pH y normalmente van

equipados con un electrodo de vidrio que posee una membrana de vidrio sensible a las

variaciones de pH y es selectivo a los iones H+ La parte electroacutenica del aparato realiza una

medida de la diferencia de potencial entre las membranas y la disolucioacuten que mediante la

ecuacioacuten de Nernst es transformada a escala de pH

Un indicador aacutecido-base es una sustancia orgaacutenica soluble cuyo color depende del pH

de la disolucioacuten donde se ha antildeadido

Se usan sobre todo en las valoraciones aacutecido-base En estas valoraciones una cantidad

exactamente medida de aacutecido o base se valora con una base o un aacutecido respectivamente de

concentracioacuten conocida El punto de equivalencia se alcanza cuando se ha antildeadido una cantidad

equivalente de reactivo valorante exactamente igual a los equivalentes de la sustancia problema

Se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

El punto final es el momento en que se da una valoracioacuten por terminada Viene dado por

el cambio brusco de color de un indicador Idealmente el punto final debe coincidir con el punto

de equivalencia pero esto no se cumple praacutecticamente nunca porque los indicadores son pares

aacutecidobase muy deacutebiles y tienen una zona de viraje caracteriacutestica que depende del valor de su

constante de acidez pH=pKIn y del color que posee la forma aacutecida y la forma baacutesica

Indicador pKIn Color en

forma aacutecida

Color en

forma baacutesica

Azul de timol 17 rojo amarillo

Naranja de metilo 34 rojo amarillo

Rojo de metilo 50 rojo amarillo

Tornasol 65 rojo azul

Azul de bromotimol 71 amarillo azul

Fenolftaleiacutena 94 incoloro rosa

Amarillo de alizarina R 112 amarillo rojo

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- vidrio de reloj

- vaso de precipitados

- bureta

- matraz erlenmeyer

- matraz aforado 100 mL

- matraz aforado 500 mL

- matraz aforado 1000 mL

- pipetas aforadas

- tubos de ensayo

- gradilla

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

- agitador magneacutetico

- pH-metro digital

Reactivos

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 1 en etanol

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Ftalato aacutecido de potasio

Disoluciones tampoacuten de pH 4 y 7

Agua destilada

Disolucioacuten de KCl 3M

Vino vinagre y otras bebidas

Disoluciones preparadas

Disolucioacuten y dilucioacuten

Si se trata de sustancias soacutelidas se pesa en un vidrio de reloj la cantidad adecuada Se

pasa el soluto a un matraz aforado arrastrando con agua destilada y lavando varias veces el

recipiente utilizado para la pesada Se agita hasta disolucioacuten total enrasando posteriormente

Nunca debe llenarse el matraz antes de la adicioacuten del soluto ni enrasar hasta que no esteacute

completamente disuelto

Para solutos liacutequidos se calcula el volumen necesario tomaacutendolo exactamente con una

pipeta a ser posible aforada y se vierte en el matraz aforado Enrasamos con el disolvente

homogeneizando muy bien antes de usar la disolucioacuten

1- Preparar 100 mL de una disolucioacuten 25 N de NaOH

2- A partir de ella preparar 250 mL de disolucioacuten 01N Guardar esta disolucioacuten en un frasco

de vidrio topacio anotando en la etiqueta del mismo especie quiacutemica concentracioacuten factor

nombre de la persona que lo ha preparado y fecha

3- Preparar partir de la disolucioacuten maacutes concentrada 100 mL de disolucioacuten 001 N 005 N y

0001N y reservar una parte de ellas en tubos de ensayo para medir posteriormente el pH

Estandarizacioacuten (caacutelculo del factor)

La valoracioacuten de la disolucioacuten 01N preparada anteriormente se efectuacutea utilizando como

sustancia patroacuten el ftalato aacutecido de potasio cuyo peso equivalente (Peq) coincide con su peso

molecular que es de 20423 gmol

Si utilizamos una bureta de 50 mL se pesa en un vidrio de reloj limpio y seco una

cantidad de patroacuten exactamente medida hasta el mg en un intervalo comprendido entre 08 y 09

g para ello usamos una balanza de precisioacuten Sin embargo si la bureta es de 25 mL se pesa

040-045 g

La cantidad pesada se introduce cuidadosamente en un erlenmeyer y se disuelve con

aproximadamente 25 mL de agua destilada antildeadiendo a continuacioacuten 2 o 3 gotas de disolucioacuten

de fenolftaleiacutena como indicador

La bureta se enjuaga primero con el reactivo a emplear (en este caso con la disolucioacuten

01N de NaOH) y posteriormente se rellena hasta el enrase Se debe tener mucho cuidado de

que no queden burbujas de aire en el interior de la bureta ya que estariacuteamos cometiendo un

error

La valoracioacuten se comienza calculando en primer lugar el volumen teoacuterico que debemos

consumir

V(mL)teoacutericos =

mg ftalato pesadoPeq ftalato

Nteoacuterica

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A continuacioacuten se vierte sobre el erlenmeyer que contiene la sustancia patroacuten disuelta un

volumen proacuteximo por defecto al volumen teoacuterico La valoracioacuten se continuacutea antildeadiendo gota a

gota sobre el erlenmeyer el reactivo valorante agitando continuamente hasta que la disolucioacuten

toma una coloracioacuten rosa que debe persistir durante 15-20 segundos Anotar el volumen de

NaOH 01N consumido realmente o volumen praacutectico

factor =Vteoacuterico

Vpraacutectico

Una vez obtenido el factor de correccioacuten la normalidad real de la disolucioacuten de NaOH preparada

resulta de multiplicar la normalidad teoacuterica por dicho factor

Nreal = Nteoacuterica times factor

La valoracioacuten de una disolucioacuten debe hacerse al menos dos veces Si los factores

calculados difieren entre siacute maacutes de 3-5 mileacutesimas debe efectuarse una tercera valoracioacuten y

calcular la media entre los valores maacutes proacuteximos desechando el valor maacutes dispar

Valoracioacuten aacutecido-base Determinacioacuten de la concentracioacuten de una disolucioacuten problema de

HCl mediante una disolucioacuten estandarizada de NaOH 01N

En un erlenmeyer limpio se ponen 10 mL exactamente medidos con pipeta de HCl de

concentracioacuten desconocida Se antildeaden unos 20 mL aproximadamente de agua destilada y 3 o

4 gotas del indicador fenolftaleiacutena

La bureta se enrasa a cero con la disolucioacuten de NaOH de concentracioacuten conocida (01N)

y factor calculado y se deja caer gota a gota sobre la disolucioacuten problema de HCl agitando

continuamente hasta que el indicador cambie de incoloro a color rosaacuteceo estable

(aproximadamente 20 segundos) llegaacutendose entonces al punto final de la valoracioacuten Anotar el

volumen de NaOH gastado y calcular la concentracioacuten de HCl problema

Medida del pH

El mantenimiento y uso del pH-metro exige unas miacutenimas normas que deben cumplirse

para un correcto funcionamiento del aparato

En primer lugar la parte del electrodo que lleva la membrana debe mantenerse siempre

huacutemeda Para ello se debe colocar la capucha protectora con una disolucioacuten de KCl 3M siempre

que no se vaya a usar durante un tiempo

Antes de proceder a una medida debe retirarse la capucha protectora Seguidamente el

electrodo se enjuaga perfectamente con agua destilada con objeto de disolver las partiacuteculas de

KCl que puedan quedar adheridas y se sumerge en un vaso de precipitados que contenga agua

destilada A continuacioacuten se quita la membrana situada en el extremo lateral superior con objeto

de igualar la presioacuten del electrolito interno del electrodo a la presioacuten atmosfeacuterica y se conecta el

aparato

El conmutador se situaraacute en posicioacuten de parada mantenieacutendolo asiacute durante unos 10

minutos Transcurrido este tiempo se retira el electrodo de la disolucioacuten en que estaba sumergido

y se procede a secarlo mediante un papel suave procediendo al ajuste del conjunto electrodo-

aparato medidor de potencial

Previamente a efectuar cualquier medida se debe sumergir la sonda de temperatura en la

disolucioacuten cuyo pH queremos medir El ajuste del pH-metro se realiza mediante el uso de

disoluciones tampoacuten de pH conocido Asiacute una vez secado el electrodo se procede a su inmersioacuten

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en una disolucioacuten de pH 7 y se siguen las instrucciones del fabricante del pH-metro A

continuacioacuten se enjuaga el electrodo con agua destilada y tras secarlo con un papel suave se

introduce en una disolucioacuten tampoacuten de pH 4 (si las disoluciones cuyo pH queremos medir son

aacutecidas) o bien en una disolucioacuten tampoacuten de pH 9 o 10 (si las disoluciones son baacutesicas) siguiendo

las instrucciones del fabricante del pH-metro Es recomendable que el electrodo se mantenga

sumergido en el tampoacuten de pH 4 hasta el momento de su utilizacioacuten

Antes de proceder a determinar el pH de una disolucioacuten el pH-metro debe estar

perfectamente ajustado y el electrodo completamente limpio enjuagaacutendolo varias veces con

agua destilada y secaacutendolo con un papel suave y humedecido

Por uacuteltimo el electrodo debe sumergirse en la disolucioacuten teniendo precaucioacuten de que no

roce con las paredes ni con el fondo del recipiente y de que al menos el liacutequido cubra

perfectamente el diafragma del electrodo Estas recomendaciones deben seguirse

escrupulosamente para conseguir medidas reproducibles

1- Ajustar el pH-metro seguacuten las normas enunciadas

2- Medir el pH de todas las disoluciones preparadas en la praacutectica de disoluciones y

diluciones

3- Medir el pH del agua destilada del agua de consumo de un vino vinagre y algunas

bebidas comunes

CUESTIONARIO

1- Calcular el factor de la disolucioacuten de NaOH que se han preparado

2- Diferencia entre punto final y punto de equivalencia

3- iquestPuede ser diferente el pH del punto final y el del punto de equivalencia Citar alguacuten

ejemplo

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PRAacuteCTICA 4

MEDIDAS DE LA ACIDEZ DE ACEITE LECHE Y VINAGRE

OBJETIVOS

Utilizar las teacutecnicas de valoracioacuten para conocer la composicioacuten en aacutecidos de distintos

productos naturales

Conocer el valor de pH de distintas bebidas

Comprender las formas de expresar el contenido en aacutecidos de distintos productos

naturales

Diferenciar entre acidez y pH

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

La acidez de un producto natural se considera como su contenido en sustancias aacutecidas

Habitualmente se determina mediante teacutecnicas de valoracioacuten aacutecido-base y se puede expresar

como la cantidad equivalente de un aacutecido caracteriacutestico de ese producto natural

Otra forma de expresar la acidez es mediante el valor de pH determinado con un pH-

metro no obstante este meacutetodo queda limitado a disoluciones acuosas

Formas de expresar la acidez de un aceite

Grado de acidez es el contenido en de los aacutecidos grasos libres contenidos en el aceite

En los aceites vegetales se expresa como si todos los aacutecidos libres fueran aacutecido oleico

(C18H34O2) Soacutelo en casos particulares y seguacuten la procedencia de la grasa se expresa

referida al aacutecido palmiacutetico (C16H32O2) aacutecido laacuteurico (C12H24O2) u otros Salvo que se

indique otra cosa la acidez de un aceite vegetal se entiende expresada en

119892 aacute119888119894119889119900 119900119897119890119894119888119900100 119892 119892119903119886119904119886frasl ( mm)

Iacutendice de acidez expresa el nordm de mg de KOH necesarios para neutralizar 1 g de aceite

o grasa

Forma de expresar la acidez de la leche

El aacutecido mayoritario contenido en la leche es el aacutecido laacutectico (CH3-CHOH-COOH) Por

ello se expresa la acidez como cantidad (g) de aacutecido laacutectico por cada 100 mL de leche

Forma de expresar la acidez del vinagre

El vinagre se considera una disolucioacuten acuosa obtenida por fermentacioacuten aceacutetica del vino

o de la sidra y contiene aacutecidos volaacutetiles como el aacutecido aceacutetico y aacutecidos no volaacutetiles como

el aacutecido tartaacuterico La acidez total o grado aceacutetico se define como la totalidad de los aacutecidos

que contiene el vinagre expresada en gramos de aacutecido aceacutetico (CH3-COOH) por cada

100 mL de vinagre

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer 250 mL

- vidrio de reloj

- vasos de precipitados

- matraces aforados

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

- probetas

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

Reactivos

KOH en lentejas (riqueza 85 Mm = 561)

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 01 y 1 en etanol

Ftalato aacutecido de potasio

Mezcla 11 etanol-eacuteter dietiacutelico neutralizada con KOH 01N

Vino vinagre y otras bebidas

Acidez de un aceite

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de KOH 01N o 05N estandarizada previamente y utilizando como indicador

fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Pesar con una aproximacioacuten de 001 g entre 10 y 15 g de aceite en un erlenmeyer

previamente tarado

Antildeadir 50 mL de la mezcla disolvente (alcohol-eacuteter etiacutelico) previamente neutralizada con

KOH 001N y agitar Antildeadir 5 mL de indicador fenolftaleiacutena 01

Cargar la bureta con el reactivo valorante KOH 01N o 005N Enrasar y comenzar la

valoracioacuten agitando continuamente hasta viraje del indicador Anotar el volumen de KOH

gastado

Grado de acidez ( aacutecido oleico) =VKOH ∙ M ∙ N

10 ∙ Paceite

Iacutendice de acidez =561 ∙ VKOH ∙ N

Paceite

V = volumen (mL) del reactivo valorante KOH utilizado

N = normalidad exacta del reactivo valorante KOH utilizado

M = masa molecular del aacutecido graso en que se expresa la acidez

(Moleacuteico=282 gmol Mpalmiacutetico= 256 gmol Mlauacuterico= 200 gmol)

P = peso (g) del aceite problema

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Acidez de la leche

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de NaOH 01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al

01 en etanol

Tomar 10 mL de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un

erlenmeyer Antildeadir unos 25 mL de agua destilada medidos con una probeta

Antildeadir unas 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N seguacuten el mismo procedimiento usado en la valoracioacuten del aceite

hasta viraje del indicador (coloracioacuten rosa persistente durante 20 s)

Acidez de la leche =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vleche

V = volumen (mL)

M = masa molar del aacutecido laacutectico (90 gmol)

Acidez del vinagre

Es una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante se usa una disolucioacuten de NaOH

01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Medir exactamente 2 mL de vinagre con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada

de 5 mL y verterlos en un erlenmeyer

Diluir con unos 25 mL de agua destilada medidos en una probeta

Antildeadir 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador

Acidez total o Grado aceacutetico =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vvinagre

V = volumen (mL)

M = masa molecular del aacutecido aceacutetico (60 gmol)

CUESTIONARIO

1- Calcular grado de acidez y el iacutendice de acidez del aceite problema

2- Deducir las expresiones del caacutelculo del Grado de acidez y del Iacutendice de acidez de un

aceite teniendo en cuenta que en toda valoracioacuten aacutecido-base se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

3- Calcular el grado de acidez de la leche problema

4- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado de acidez de la leche

5- Calcular la acidez total o grado aceacutetico del vinagre problema

6- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado aceacutetico de un vinagre

7- iquestCuaacuteles son los aacutecidos representativos del aceite de oliva de la leche del vinagre y

del vino Escriba su foacutermula quiacutemica

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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PRAacuteCTICA 0

DESCRIPCIOacuteN Y MANEJO DEL MATERIAL DE LABORATORIO

SEGURIDAD EN EL LABORATORIO

OBJETIVOS

Conocer y utilizar correctamente el material de laboratorio

Conocer las buenas praacutecticas de laboratorio para evitar accidentes

INTRODUCCIOacuteN

Las praacutecticas en el laboratorio de Quiacutemica General deben de servir no soacutelo como

complemento de la teoriacutea sino tambieacuten como una primera aproximacioacuten a la metodologiacutea

cientiacutefica y a un laboratorio Para ello se hace imprescindible conocer el material de laboratorio

para asiacute poder usarlo de manera correcta

Tambieacuten es imprescindible trabajar con seguridad para evitar en todo momento

accidentes de ahiacute las buenas praacutecticas en un laboratorio Bien es verdad que los laboratorios

presentan caracteriacutesticas diferentes dependiendo de las aacutereas donde se trabajen pero unas

reglas baacutesicas son comunes en todos ellos

MATERIAL BAacuteSICO DE LABORATORIO

Reactivos

La pureza de los reactivos es fundamental para la exactitud de cualquier anaacutelisis En el

laboratorio se dispone de distintos tipos de reactivos (soacutelidos liacutequidos o disoluciones preparadas)

tal y como se comercializan En general las casas comerciales ofrecen un mismo producto con

diferentes calidades en funcioacuten del uso que se le vaya a dar Asiacute existen reactivos para anaacutelisis

(PA) puriacutesimos (con mayor pureza que los anteriores) y especiales con calidades especiacuteficas

para algunas teacutecnicas analiacuteticas como HPLC UV etc

Todo reactivo debe llevar una etiqueta donde estaacuten reflejadas todas las indicaciones

como nombre y calidad foacutermula y peso molecular riqueza impurezas densidad (si es un liacutequido)

asiacute como pictogramas de peligrosidad frases R (riesgo) y frases S (seguridad)

Manejo de reactivos

Al trabajar con cualquier reactivo se deben tomar todas las precauciones necesarias para

evitar la contaminacioacuten accidental del mismo Para ello han de seguirse las siguientes reglas

Escoger el grado del reactivo apropiado para el trabajo a realizar y siempre que sea

posible utilizar el frasco de menor tamantildeo

Tapar inmediatamente el frasco una vez extraiacutedo el reactivo para evitar posibles

confusiones con otros frascos

Evitar colocar los frascos destapados en lugares en que puedan ser salpicados por agua

u otros liacutequidos

Nunca devolver al frasco original cualquier exceso de reactivo o de disolucioacuten

Mantener limpios y ordenados los estantes de reactivos y las balanzas Limpiar

inmediatamente cualquier salpicadura

Material para la medida de voluacutemenes aproximados

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La medida de un volumen de forma aproximada se puede realizar mediante vasos de

precipitados probetas y matraces erlenmeyer

Con los vasos de precipitados la precisioacuten que se alcanza con ellos es

bastante baja y se emplean para contener liacutequidos realizar tratamiento de

muestra y precipitaciones Los hay de distintos tamantildeos y pueden ser de vidrio

o de plaacutestico

Las probetas permiten medir voluacutemenes de forma aproximada

o transvasar y recoger liacutequidos Se fabrican de distintos tamantildeos y

materiales (vidrio y plaacutestico) siendo las capacidades maacutes frecuentes 5

10 25 50 100 250 500 y 1000 mL

Los matraces erlenmeyer se utilizan principalmente en las

valoraciones Suelen ser de vidrio y la precisioacuten es bastante baja

Material Volumeacutetrico

Este tipo de material permite la medida exacta de voluacutemenes En funcioacuten de su calidad

existen de clase A o de clase B

Buretas Se emplean para la medida precisa de voluacutemenes

variables y por lo tanto estaacuten divididas en muchas divisiones pequentildeas

Se usan principalmente en valoraciones

Pipetas aforadas Se emplean para transferir un volumen

exactamente conocido de disoluciones patroacuten o de muestra En la parte

superior tienen un anillo grabado que se denomina liacutenea de enrase Si

se llena la pipeta hasta dicha liacutenea y se descarga adecuadamente se

vierte el volumen que indique la pipeta Se fabrican en diferentes

tamantildeos y pueden tener una o dos marcas de enrase (pipetas de doble

enrase)

Pipetas graduadas Se emplean para la para la medida

de un volumen variable de liacutequido que se vierte Proporcionan

una exactitud inferior a la de las pipetas aforadas

Matraces aforados Un matraz volumeacutetrico o aforado es un recipiente de

fondo plano con forma de pera que tiene un cuello largo y delgado La liacutenea delgada

liacutenea de enrase grabada alrededor del cuello indica el volumen de liacutequido contenido

a una temperatura definida y se denomina liacutenea de enrase Los matraces aforados

deben llevar tapones bien ajustados Se utilizan para la preparacioacuten de disoluciones de

concentracioacuten conocida

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Otro material

varillas pipeta Pasteur agitador magneacutetico

embudo Buumlchner vidrios de reloj frascos lavadores

espaacutetulas mechero Bunsen pH-metro

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balanza granatario balanza analiacutetica kitasato

LIMPIEZA DEL MATERIAL

Para que los resultados obtenidos en el laboratorio sean fiables se ha de mantener la

mesa de trabajo perfectamente limpia y se debe limpiar el material de laboratorio de forma

adecuada Y una vez utilizado el material es aconsejable proceder a su limpieza lo antes posible

Todo el material de vidrio se lava primero con agua y

jaboacuten y se enjuaga con agua del grifo A continuacioacuten se lava

el material (por arrastre) con agua destiladadesionizada

realizando un miacutenimo de cuatro enjuagues El material limpio

se deja boca arriba sobre la mesa o boca abajo sobre el papel

de filtro

Cuando se requiere material seco por ejemplo para pesar sobre un vaso una vez limpio

se introduce en la estufa teniendo en cuenta que nunca se debe de poner en la estufa el material

volumeacutetrico (pipetas buretas matraces aforados) Si debe estar seco pude enjuagarse con etanol

o acetona para acelerar el secado

Cuando se usan pipetas y buretas (material volumeacutetrico) se ha de tener la precaucioacuten de

enjuagarlas (ensuciarlas) con la disolucioacuten que se va a medir al menos cuatro veces

SEGURIDAD EN EL LABORATORIO

El trabajo en el laboratorio presenta caracteriacutesticas que lo diferencian de otras aacutereas entre

otras cosas por la gran variedad de riesgos como incendios explosiones intoxicaciones y

quemaduras

No se deben de llevar comida ni bebida al laboratorio

Trabajar siempre con bata y llevarla abotonada

Hay que usar guantes de goma cuando se manejen sustancias potencialmente peligrosas

al contacto con la piel

Es conveniente el uso de gafas de seguridad

No se deben usan lentillas en el laboratorio sobre todo si se va a trabajar con disolventes

y sustancias volaacutetiles

Si se tiene pelo largo deberaacute estar recogido hacia atraacutes

Nunca se debe probar el sabor ni el olor de productos y mezclas quiacutemicas

Es preciso mantener el aacuterea de trabajo ordenada y limpia

Los desperdicios hay que depositarlos en recipientes adecuados

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Es muy importante no contaminar los reactivos Para ello no se debe pipetear

directamente de los mismos y en el caso de soacutelidos hay que utilizar espaacutetulas limpias

No pipetear con la boca

Hay que mantener los recipientes de productos quiacutemicos perfectamente tapados

No se deben mantener los mecheros encendidos cuando no se usan

No se debe trabajar con liacutequidos inflamables cerca de la llama de los mecheros

En caso de evacuacioacuten eacutesta debe ser ordenada y sin prisas

Como prevencioacuten todos los pasillos y salidas deben de estar libres de obstrucciones Las

puertas deben estar desbloqueadas

En caso de quemadura superficial con un producto quiacutemico lavar con agua abundante

salvo si la lesioacuten se ha producido con aacutecido sulfuacuterico En este caso se neutraliza con

agua jabonosa Si la quemadura es con una base fuerte lavar abundantemente con agua

acidulada o vinagre

CUESTIONES

1 Ordene de mayor a menor precisioacuten el siguiente material de vidrio pipeta graduada

pipeta aforada probeta vasos de precipitados erlenmeyer

2 iquestQueacute hacer en caso de conato de incendio en el laboratorio

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PRAacuteCTICA 1

PREPARACIOacuteN DE DISOLUCIONES

MEDIDAS FIacuteSICAS DE LA CONCENTRACIOacuteN DE UNA DISOLUCIOacuteN

OBJETIVOS

Aprender a preparar disoluciones de una concentracioacuten determinada

Utilizar distintos modos de expresar la concentracioacuten de las disoluciones en unidades

fiacutesicas y los aparatos para medirlas

Interpretar correctamente los resultados

INTRODUCCIOacuteN

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea formada por una o varias especies o

sustancias quiacutemicas La sustancia que se encuentra en menor proporcioacuten recibe el nombre de

soluto mientras que la que se encuentra en mayor proporcioacuten recibe el nombre de disolvente

Las proporciones entre ambas se mantienen constantes en cualquier volumen que se tome de la

disolucioacuten

La proporcioacuten o relacioacuten entre la cantidad de soluto y la de disolvente define la

concentracioacuten de la disolucioacuten Eacutesta puede expresarse de muacuteltiples formas mediante unidades

fiacutesicas y unidades quiacutemicas Las unidades fiacutesicas maacutes comunes son

Peso de soluto por unidad de volumen de disolucioacuten (mv)

Porcentaje masa-volumen ( mv) gramos de soluto que se disuelven en cien mililitros

de disolucioacuten

119846119855 = 119840 119852119848119845119854119853119848

119846119819 119837119842119852119848119845119854119836119842oacute119847 119857 120783120782120782

Peso de soluto por peso de disolvente (mm)

Porcentaje de soluto por cada 100 g de peso de disolucioacuten ( mm) o porcentaje de

composicioacuten

mm = g soluto

g disolucioacuten x 100

Porcentaje volumen-volumen ( vv) mililitros de soluto por cada cien mililitros de

disolucioacuten

119855119855 = 119846119819 119852119848119845119854119853119848

119846119819 119837119842119852119848119845119854119836119842oacute119847 119857 120783120782120782

Partes por milloacuten (ppm) es un concepto anaacutelogo al de porcentaje pero este se utiliza para

concentraciones muy pequentildeas Se define como partes de masa de soluto que se

encuentran en un milloacuten de partes de disolucioacuten Se puede referir a partes en volumen

(ppmv) lo que equivale a miligramos de soluto que contiene un litro de disolucioacuten (mgL o

g103L) o a partes en masa (ppmm) lo que equivale a miligramos de soluto que contiene

un kilogramo de disolucioacuten (mgKg o mg106mg) Tambieacuten se usa la unidad ppb (partes

por billoacuten) siendo 1ppm=103 ppb oacute 1ppb=10-3 ppm

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Definiciones

Masa voluacutemica o densidad especiacutefica es una propiedad intensiva de la materia y

expresa la masa por unidad de volumen Unidades gcm3 para soacutelidos y liacutequidos gL

para gases

No se debe confundir con la densidad relativa que se define como el cociente entre

la densidad especiacutefica de la disolucioacuten problema y la densidad especiacutefica de otra

disolucioacuten tomada como referencia

Se mide con el areoacutemetro o densiacutemetro el cual se basa en el Principio de

Arquiacutemedes ldquoun cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo

experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desalojardquo A

traveacutes de las tablas de equivalencia se puede calcular la concentracioacuten de la disolucioacuten

Densidad o densidad relativa es el cociente entre la masa voluacutemica del compuesto o

disolucioacuten y la masa voluacutemica del agua destilada medida en las mismas condiciones de T

y P No tiene unidades

ordmBaumeacute

o en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de

disolucioacuten La escala se construye a 15 ordmC

0 ordmBeacute = agua destilada

10 ordmBeacute = 10 g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles

Los grados Beacute de un mosto corresponden de forma aproximada al (vv) en

etanol probable del futuro vino

o en liacutequidos menos densos que agua

0 ordmBeacute = 10 g NaCl + 90 g H2O

10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a 20 ordmC Se usa para medir soacutelidos

solubles totales en disoluciones acuosas Es la unidad maacutes utilizada en la industria

agroalimentaria Se mide con el refractoacutemetro que se basa en la medida del iacutendice de

refraccioacuten es decir en el cambio de la velocidad de la luz al atravesar dos medios de

distinta naturaleza (el aire y la disolucioacuten)

Ley de las Diluciones

Cuando se prepara una disolucioacuten de una determinada concentracioacuten es faacutecil preparar a

partir de ella otra disolucioacuten de menor concentracioacuten es decir preparar disoluciones maacutes diluidas

Para ello se emplea la Ley de las Diluciones

119829120782 times 119810120782 = 119829119813 times 119810119813

V0 es el volumen de la disolucioacuten concentrada de concentracioacuten C0 que hay que tomar

para preparar un volumen VF de una disolucioacuten de concentracioacuten CF maacutes diluida que la anterior

Es decir diluir es disminuir la concentracioacuten de los solutos de una disolucioacuten Mientras

que concentrar es aumentar la concentracioacuten de los solutos de una disolucioacuten El factor de

dilucioacuten se puede definir como el nuacutemero de veces que una disolucioacuten es maacutes diluida que otra

y se calcula dividiendo la concentracioacuten de la disolucioacuten maacutes concentrada por la maacutes diluida

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

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Material

Diverso material de vidrio Embudos buchner y Kitasato

Pipetas aforadas de 10 y 25 mL Densiacutemetros en escala gmL

Pipetas graduadas de 10 y 25 mL Areoacutemetros

Embudos de vidrio Refractoacutemetro en escala Brix

Reactivos

Azuacutecar (Sacarosa)

Sal comuacuten (Cloruro soacutedico)

Agua destilada

Los matraces aforados se emplean para la preparacioacuten de disoluciones de

concentracioacuten conocida Las disoluciones pueden prepararse tomado un peso de soacutelido o un

volumen de un liacutequido y diluyeacutendolos hasta el volumen deseado en un matraz de esa capacidad

Cuando se deba partir de una sustancia soacutelida se pesa la cantidad correspondiente a

eacutesta y se traslada a un vaso de precipitados disolvieacutendola en un volumen no muy grande del

disolvente elegido Conseguida la disolucioacuten se trasvasa al matraz aforado vertieacutendola a traveacutes

de un pequentildeo embudo colocado sobre su boca y se lava el vaso cinco o seis veces con el

disolvente hasta asegurarse que no queda ninguna porcioacuten de la disolucioacuten sin trasvasar El

matraz entonces se llena hasta casi el arranque del cuello y se homogeneiza su contenido

imprimieacutendole un movimiento de rotacioacuten Se deja entonces que la disolucioacuten adquiera la

temperatura ambiente y por uacuteltimo se le antildeade cuidadosamente el disolvente necesario para

que llegue hasta el enrase Despueacutes de lo cual se vuelve a homogeneizar la disolucioacuten lo mejor

posible por inversioacuten repetida del matraz con su tapoacuten bien ajustado durante 4 o 5 minutos

Si la disolucioacuten se prepara a partir de un liacutequido el volumen medido de este contenido de

ordinario en una pipeta o una bureta se deja caer directamente dentro del matraz y luego se le

antildeade el disolvente de la misma manera que la descrita en la preparacioacuten de la disolucioacuten de un

soacutelido

Las mayores y maacutes frecuentes fuentes de error en el manejo de las pipetas son en orden

de magnitud

1 Las vibraciones causadas al sostener las pipetas llenas con las manos

2 El efecto de la temperatura sobre la peliacutecula de liacutequido que retienen sus paredes

3 La inclinacioacuten variable y el efecto teacutermico de su manejo a efectos de vaciado

Para utilizar las pipetas estando la pipeta perfectamente seca por fuera se toma una

pequentildea porcioacuten de la disolucioacuten que se va a medir y con ella se enjuaga el interior de la pipeta

Esta porcioacuten se expulsa repitieacutendose la operacioacuten varias veces hasta eliminar cualquier vestigio

de agua destilada descartando todas estas porciones de disolucioacuten Entonces se llena la pipeta

que se introduce solo lo suficiente para que no quede su extremo inferior al descubierto una vez

llena aspirando poco a poco hasta que el liacutequido llegue unos centiacutemetros por encima del trazo

superior Se cierra entonces el extremo superior con el dedo iacutendice seco

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Para medir el volumen de liacutequido se mantiene la pipeta ya separada del liacutequido de manera

que el enrase de la misma quede en liacutenea horizontal con el ojo del operador y entonces se

disminuye ligeramente la presioacuten del dedo hasta que la parte inferior del menisco coincida

con el enrase con un pequentildeo trozo de papel de filtro se secan las gotas que hubieran podido

haber quedado adheridas exteriormente teniendo cuidado de no tocar el orificio de salida ya que

este hecho provoca por capilaridad la salida de parte del liacutequido que ya se ha medido Entonces

se introduce el extremo de la pipeta dentro del recipiente donde se va a verter el liacutequido y se deja

escurrir eacuteste manteniendo la pipeta en

posicioacuten vertical pero de manera que

forme aacutengulo con la pared del recipiente

Despueacutes de que se ha vaciado la pipeta

se espera unos 14 o 15 segundos sin

que la punta de la pipeta deje de tocar la

pared del recipiente a fin de que el

liacutequido que queda adherido a la pared

interna de la pipeta escurra

completamente Es preciso proceder de

esta manera porque las pipetas se

aforan en la faacutebrica siguiendo el mismo

mecanismo y por lo tanto si se opera con

ellas de otra forma el volumen de liacutequido

que dejan salir es distinto del que figura

grabado en ellas

Las pipetas nunca se deben de sacudir despueacutes de usadas y mucho menos soplar para

que salgan las uacuteltimas porciones de liacutequido que quedan en su interior el aforo de las mismas ya

estaacute efectuado teniendo en cuenta esta pequentildea cantidad de liacutequido que no forma parte del

volumen total o parcial grabado en la pipeta

Preparacioacuten de 250 mL de una disolucioacuten acuosa de sacarosa 250 gL

1 Calcular la cantidad de sacarosa que hay que pesar

2 Pesar la cantidad necesaria de sacarosa Para ello usamos un vaso de precipitados limpio

y seco

3 Disolver bien la sacarosa con un volumen de agua destilada que no supere la mitad del

volumen final Para ello se puede usar una varilla o un agitador magneacutetico

4 Trasvasar la disolucioacuten a un matraz aforado de 250 mL en el que previamente se ha

antildeadido un poco de disolvente Enjuagar el vaso con un poco de agua destilada y antildeadirla

al matraz Completar hasta la sentildeal de aforo con agua destilada Tapar y homogeneizar

Preparacioacuten de 250 mL de una disolucioacuten acuosa con una concentracioacuten de sacarosa diez

veces menor que la anterior de 250 gL

1 Calcular el volumen que debe de tomarse de la disolucioacuten de sacarosa de 250 gL a partir

de la Ley de Diluciones 119829120782 ∙ 119810120782 = 119829119813 ∙ 119810119813

2 Tomar el volumen calculado con una pipeta aforada

3 Completar con agua destilada el nuevo matraz hasta el aforo Tapar y homogeneizar

Medidas areomeacutetricas de la masa voluacutemica grado Brix y Baumeacute Medida refractomeacutetrica

del grado Brix

Esquema del uso correcto de una pipeta aforada

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1 Verter en una probeta de 250 mL y medir la densidad especiacutefica y el grado Baumeacute Para

ello se sumerge el aeroacutemetro de manera que no toque con el fondo y que no roce con las

paredes La lectura se efectuacutea en la escala situada en el vaacutestago fino anotando la medida

correspondiente a la liacutenea que coincide con la superficie del liacutequido

2 Poner una gota de la disolucioacuten en el refractoacutemetro de mano y medir el grado Brix

3 Mida tambieacuten la densidad especiacutefica el grado Beacute y el Brix del agua destilada

4 Preparar 250 mL de una disolucioacuten de 150 gL de sal comuacuten (NaCl) y repetir el mismo

procedimiento usado para la disolucioacuten de azuacutecar

CUESTIONES

1 Construya un tabla con los valores de masa voluacutemica densidad relativa ordmBeacute ordmBx y aacutengulo

de refraccioacuten de las cuatro disoluciones preparadas y comente los resultados

Disolucioacuten gL Masa

voluacutemica Densidad ordm Baumeacute ordm Brix

Azuacutecar

Azuacutecar

Sal comuacuten

Sal comuacuten

Agua destilada

2 Exprese las concentraciones en molL de todas las disoluciones Para ello debe saber

que el azuacutecar es sacarosa (C12H22O11) y que la sal comuacuten es NaCl Las masas atoacutemicas

son C = 12 gmol H = 1 gmol O = 16 gmol Na = 23 gmol y Cl = 355 gmol

3 Sabiendo que la densidad absoluta del agua destilada en las condiciones de presioacuten y

temperatura del laboratorio es 0997 gmL calcule las densidades relativas de todas las

disoluciones medidas

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PRAacuteCTICA 2

SEPARACIOacuteN DE COMPONENTES DE UNA MEZCLA

OBJETIVOS

Conocer las teacutecnicas de separacioacuten de los componentes de una mezcla homogeacutenea y

heterogeacutenea

Relacionar la teacutecnica usada con la propiedad del componente separado

INTRODUCCIOacuteN

Las sustancias puras se caracterizan porque tienen composicioacuten fija no pueden

separarse por meacutetodos fiacutesicos en otras sustancias maacutes simples y durante un cambio de estado

la temperatura se mantiene constante

Una mezcla es una combinacioacuten fiacutesica de dos o maacutes sustancias puras que tiene

composicioacuten variable y sus componentes pueden separarse Ademaacutes la temperatura es variable

durante el cambio de estado

Por una parte las mezclas se consideran homogeacuteneas usualmente llamadas disoluciones

(praacutectica 1) cuando constan de una sola fase ya que sus componentes estaacuten iacutentimamente

mezclados y presentan la misma composicioacuten y propiedades en cualquiera de sus partes

Por otra parte las mezclas heterogeacuteneas constan de dos o maacutes fases y sus componentes

pueden identificarse a simple vista o con ayuda de un microscopio Las propiedades fiacutesico-

quiacutemicas de las distintas sustancias que componen una mezcla se utilizan para proceder a su

separacioacuten Por ejemplo la mezcla de NaCl NH4Cl y SiO2 puede separarse en sus componentes

aprovechando las siguientes propiedades

COMPUESTO SOLUBILIDAD 25ordmC

(g100g H2O)

PUNTO DE FUSIOacuteN

(ordmC)

PUNTO DE SUBLIMACIOacuteN

(ordmC)

NaCl 35 801 -

NH4Cl 37 - 305

SiO2 Insoluble 1600 -

- Solubilidad cantidad maacutexima de un compuesto que puede disolverse en agua a una

temperatura dada

- Punto de Fusioacuten temperatura a la cual la materia pasa de estado soacutelido a estado liacutequido

- Punto de Ebullicioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado liacutequido al estado

gaseoso

- Punto de Sublimacioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado soacutelido al estado

gaseoso

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Caacutepsula de porcelana Embudos buchner y Kitasato

Vidrio de reloj Embudos de vidrio

Papel de filtro Varilla de vidrio

Pinzas Probeta

Placa calefactora o mechero Diverso material de vidrio

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Reactivos

Mezcla problema

Agua destilada

Separacioacuten de los componentes de una mezcla formada por cloruro soacutedico cloruro

amoacutenico y dioacutexido de silicio

Separacioacuten del cloruro amoacutenico

La separacioacuten del cloruro amoacutenico lo vamos a hacer aprovechando su capacidad de

sublimacioacuten que no tienen los otros componentes de la mezcla

Pesar una caacutepsula de porcelana vaciacutea con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la pesada

Antildeadir sobre la misma caacutepsula unos 5 g de mezcla anotando la pesada del conjunto

caacutepsula + mezcla con una aproximacioacuten de 001 g

Colocar la caacutepsula conteniendo la mezcla sobre una placa calefactora eleacutectrica o sobre la

placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

Calentar suavemente hasta la aparicioacuten de humos blancos y agitar la mezcla suavemente

con la varilla de vidrio hasta que no se desprendan vapores

Apagar el mechero o la placa calefactora y retirar la caacutepsula caliente con ayuda de una

pinza de madera Esperar a que se enfriacutee

Pesar la caacutepsula que contiene la mezcla resultante y calcular por diferencia la cantidad

de NH4Cl que habiacutea en la mezcla original

Reservar la caacutepsula conteniendo los restantes componentes de la mezcla NaCl y SiO2

Separacioacuten del cloruro soacutedico por lixiviacioacuten

Aprovechando que el dioacutexido de silicio es insoluble en agua vamos a separar el cloruro

soacutedico

Pesar una caacutepsula junto con un vidrio de reloj con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la

pesada

Antildeadir 10 mL de agua destilada sobre la mezcla de NaCl y SiO2 con objeto de disolver el

NaCl agitando continuamente La siacutelice se separa asiacute por decantacioacuten quedando en el

fondo de esta caacutepsula

Verter cuidadosamente la disolucioacuten de NaCl sobre la nueva caacutepsula pesada junto al

vidrio de reloj

Repetir las dos operaciones anteriores 2 veces con objeto de asegurar la completa

disolucioacuten del NaCl

La caacutepsula que contiene la disolucioacuten de NaCl se cubre con el vidrio de reloj y se coloca

en la placa calefactora o sobre placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

calentando suavemente hasta la evaporacioacuten completa del agua

Cuando la caacutepsula que contiene el NaCl junto al vidrio de reloj esteacuten friacuteos pesar en una

balanza

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Calcular la cantidad de NaCl que habiacutea en la mezcla

Secar el dioacutexido de silicio (siacutelice)

La caacutepsula que contiene la siacutelice se calienta suavemente agitando con la varilla de vidrio

para disgregar la siacutelice y secarla mas raacutepidamente

Una vez seca y enfriada se pesa la caacutepsula que contiene la siacutelice obtenieacutendose por

diferencia el peso de siacutelice

Calcular la cantidad de siacutelice que habiacutea en la mezcla

CUESTIONES

1 Calcule el peso de cada componente contenido en la cantidad real de mezcla que ha

pesado

2 Exprese la composicioacuten de la mezcla en (pp)

3 Calcule la fraccioacuten molar de cada componente

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PRAacuteCTICA 3

PREPARACION Y ESTANDARIZACION DE DISOLUCIONES

ACIDO-BASE DILUCIONES VALORACIONES MEDIDA DE pH

OBJETIVOS

Preparar disoluciones de aacutecidos y bases

Conocer el concepto de estandarizacioacuten de disoluciones con sustancias patroacuten

Familiarizarse con el concepto de reactivo limitante

Aprendizaje del ajuste y manejo de un pH-metro digital

Familiarizacioacuten con los valores de pH de disoluciones y bebidas usuales

INTRODUCCIOacuteN

Numerosas reacciones quiacutemicas tienen lugar en disolucioacuten por ejemplo las reacciones

quiacutemicas que tienen lugar en los suelos agriacutecolas o en el medio interno de los seres vivos De

hecho reacciones que podriacutean realizarse directamente entre sustancias quiacutemicas puras se

realizan frecuentemente entre dichas sustancias disueltas dada la mayor facilidad de reaccioacuten

La concentracioacuten de la disolucioacuten puede expresarse de muacuteltiples formas

Molaridad M =moles soluto

V (L) disolucioacuten

Normalidad N =nordm eq soluto

V (L) disolucioacuten

nordm eq soluto =Peso (g) soluto

Peq soluto

Peq soluto =Pm soluto

nordm eminus valenca

N = M times valencia

La valencia de un aacutecido o una base es el nuacutemero de protones (H+) o iones OH-

respectivamente que se intercambian en una reaccioacuten

El conocimiento de la concentracioacuten exacta de los reactivos que se utilizan para calcular

la concentracioacuten de otros reactivos o productos es baacutesico si se quieren conseguir medidas

comparables El procedimiento se denomina estandarizacioacuten titulacioacuten o valoracioacuten Es

necesario praacutecticamente siempre ya que los productos que se utilizan en un laboratorio

normalmente no tienen purezas del 100 Se efectuacutea mediante el uso de sustancias estaacutendar

o patroacuten que son compuestos muy puros y estables y por lo general de elevada masa

molecular Con ellas se calcula el factor de correccioacuten

Aacutecidos y Bases

Las ideas sobre los aacutecidos y bases estaacuten presentes de forma habitual en la vida ordinaria

El problema medioambiental de la ldquolluvia aacutecidardquo champuacutes de pH neutro antiaacutecidoshellip Seguacuten la

Teoriacutea de BrOslashnsted-Lowry un aacutecido es un dador de protones y una base es un aceptor de

protones El pH se define como el logaritmo cambiado de signo de la concentracioacuten de protones

(H+) aunque maacutes correctamente seriacutea de la actividad de estos iones

119849119815 = minus119845119848119840 [119815+]

Su determinacioacuten se realiza mediante un pH-metro aunque hay otros meacutetodos menos

precisos como puede ser el uso de papeles indicadores de pH o disoluciones de indicadores

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Los pH-metros efectuacutean una medida potenciomeacutetrica del pH y normalmente van

equipados con un electrodo de vidrio que posee una membrana de vidrio sensible a las

variaciones de pH y es selectivo a los iones H+ La parte electroacutenica del aparato realiza una

medida de la diferencia de potencial entre las membranas y la disolucioacuten que mediante la

ecuacioacuten de Nernst es transformada a escala de pH

Un indicador aacutecido-base es una sustancia orgaacutenica soluble cuyo color depende del pH

de la disolucioacuten donde se ha antildeadido

Se usan sobre todo en las valoraciones aacutecido-base En estas valoraciones una cantidad

exactamente medida de aacutecido o base se valora con una base o un aacutecido respectivamente de

concentracioacuten conocida El punto de equivalencia se alcanza cuando se ha antildeadido una cantidad

equivalente de reactivo valorante exactamente igual a los equivalentes de la sustancia problema

Se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

El punto final es el momento en que se da una valoracioacuten por terminada Viene dado por

el cambio brusco de color de un indicador Idealmente el punto final debe coincidir con el punto

de equivalencia pero esto no se cumple praacutecticamente nunca porque los indicadores son pares

aacutecidobase muy deacutebiles y tienen una zona de viraje caracteriacutestica que depende del valor de su

constante de acidez pH=pKIn y del color que posee la forma aacutecida y la forma baacutesica

Indicador pKIn Color en

forma aacutecida

Color en

forma baacutesica

Azul de timol 17 rojo amarillo

Naranja de metilo 34 rojo amarillo

Rojo de metilo 50 rojo amarillo

Tornasol 65 rojo azul

Azul de bromotimol 71 amarillo azul

Fenolftaleiacutena 94 incoloro rosa

Amarillo de alizarina R 112 amarillo rojo

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- vidrio de reloj

- vaso de precipitados

- bureta

- matraz erlenmeyer

- matraz aforado 100 mL

- matraz aforado 500 mL

- matraz aforado 1000 mL

- pipetas aforadas

- tubos de ensayo

- gradilla

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

- agitador magneacutetico

- pH-metro digital

Reactivos

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 1 en etanol

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Ftalato aacutecido de potasio

Disoluciones tampoacuten de pH 4 y 7

Agua destilada

Disolucioacuten de KCl 3M

Vino vinagre y otras bebidas

Disoluciones preparadas

Disolucioacuten y dilucioacuten

Si se trata de sustancias soacutelidas se pesa en un vidrio de reloj la cantidad adecuada Se

pasa el soluto a un matraz aforado arrastrando con agua destilada y lavando varias veces el

recipiente utilizado para la pesada Se agita hasta disolucioacuten total enrasando posteriormente

Nunca debe llenarse el matraz antes de la adicioacuten del soluto ni enrasar hasta que no esteacute

completamente disuelto

Para solutos liacutequidos se calcula el volumen necesario tomaacutendolo exactamente con una

pipeta a ser posible aforada y se vierte en el matraz aforado Enrasamos con el disolvente

homogeneizando muy bien antes de usar la disolucioacuten

1- Preparar 100 mL de una disolucioacuten 25 N de NaOH

2- A partir de ella preparar 250 mL de disolucioacuten 01N Guardar esta disolucioacuten en un frasco

de vidrio topacio anotando en la etiqueta del mismo especie quiacutemica concentracioacuten factor

nombre de la persona que lo ha preparado y fecha

3- Preparar partir de la disolucioacuten maacutes concentrada 100 mL de disolucioacuten 001 N 005 N y

0001N y reservar una parte de ellas en tubos de ensayo para medir posteriormente el pH

Estandarizacioacuten (caacutelculo del factor)

La valoracioacuten de la disolucioacuten 01N preparada anteriormente se efectuacutea utilizando como

sustancia patroacuten el ftalato aacutecido de potasio cuyo peso equivalente (Peq) coincide con su peso

molecular que es de 20423 gmol

Si utilizamos una bureta de 50 mL se pesa en un vidrio de reloj limpio y seco una

cantidad de patroacuten exactamente medida hasta el mg en un intervalo comprendido entre 08 y 09

g para ello usamos una balanza de precisioacuten Sin embargo si la bureta es de 25 mL se pesa

040-045 g

La cantidad pesada se introduce cuidadosamente en un erlenmeyer y se disuelve con

aproximadamente 25 mL de agua destilada antildeadiendo a continuacioacuten 2 o 3 gotas de disolucioacuten

de fenolftaleiacutena como indicador

La bureta se enjuaga primero con el reactivo a emplear (en este caso con la disolucioacuten

01N de NaOH) y posteriormente se rellena hasta el enrase Se debe tener mucho cuidado de

que no queden burbujas de aire en el interior de la bureta ya que estariacuteamos cometiendo un

error

La valoracioacuten se comienza calculando en primer lugar el volumen teoacuterico que debemos

consumir

V(mL)teoacutericos =

mg ftalato pesadoPeq ftalato

Nteoacuterica

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A continuacioacuten se vierte sobre el erlenmeyer que contiene la sustancia patroacuten disuelta un

volumen proacuteximo por defecto al volumen teoacuterico La valoracioacuten se continuacutea antildeadiendo gota a

gota sobre el erlenmeyer el reactivo valorante agitando continuamente hasta que la disolucioacuten

toma una coloracioacuten rosa que debe persistir durante 15-20 segundos Anotar el volumen de

NaOH 01N consumido realmente o volumen praacutectico

factor =Vteoacuterico

Vpraacutectico

Una vez obtenido el factor de correccioacuten la normalidad real de la disolucioacuten de NaOH preparada

resulta de multiplicar la normalidad teoacuterica por dicho factor

Nreal = Nteoacuterica times factor

La valoracioacuten de una disolucioacuten debe hacerse al menos dos veces Si los factores

calculados difieren entre siacute maacutes de 3-5 mileacutesimas debe efectuarse una tercera valoracioacuten y

calcular la media entre los valores maacutes proacuteximos desechando el valor maacutes dispar

Valoracioacuten aacutecido-base Determinacioacuten de la concentracioacuten de una disolucioacuten problema de

HCl mediante una disolucioacuten estandarizada de NaOH 01N

En un erlenmeyer limpio se ponen 10 mL exactamente medidos con pipeta de HCl de

concentracioacuten desconocida Se antildeaden unos 20 mL aproximadamente de agua destilada y 3 o

4 gotas del indicador fenolftaleiacutena

La bureta se enrasa a cero con la disolucioacuten de NaOH de concentracioacuten conocida (01N)

y factor calculado y se deja caer gota a gota sobre la disolucioacuten problema de HCl agitando

continuamente hasta que el indicador cambie de incoloro a color rosaacuteceo estable

(aproximadamente 20 segundos) llegaacutendose entonces al punto final de la valoracioacuten Anotar el

volumen de NaOH gastado y calcular la concentracioacuten de HCl problema

Medida del pH

El mantenimiento y uso del pH-metro exige unas miacutenimas normas que deben cumplirse

para un correcto funcionamiento del aparato

En primer lugar la parte del electrodo que lleva la membrana debe mantenerse siempre

huacutemeda Para ello se debe colocar la capucha protectora con una disolucioacuten de KCl 3M siempre

que no se vaya a usar durante un tiempo

Antes de proceder a una medida debe retirarse la capucha protectora Seguidamente el

electrodo se enjuaga perfectamente con agua destilada con objeto de disolver las partiacuteculas de

KCl que puedan quedar adheridas y se sumerge en un vaso de precipitados que contenga agua

destilada A continuacioacuten se quita la membrana situada en el extremo lateral superior con objeto

de igualar la presioacuten del electrolito interno del electrodo a la presioacuten atmosfeacuterica y se conecta el

aparato

El conmutador se situaraacute en posicioacuten de parada mantenieacutendolo asiacute durante unos 10

minutos Transcurrido este tiempo se retira el electrodo de la disolucioacuten en que estaba sumergido

y se procede a secarlo mediante un papel suave procediendo al ajuste del conjunto electrodo-

aparato medidor de potencial

Previamente a efectuar cualquier medida se debe sumergir la sonda de temperatura en la

disolucioacuten cuyo pH queremos medir El ajuste del pH-metro se realiza mediante el uso de

disoluciones tampoacuten de pH conocido Asiacute una vez secado el electrodo se procede a su inmersioacuten

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en una disolucioacuten de pH 7 y se siguen las instrucciones del fabricante del pH-metro A

continuacioacuten se enjuaga el electrodo con agua destilada y tras secarlo con un papel suave se

introduce en una disolucioacuten tampoacuten de pH 4 (si las disoluciones cuyo pH queremos medir son

aacutecidas) o bien en una disolucioacuten tampoacuten de pH 9 o 10 (si las disoluciones son baacutesicas) siguiendo

las instrucciones del fabricante del pH-metro Es recomendable que el electrodo se mantenga

sumergido en el tampoacuten de pH 4 hasta el momento de su utilizacioacuten

Antes de proceder a determinar el pH de una disolucioacuten el pH-metro debe estar

perfectamente ajustado y el electrodo completamente limpio enjuagaacutendolo varias veces con

agua destilada y secaacutendolo con un papel suave y humedecido

Por uacuteltimo el electrodo debe sumergirse en la disolucioacuten teniendo precaucioacuten de que no

roce con las paredes ni con el fondo del recipiente y de que al menos el liacutequido cubra

perfectamente el diafragma del electrodo Estas recomendaciones deben seguirse

escrupulosamente para conseguir medidas reproducibles

1- Ajustar el pH-metro seguacuten las normas enunciadas

2- Medir el pH de todas las disoluciones preparadas en la praacutectica de disoluciones y

diluciones

3- Medir el pH del agua destilada del agua de consumo de un vino vinagre y algunas

bebidas comunes

CUESTIONARIO

1- Calcular el factor de la disolucioacuten de NaOH que se han preparado

2- Diferencia entre punto final y punto de equivalencia

3- iquestPuede ser diferente el pH del punto final y el del punto de equivalencia Citar alguacuten

ejemplo

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PRAacuteCTICA 4

MEDIDAS DE LA ACIDEZ DE ACEITE LECHE Y VINAGRE

OBJETIVOS

Utilizar las teacutecnicas de valoracioacuten para conocer la composicioacuten en aacutecidos de distintos

productos naturales

Conocer el valor de pH de distintas bebidas

Comprender las formas de expresar el contenido en aacutecidos de distintos productos

naturales

Diferenciar entre acidez y pH

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

La acidez de un producto natural se considera como su contenido en sustancias aacutecidas

Habitualmente se determina mediante teacutecnicas de valoracioacuten aacutecido-base y se puede expresar

como la cantidad equivalente de un aacutecido caracteriacutestico de ese producto natural

Otra forma de expresar la acidez es mediante el valor de pH determinado con un pH-

metro no obstante este meacutetodo queda limitado a disoluciones acuosas

Formas de expresar la acidez de un aceite

Grado de acidez es el contenido en de los aacutecidos grasos libres contenidos en el aceite

En los aceites vegetales se expresa como si todos los aacutecidos libres fueran aacutecido oleico

(C18H34O2) Soacutelo en casos particulares y seguacuten la procedencia de la grasa se expresa

referida al aacutecido palmiacutetico (C16H32O2) aacutecido laacuteurico (C12H24O2) u otros Salvo que se

indique otra cosa la acidez de un aceite vegetal se entiende expresada en

119892 aacute119888119894119889119900 119900119897119890119894119888119900100 119892 119892119903119886119904119886frasl ( mm)

Iacutendice de acidez expresa el nordm de mg de KOH necesarios para neutralizar 1 g de aceite

o grasa

Forma de expresar la acidez de la leche

El aacutecido mayoritario contenido en la leche es el aacutecido laacutectico (CH3-CHOH-COOH) Por

ello se expresa la acidez como cantidad (g) de aacutecido laacutectico por cada 100 mL de leche

Forma de expresar la acidez del vinagre

El vinagre se considera una disolucioacuten acuosa obtenida por fermentacioacuten aceacutetica del vino

o de la sidra y contiene aacutecidos volaacutetiles como el aacutecido aceacutetico y aacutecidos no volaacutetiles como

el aacutecido tartaacuterico La acidez total o grado aceacutetico se define como la totalidad de los aacutecidos

que contiene el vinagre expresada en gramos de aacutecido aceacutetico (CH3-COOH) por cada

100 mL de vinagre

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer 250 mL

- vidrio de reloj

- vasos de precipitados

- matraces aforados

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

- probetas

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

Reactivos

KOH en lentejas (riqueza 85 Mm = 561)

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 01 y 1 en etanol

Ftalato aacutecido de potasio

Mezcla 11 etanol-eacuteter dietiacutelico neutralizada con KOH 01N

Vino vinagre y otras bebidas

Acidez de un aceite

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de KOH 01N o 05N estandarizada previamente y utilizando como indicador

fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Pesar con una aproximacioacuten de 001 g entre 10 y 15 g de aceite en un erlenmeyer

previamente tarado

Antildeadir 50 mL de la mezcla disolvente (alcohol-eacuteter etiacutelico) previamente neutralizada con

KOH 001N y agitar Antildeadir 5 mL de indicador fenolftaleiacutena 01

Cargar la bureta con el reactivo valorante KOH 01N o 005N Enrasar y comenzar la

valoracioacuten agitando continuamente hasta viraje del indicador Anotar el volumen de KOH

gastado

Grado de acidez ( aacutecido oleico) =VKOH ∙ M ∙ N

10 ∙ Paceite

Iacutendice de acidez =561 ∙ VKOH ∙ N

Paceite

V = volumen (mL) del reactivo valorante KOH utilizado

N = normalidad exacta del reactivo valorante KOH utilizado

M = masa molecular del aacutecido graso en que se expresa la acidez

(Moleacuteico=282 gmol Mpalmiacutetico= 256 gmol Mlauacuterico= 200 gmol)

P = peso (g) del aceite problema

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Acidez de la leche

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de NaOH 01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al

01 en etanol

Tomar 10 mL de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un

erlenmeyer Antildeadir unos 25 mL de agua destilada medidos con una probeta

Antildeadir unas 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N seguacuten el mismo procedimiento usado en la valoracioacuten del aceite

hasta viraje del indicador (coloracioacuten rosa persistente durante 20 s)

Acidez de la leche =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vleche

V = volumen (mL)

M = masa molar del aacutecido laacutectico (90 gmol)

Acidez del vinagre

Es una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante se usa una disolucioacuten de NaOH

01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Medir exactamente 2 mL de vinagre con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada

de 5 mL y verterlos en un erlenmeyer

Diluir con unos 25 mL de agua destilada medidos en una probeta

Antildeadir 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador

Acidez total o Grado aceacutetico =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vvinagre

V = volumen (mL)

M = masa molecular del aacutecido aceacutetico (60 gmol)

CUESTIONARIO

1- Calcular grado de acidez y el iacutendice de acidez del aceite problema

2- Deducir las expresiones del caacutelculo del Grado de acidez y del Iacutendice de acidez de un

aceite teniendo en cuenta que en toda valoracioacuten aacutecido-base se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

3- Calcular el grado de acidez de la leche problema

4- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado de acidez de la leche

5- Calcular la acidez total o grado aceacutetico del vinagre problema

6- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado aceacutetico de un vinagre

7- iquestCuaacuteles son los aacutecidos representativos del aceite de oliva de la leche del vinagre y

del vino Escriba su foacutermula quiacutemica

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Departamento de Quiacutemica Agriacutecola y Edafologiacutea

Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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La medida de un volumen de forma aproximada se puede realizar mediante vasos de

precipitados probetas y matraces erlenmeyer

Con los vasos de precipitados la precisioacuten que se alcanza con ellos es

bastante baja y se emplean para contener liacutequidos realizar tratamiento de

muestra y precipitaciones Los hay de distintos tamantildeos y pueden ser de vidrio

o de plaacutestico

Las probetas permiten medir voluacutemenes de forma aproximada

o transvasar y recoger liacutequidos Se fabrican de distintos tamantildeos y

materiales (vidrio y plaacutestico) siendo las capacidades maacutes frecuentes 5

10 25 50 100 250 500 y 1000 mL

Los matraces erlenmeyer se utilizan principalmente en las

valoraciones Suelen ser de vidrio y la precisioacuten es bastante baja

Material Volumeacutetrico

Este tipo de material permite la medida exacta de voluacutemenes En funcioacuten de su calidad

existen de clase A o de clase B

Buretas Se emplean para la medida precisa de voluacutemenes

variables y por lo tanto estaacuten divididas en muchas divisiones pequentildeas

Se usan principalmente en valoraciones

Pipetas aforadas Se emplean para transferir un volumen

exactamente conocido de disoluciones patroacuten o de muestra En la parte

superior tienen un anillo grabado que se denomina liacutenea de enrase Si

se llena la pipeta hasta dicha liacutenea y se descarga adecuadamente se

vierte el volumen que indique la pipeta Se fabrican en diferentes

tamantildeos y pueden tener una o dos marcas de enrase (pipetas de doble

enrase)

Pipetas graduadas Se emplean para la para la medida

de un volumen variable de liacutequido que se vierte Proporcionan

una exactitud inferior a la de las pipetas aforadas

Matraces aforados Un matraz volumeacutetrico o aforado es un recipiente de

fondo plano con forma de pera que tiene un cuello largo y delgado La liacutenea delgada

liacutenea de enrase grabada alrededor del cuello indica el volumen de liacutequido contenido

a una temperatura definida y se denomina liacutenea de enrase Los matraces aforados

deben llevar tapones bien ajustados Se utilizan para la preparacioacuten de disoluciones de

concentracioacuten conocida

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Otro material

varillas pipeta Pasteur agitador magneacutetico

embudo Buumlchner vidrios de reloj frascos lavadores

espaacutetulas mechero Bunsen pH-metro

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balanza granatario balanza analiacutetica kitasato

LIMPIEZA DEL MATERIAL

Para que los resultados obtenidos en el laboratorio sean fiables se ha de mantener la

mesa de trabajo perfectamente limpia y se debe limpiar el material de laboratorio de forma

adecuada Y una vez utilizado el material es aconsejable proceder a su limpieza lo antes posible

Todo el material de vidrio se lava primero con agua y

jaboacuten y se enjuaga con agua del grifo A continuacioacuten se lava

el material (por arrastre) con agua destiladadesionizada

realizando un miacutenimo de cuatro enjuagues El material limpio

se deja boca arriba sobre la mesa o boca abajo sobre el papel

de filtro

Cuando se requiere material seco por ejemplo para pesar sobre un vaso una vez limpio

se introduce en la estufa teniendo en cuenta que nunca se debe de poner en la estufa el material

volumeacutetrico (pipetas buretas matraces aforados) Si debe estar seco pude enjuagarse con etanol

o acetona para acelerar el secado

Cuando se usan pipetas y buretas (material volumeacutetrico) se ha de tener la precaucioacuten de

enjuagarlas (ensuciarlas) con la disolucioacuten que se va a medir al menos cuatro veces

SEGURIDAD EN EL LABORATORIO

El trabajo en el laboratorio presenta caracteriacutesticas que lo diferencian de otras aacutereas entre

otras cosas por la gran variedad de riesgos como incendios explosiones intoxicaciones y

quemaduras

No se deben de llevar comida ni bebida al laboratorio

Trabajar siempre con bata y llevarla abotonada

Hay que usar guantes de goma cuando se manejen sustancias potencialmente peligrosas

al contacto con la piel

Es conveniente el uso de gafas de seguridad

No se deben usan lentillas en el laboratorio sobre todo si se va a trabajar con disolventes

y sustancias volaacutetiles

Si se tiene pelo largo deberaacute estar recogido hacia atraacutes

Nunca se debe probar el sabor ni el olor de productos y mezclas quiacutemicas

Es preciso mantener el aacuterea de trabajo ordenada y limpia

Los desperdicios hay que depositarlos en recipientes adecuados

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Es muy importante no contaminar los reactivos Para ello no se debe pipetear

directamente de los mismos y en el caso de soacutelidos hay que utilizar espaacutetulas limpias

No pipetear con la boca

Hay que mantener los recipientes de productos quiacutemicos perfectamente tapados

No se deben mantener los mecheros encendidos cuando no se usan

No se debe trabajar con liacutequidos inflamables cerca de la llama de los mecheros

En caso de evacuacioacuten eacutesta debe ser ordenada y sin prisas

Como prevencioacuten todos los pasillos y salidas deben de estar libres de obstrucciones Las

puertas deben estar desbloqueadas

En caso de quemadura superficial con un producto quiacutemico lavar con agua abundante

salvo si la lesioacuten se ha producido con aacutecido sulfuacuterico En este caso se neutraliza con

agua jabonosa Si la quemadura es con una base fuerte lavar abundantemente con agua

acidulada o vinagre

CUESTIONES

1 Ordene de mayor a menor precisioacuten el siguiente material de vidrio pipeta graduada

pipeta aforada probeta vasos de precipitados erlenmeyer

2 iquestQueacute hacer en caso de conato de incendio en el laboratorio

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PRAacuteCTICA 1

PREPARACIOacuteN DE DISOLUCIONES

MEDIDAS FIacuteSICAS DE LA CONCENTRACIOacuteN DE UNA DISOLUCIOacuteN

OBJETIVOS

Aprender a preparar disoluciones de una concentracioacuten determinada

Utilizar distintos modos de expresar la concentracioacuten de las disoluciones en unidades

fiacutesicas y los aparatos para medirlas

Interpretar correctamente los resultados

INTRODUCCIOacuteN

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea formada por una o varias especies o

sustancias quiacutemicas La sustancia que se encuentra en menor proporcioacuten recibe el nombre de

soluto mientras que la que se encuentra en mayor proporcioacuten recibe el nombre de disolvente

Las proporciones entre ambas se mantienen constantes en cualquier volumen que se tome de la

disolucioacuten

La proporcioacuten o relacioacuten entre la cantidad de soluto y la de disolvente define la

concentracioacuten de la disolucioacuten Eacutesta puede expresarse de muacuteltiples formas mediante unidades

fiacutesicas y unidades quiacutemicas Las unidades fiacutesicas maacutes comunes son

Peso de soluto por unidad de volumen de disolucioacuten (mv)

Porcentaje masa-volumen ( mv) gramos de soluto que se disuelven en cien mililitros

de disolucioacuten

119846119855 = 119840 119852119848119845119854119853119848

119846119819 119837119842119852119848119845119854119836119842oacute119847 119857 120783120782120782

Peso de soluto por peso de disolvente (mm)

Porcentaje de soluto por cada 100 g de peso de disolucioacuten ( mm) o porcentaje de

composicioacuten

mm = g soluto

g disolucioacuten x 100

Porcentaje volumen-volumen ( vv) mililitros de soluto por cada cien mililitros de

disolucioacuten

119855119855 = 119846119819 119852119848119845119854119853119848

119846119819 119837119842119852119848119845119854119836119842oacute119847 119857 120783120782120782

Partes por milloacuten (ppm) es un concepto anaacutelogo al de porcentaje pero este se utiliza para

concentraciones muy pequentildeas Se define como partes de masa de soluto que se

encuentran en un milloacuten de partes de disolucioacuten Se puede referir a partes en volumen

(ppmv) lo que equivale a miligramos de soluto que contiene un litro de disolucioacuten (mgL o

g103L) o a partes en masa (ppmm) lo que equivale a miligramos de soluto que contiene

un kilogramo de disolucioacuten (mgKg o mg106mg) Tambieacuten se usa la unidad ppb (partes

por billoacuten) siendo 1ppm=103 ppb oacute 1ppb=10-3 ppm

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Definiciones

Masa voluacutemica o densidad especiacutefica es una propiedad intensiva de la materia y

expresa la masa por unidad de volumen Unidades gcm3 para soacutelidos y liacutequidos gL

para gases

No se debe confundir con la densidad relativa que se define como el cociente entre

la densidad especiacutefica de la disolucioacuten problema y la densidad especiacutefica de otra

disolucioacuten tomada como referencia

Se mide con el areoacutemetro o densiacutemetro el cual se basa en el Principio de

Arquiacutemedes ldquoun cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo

experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desalojardquo A

traveacutes de las tablas de equivalencia se puede calcular la concentracioacuten de la disolucioacuten

Densidad o densidad relativa es el cociente entre la masa voluacutemica del compuesto o

disolucioacuten y la masa voluacutemica del agua destilada medida en las mismas condiciones de T

y P No tiene unidades

ordmBaumeacute

o en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de

disolucioacuten La escala se construye a 15 ordmC

0 ordmBeacute = agua destilada

10 ordmBeacute = 10 g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles

Los grados Beacute de un mosto corresponden de forma aproximada al (vv) en

etanol probable del futuro vino

o en liacutequidos menos densos que agua

0 ordmBeacute = 10 g NaCl + 90 g H2O

10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a 20 ordmC Se usa para medir soacutelidos

solubles totales en disoluciones acuosas Es la unidad maacutes utilizada en la industria

agroalimentaria Se mide con el refractoacutemetro que se basa en la medida del iacutendice de

refraccioacuten es decir en el cambio de la velocidad de la luz al atravesar dos medios de

distinta naturaleza (el aire y la disolucioacuten)

Ley de las Diluciones

Cuando se prepara una disolucioacuten de una determinada concentracioacuten es faacutecil preparar a

partir de ella otra disolucioacuten de menor concentracioacuten es decir preparar disoluciones maacutes diluidas

Para ello se emplea la Ley de las Diluciones

119829120782 times 119810120782 = 119829119813 times 119810119813

V0 es el volumen de la disolucioacuten concentrada de concentracioacuten C0 que hay que tomar

para preparar un volumen VF de una disolucioacuten de concentracioacuten CF maacutes diluida que la anterior

Es decir diluir es disminuir la concentracioacuten de los solutos de una disolucioacuten Mientras

que concentrar es aumentar la concentracioacuten de los solutos de una disolucioacuten El factor de

dilucioacuten se puede definir como el nuacutemero de veces que una disolucioacuten es maacutes diluida que otra

y se calcula dividiendo la concentracioacuten de la disolucioacuten maacutes concentrada por la maacutes diluida

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

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Material

Diverso material de vidrio Embudos buchner y Kitasato

Pipetas aforadas de 10 y 25 mL Densiacutemetros en escala gmL

Pipetas graduadas de 10 y 25 mL Areoacutemetros

Embudos de vidrio Refractoacutemetro en escala Brix

Reactivos

Azuacutecar (Sacarosa)

Sal comuacuten (Cloruro soacutedico)

Agua destilada

Los matraces aforados se emplean para la preparacioacuten de disoluciones de

concentracioacuten conocida Las disoluciones pueden prepararse tomado un peso de soacutelido o un

volumen de un liacutequido y diluyeacutendolos hasta el volumen deseado en un matraz de esa capacidad

Cuando se deba partir de una sustancia soacutelida se pesa la cantidad correspondiente a

eacutesta y se traslada a un vaso de precipitados disolvieacutendola en un volumen no muy grande del

disolvente elegido Conseguida la disolucioacuten se trasvasa al matraz aforado vertieacutendola a traveacutes

de un pequentildeo embudo colocado sobre su boca y se lava el vaso cinco o seis veces con el

disolvente hasta asegurarse que no queda ninguna porcioacuten de la disolucioacuten sin trasvasar El

matraz entonces se llena hasta casi el arranque del cuello y se homogeneiza su contenido

imprimieacutendole un movimiento de rotacioacuten Se deja entonces que la disolucioacuten adquiera la

temperatura ambiente y por uacuteltimo se le antildeade cuidadosamente el disolvente necesario para

que llegue hasta el enrase Despueacutes de lo cual se vuelve a homogeneizar la disolucioacuten lo mejor

posible por inversioacuten repetida del matraz con su tapoacuten bien ajustado durante 4 o 5 minutos

Si la disolucioacuten se prepara a partir de un liacutequido el volumen medido de este contenido de

ordinario en una pipeta o una bureta se deja caer directamente dentro del matraz y luego se le

antildeade el disolvente de la misma manera que la descrita en la preparacioacuten de la disolucioacuten de un

soacutelido

Las mayores y maacutes frecuentes fuentes de error en el manejo de las pipetas son en orden

de magnitud

1 Las vibraciones causadas al sostener las pipetas llenas con las manos

2 El efecto de la temperatura sobre la peliacutecula de liacutequido que retienen sus paredes

3 La inclinacioacuten variable y el efecto teacutermico de su manejo a efectos de vaciado

Para utilizar las pipetas estando la pipeta perfectamente seca por fuera se toma una

pequentildea porcioacuten de la disolucioacuten que se va a medir y con ella se enjuaga el interior de la pipeta

Esta porcioacuten se expulsa repitieacutendose la operacioacuten varias veces hasta eliminar cualquier vestigio

de agua destilada descartando todas estas porciones de disolucioacuten Entonces se llena la pipeta

que se introduce solo lo suficiente para que no quede su extremo inferior al descubierto una vez

llena aspirando poco a poco hasta que el liacutequido llegue unos centiacutemetros por encima del trazo

superior Se cierra entonces el extremo superior con el dedo iacutendice seco

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Para medir el volumen de liacutequido se mantiene la pipeta ya separada del liacutequido de manera

que el enrase de la misma quede en liacutenea horizontal con el ojo del operador y entonces se

disminuye ligeramente la presioacuten del dedo hasta que la parte inferior del menisco coincida

con el enrase con un pequentildeo trozo de papel de filtro se secan las gotas que hubieran podido

haber quedado adheridas exteriormente teniendo cuidado de no tocar el orificio de salida ya que

este hecho provoca por capilaridad la salida de parte del liacutequido que ya se ha medido Entonces

se introduce el extremo de la pipeta dentro del recipiente donde se va a verter el liacutequido y se deja

escurrir eacuteste manteniendo la pipeta en

posicioacuten vertical pero de manera que

forme aacutengulo con la pared del recipiente

Despueacutes de que se ha vaciado la pipeta

se espera unos 14 o 15 segundos sin

que la punta de la pipeta deje de tocar la

pared del recipiente a fin de que el

liacutequido que queda adherido a la pared

interna de la pipeta escurra

completamente Es preciso proceder de

esta manera porque las pipetas se

aforan en la faacutebrica siguiendo el mismo

mecanismo y por lo tanto si se opera con

ellas de otra forma el volumen de liacutequido

que dejan salir es distinto del que figura

grabado en ellas

Las pipetas nunca se deben de sacudir despueacutes de usadas y mucho menos soplar para

que salgan las uacuteltimas porciones de liacutequido que quedan en su interior el aforo de las mismas ya

estaacute efectuado teniendo en cuenta esta pequentildea cantidad de liacutequido que no forma parte del

volumen total o parcial grabado en la pipeta

Preparacioacuten de 250 mL de una disolucioacuten acuosa de sacarosa 250 gL

1 Calcular la cantidad de sacarosa que hay que pesar

2 Pesar la cantidad necesaria de sacarosa Para ello usamos un vaso de precipitados limpio

y seco

3 Disolver bien la sacarosa con un volumen de agua destilada que no supere la mitad del

volumen final Para ello se puede usar una varilla o un agitador magneacutetico

4 Trasvasar la disolucioacuten a un matraz aforado de 250 mL en el que previamente se ha

antildeadido un poco de disolvente Enjuagar el vaso con un poco de agua destilada y antildeadirla

al matraz Completar hasta la sentildeal de aforo con agua destilada Tapar y homogeneizar

Preparacioacuten de 250 mL de una disolucioacuten acuosa con una concentracioacuten de sacarosa diez

veces menor que la anterior de 250 gL

1 Calcular el volumen que debe de tomarse de la disolucioacuten de sacarosa de 250 gL a partir

de la Ley de Diluciones 119829120782 ∙ 119810120782 = 119829119813 ∙ 119810119813

2 Tomar el volumen calculado con una pipeta aforada

3 Completar con agua destilada el nuevo matraz hasta el aforo Tapar y homogeneizar

Medidas areomeacutetricas de la masa voluacutemica grado Brix y Baumeacute Medida refractomeacutetrica

del grado Brix

Esquema del uso correcto de una pipeta aforada

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1 Verter en una probeta de 250 mL y medir la densidad especiacutefica y el grado Baumeacute Para

ello se sumerge el aeroacutemetro de manera que no toque con el fondo y que no roce con las

paredes La lectura se efectuacutea en la escala situada en el vaacutestago fino anotando la medida

correspondiente a la liacutenea que coincide con la superficie del liacutequido

2 Poner una gota de la disolucioacuten en el refractoacutemetro de mano y medir el grado Brix

3 Mida tambieacuten la densidad especiacutefica el grado Beacute y el Brix del agua destilada

4 Preparar 250 mL de una disolucioacuten de 150 gL de sal comuacuten (NaCl) y repetir el mismo

procedimiento usado para la disolucioacuten de azuacutecar

CUESTIONES

1 Construya un tabla con los valores de masa voluacutemica densidad relativa ordmBeacute ordmBx y aacutengulo

de refraccioacuten de las cuatro disoluciones preparadas y comente los resultados

Disolucioacuten gL Masa

voluacutemica Densidad ordm Baumeacute ordm Brix

Azuacutecar

Azuacutecar

Sal comuacuten

Sal comuacuten

Agua destilada

2 Exprese las concentraciones en molL de todas las disoluciones Para ello debe saber

que el azuacutecar es sacarosa (C12H22O11) y que la sal comuacuten es NaCl Las masas atoacutemicas

son C = 12 gmol H = 1 gmol O = 16 gmol Na = 23 gmol y Cl = 355 gmol

3 Sabiendo que la densidad absoluta del agua destilada en las condiciones de presioacuten y

temperatura del laboratorio es 0997 gmL calcule las densidades relativas de todas las

disoluciones medidas

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PRAacuteCTICA 2

SEPARACIOacuteN DE COMPONENTES DE UNA MEZCLA

OBJETIVOS

Conocer las teacutecnicas de separacioacuten de los componentes de una mezcla homogeacutenea y

heterogeacutenea

Relacionar la teacutecnica usada con la propiedad del componente separado

INTRODUCCIOacuteN

Las sustancias puras se caracterizan porque tienen composicioacuten fija no pueden

separarse por meacutetodos fiacutesicos en otras sustancias maacutes simples y durante un cambio de estado

la temperatura se mantiene constante

Una mezcla es una combinacioacuten fiacutesica de dos o maacutes sustancias puras que tiene

composicioacuten variable y sus componentes pueden separarse Ademaacutes la temperatura es variable

durante el cambio de estado

Por una parte las mezclas se consideran homogeacuteneas usualmente llamadas disoluciones

(praacutectica 1) cuando constan de una sola fase ya que sus componentes estaacuten iacutentimamente

mezclados y presentan la misma composicioacuten y propiedades en cualquiera de sus partes

Por otra parte las mezclas heterogeacuteneas constan de dos o maacutes fases y sus componentes

pueden identificarse a simple vista o con ayuda de un microscopio Las propiedades fiacutesico-

quiacutemicas de las distintas sustancias que componen una mezcla se utilizan para proceder a su

separacioacuten Por ejemplo la mezcla de NaCl NH4Cl y SiO2 puede separarse en sus componentes

aprovechando las siguientes propiedades

COMPUESTO SOLUBILIDAD 25ordmC

(g100g H2O)

PUNTO DE FUSIOacuteN

(ordmC)

PUNTO DE SUBLIMACIOacuteN

(ordmC)

NaCl 35 801 -

NH4Cl 37 - 305

SiO2 Insoluble 1600 -

- Solubilidad cantidad maacutexima de un compuesto que puede disolverse en agua a una

temperatura dada

- Punto de Fusioacuten temperatura a la cual la materia pasa de estado soacutelido a estado liacutequido

- Punto de Ebullicioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado liacutequido al estado

gaseoso

- Punto de Sublimacioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado soacutelido al estado

gaseoso

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Caacutepsula de porcelana Embudos buchner y Kitasato

Vidrio de reloj Embudos de vidrio

Papel de filtro Varilla de vidrio

Pinzas Probeta

Placa calefactora o mechero Diverso material de vidrio

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Reactivos

Mezcla problema

Agua destilada

Separacioacuten de los componentes de una mezcla formada por cloruro soacutedico cloruro

amoacutenico y dioacutexido de silicio

Separacioacuten del cloruro amoacutenico

La separacioacuten del cloruro amoacutenico lo vamos a hacer aprovechando su capacidad de

sublimacioacuten que no tienen los otros componentes de la mezcla

Pesar una caacutepsula de porcelana vaciacutea con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la pesada

Antildeadir sobre la misma caacutepsula unos 5 g de mezcla anotando la pesada del conjunto

caacutepsula + mezcla con una aproximacioacuten de 001 g

Colocar la caacutepsula conteniendo la mezcla sobre una placa calefactora eleacutectrica o sobre la

placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

Calentar suavemente hasta la aparicioacuten de humos blancos y agitar la mezcla suavemente

con la varilla de vidrio hasta que no se desprendan vapores

Apagar el mechero o la placa calefactora y retirar la caacutepsula caliente con ayuda de una

pinza de madera Esperar a que se enfriacutee

Pesar la caacutepsula que contiene la mezcla resultante y calcular por diferencia la cantidad

de NH4Cl que habiacutea en la mezcla original

Reservar la caacutepsula conteniendo los restantes componentes de la mezcla NaCl y SiO2

Separacioacuten del cloruro soacutedico por lixiviacioacuten

Aprovechando que el dioacutexido de silicio es insoluble en agua vamos a separar el cloruro

soacutedico

Pesar una caacutepsula junto con un vidrio de reloj con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la

pesada

Antildeadir 10 mL de agua destilada sobre la mezcla de NaCl y SiO2 con objeto de disolver el

NaCl agitando continuamente La siacutelice se separa asiacute por decantacioacuten quedando en el

fondo de esta caacutepsula

Verter cuidadosamente la disolucioacuten de NaCl sobre la nueva caacutepsula pesada junto al

vidrio de reloj

Repetir las dos operaciones anteriores 2 veces con objeto de asegurar la completa

disolucioacuten del NaCl

La caacutepsula que contiene la disolucioacuten de NaCl se cubre con el vidrio de reloj y se coloca

en la placa calefactora o sobre placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

calentando suavemente hasta la evaporacioacuten completa del agua

Cuando la caacutepsula que contiene el NaCl junto al vidrio de reloj esteacuten friacuteos pesar en una

balanza

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Calcular la cantidad de NaCl que habiacutea en la mezcla

Secar el dioacutexido de silicio (siacutelice)

La caacutepsula que contiene la siacutelice se calienta suavemente agitando con la varilla de vidrio

para disgregar la siacutelice y secarla mas raacutepidamente

Una vez seca y enfriada se pesa la caacutepsula que contiene la siacutelice obtenieacutendose por

diferencia el peso de siacutelice

Calcular la cantidad de siacutelice que habiacutea en la mezcla

CUESTIONES

1 Calcule el peso de cada componente contenido en la cantidad real de mezcla que ha

pesado

2 Exprese la composicioacuten de la mezcla en (pp)

3 Calcule la fraccioacuten molar de cada componente

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PRAacuteCTICA 3

PREPARACION Y ESTANDARIZACION DE DISOLUCIONES

ACIDO-BASE DILUCIONES VALORACIONES MEDIDA DE pH

OBJETIVOS

Preparar disoluciones de aacutecidos y bases

Conocer el concepto de estandarizacioacuten de disoluciones con sustancias patroacuten

Familiarizarse con el concepto de reactivo limitante

Aprendizaje del ajuste y manejo de un pH-metro digital

Familiarizacioacuten con los valores de pH de disoluciones y bebidas usuales

INTRODUCCIOacuteN

Numerosas reacciones quiacutemicas tienen lugar en disolucioacuten por ejemplo las reacciones

quiacutemicas que tienen lugar en los suelos agriacutecolas o en el medio interno de los seres vivos De

hecho reacciones que podriacutean realizarse directamente entre sustancias quiacutemicas puras se

realizan frecuentemente entre dichas sustancias disueltas dada la mayor facilidad de reaccioacuten

La concentracioacuten de la disolucioacuten puede expresarse de muacuteltiples formas

Molaridad M =moles soluto

V (L) disolucioacuten

Normalidad N =nordm eq soluto

V (L) disolucioacuten

nordm eq soluto =Peso (g) soluto

Peq soluto

Peq soluto =Pm soluto

nordm eminus valenca

N = M times valencia

La valencia de un aacutecido o una base es el nuacutemero de protones (H+) o iones OH-

respectivamente que se intercambian en una reaccioacuten

El conocimiento de la concentracioacuten exacta de los reactivos que se utilizan para calcular

la concentracioacuten de otros reactivos o productos es baacutesico si se quieren conseguir medidas

comparables El procedimiento se denomina estandarizacioacuten titulacioacuten o valoracioacuten Es

necesario praacutecticamente siempre ya que los productos que se utilizan en un laboratorio

normalmente no tienen purezas del 100 Se efectuacutea mediante el uso de sustancias estaacutendar

o patroacuten que son compuestos muy puros y estables y por lo general de elevada masa

molecular Con ellas se calcula el factor de correccioacuten

Aacutecidos y Bases

Las ideas sobre los aacutecidos y bases estaacuten presentes de forma habitual en la vida ordinaria

El problema medioambiental de la ldquolluvia aacutecidardquo champuacutes de pH neutro antiaacutecidoshellip Seguacuten la

Teoriacutea de BrOslashnsted-Lowry un aacutecido es un dador de protones y una base es un aceptor de

protones El pH se define como el logaritmo cambiado de signo de la concentracioacuten de protones

(H+) aunque maacutes correctamente seriacutea de la actividad de estos iones

119849119815 = minus119845119848119840 [119815+]

Su determinacioacuten se realiza mediante un pH-metro aunque hay otros meacutetodos menos

precisos como puede ser el uso de papeles indicadores de pH o disoluciones de indicadores

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Los pH-metros efectuacutean una medida potenciomeacutetrica del pH y normalmente van

equipados con un electrodo de vidrio que posee una membrana de vidrio sensible a las

variaciones de pH y es selectivo a los iones H+ La parte electroacutenica del aparato realiza una

medida de la diferencia de potencial entre las membranas y la disolucioacuten que mediante la

ecuacioacuten de Nernst es transformada a escala de pH

Un indicador aacutecido-base es una sustancia orgaacutenica soluble cuyo color depende del pH

de la disolucioacuten donde se ha antildeadido

Se usan sobre todo en las valoraciones aacutecido-base En estas valoraciones una cantidad

exactamente medida de aacutecido o base se valora con una base o un aacutecido respectivamente de

concentracioacuten conocida El punto de equivalencia se alcanza cuando se ha antildeadido una cantidad

equivalente de reactivo valorante exactamente igual a los equivalentes de la sustancia problema

Se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

El punto final es el momento en que se da una valoracioacuten por terminada Viene dado por

el cambio brusco de color de un indicador Idealmente el punto final debe coincidir con el punto

de equivalencia pero esto no se cumple praacutecticamente nunca porque los indicadores son pares

aacutecidobase muy deacutebiles y tienen una zona de viraje caracteriacutestica que depende del valor de su

constante de acidez pH=pKIn y del color que posee la forma aacutecida y la forma baacutesica

Indicador pKIn Color en

forma aacutecida

Color en

forma baacutesica

Azul de timol 17 rojo amarillo

Naranja de metilo 34 rojo amarillo

Rojo de metilo 50 rojo amarillo

Tornasol 65 rojo azul

Azul de bromotimol 71 amarillo azul

Fenolftaleiacutena 94 incoloro rosa

Amarillo de alizarina R 112 amarillo rojo

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- vidrio de reloj

- vaso de precipitados

- bureta

- matraz erlenmeyer

- matraz aforado 100 mL

- matraz aforado 500 mL

- matraz aforado 1000 mL

- pipetas aforadas

- tubos de ensayo

- gradilla

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

- agitador magneacutetico

- pH-metro digital

Reactivos

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 1 en etanol

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Ftalato aacutecido de potasio

Disoluciones tampoacuten de pH 4 y 7

Agua destilada

Disolucioacuten de KCl 3M

Vino vinagre y otras bebidas

Disoluciones preparadas

Disolucioacuten y dilucioacuten

Si se trata de sustancias soacutelidas se pesa en un vidrio de reloj la cantidad adecuada Se

pasa el soluto a un matraz aforado arrastrando con agua destilada y lavando varias veces el

recipiente utilizado para la pesada Se agita hasta disolucioacuten total enrasando posteriormente

Nunca debe llenarse el matraz antes de la adicioacuten del soluto ni enrasar hasta que no esteacute

completamente disuelto

Para solutos liacutequidos se calcula el volumen necesario tomaacutendolo exactamente con una

pipeta a ser posible aforada y se vierte en el matraz aforado Enrasamos con el disolvente

homogeneizando muy bien antes de usar la disolucioacuten

1- Preparar 100 mL de una disolucioacuten 25 N de NaOH

2- A partir de ella preparar 250 mL de disolucioacuten 01N Guardar esta disolucioacuten en un frasco

de vidrio topacio anotando en la etiqueta del mismo especie quiacutemica concentracioacuten factor

nombre de la persona que lo ha preparado y fecha

3- Preparar partir de la disolucioacuten maacutes concentrada 100 mL de disolucioacuten 001 N 005 N y

0001N y reservar una parte de ellas en tubos de ensayo para medir posteriormente el pH

Estandarizacioacuten (caacutelculo del factor)

La valoracioacuten de la disolucioacuten 01N preparada anteriormente se efectuacutea utilizando como

sustancia patroacuten el ftalato aacutecido de potasio cuyo peso equivalente (Peq) coincide con su peso

molecular que es de 20423 gmol

Si utilizamos una bureta de 50 mL se pesa en un vidrio de reloj limpio y seco una

cantidad de patroacuten exactamente medida hasta el mg en un intervalo comprendido entre 08 y 09

g para ello usamos una balanza de precisioacuten Sin embargo si la bureta es de 25 mL se pesa

040-045 g

La cantidad pesada se introduce cuidadosamente en un erlenmeyer y se disuelve con

aproximadamente 25 mL de agua destilada antildeadiendo a continuacioacuten 2 o 3 gotas de disolucioacuten

de fenolftaleiacutena como indicador

La bureta se enjuaga primero con el reactivo a emplear (en este caso con la disolucioacuten

01N de NaOH) y posteriormente se rellena hasta el enrase Se debe tener mucho cuidado de

que no queden burbujas de aire en el interior de la bureta ya que estariacuteamos cometiendo un

error

La valoracioacuten se comienza calculando en primer lugar el volumen teoacuterico que debemos

consumir

V(mL)teoacutericos =

mg ftalato pesadoPeq ftalato

Nteoacuterica

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A continuacioacuten se vierte sobre el erlenmeyer que contiene la sustancia patroacuten disuelta un

volumen proacuteximo por defecto al volumen teoacuterico La valoracioacuten se continuacutea antildeadiendo gota a

gota sobre el erlenmeyer el reactivo valorante agitando continuamente hasta que la disolucioacuten

toma una coloracioacuten rosa que debe persistir durante 15-20 segundos Anotar el volumen de

NaOH 01N consumido realmente o volumen praacutectico

factor =Vteoacuterico

Vpraacutectico

Una vez obtenido el factor de correccioacuten la normalidad real de la disolucioacuten de NaOH preparada

resulta de multiplicar la normalidad teoacuterica por dicho factor

Nreal = Nteoacuterica times factor

La valoracioacuten de una disolucioacuten debe hacerse al menos dos veces Si los factores

calculados difieren entre siacute maacutes de 3-5 mileacutesimas debe efectuarse una tercera valoracioacuten y

calcular la media entre los valores maacutes proacuteximos desechando el valor maacutes dispar

Valoracioacuten aacutecido-base Determinacioacuten de la concentracioacuten de una disolucioacuten problema de

HCl mediante una disolucioacuten estandarizada de NaOH 01N

En un erlenmeyer limpio se ponen 10 mL exactamente medidos con pipeta de HCl de

concentracioacuten desconocida Se antildeaden unos 20 mL aproximadamente de agua destilada y 3 o

4 gotas del indicador fenolftaleiacutena

La bureta se enrasa a cero con la disolucioacuten de NaOH de concentracioacuten conocida (01N)

y factor calculado y se deja caer gota a gota sobre la disolucioacuten problema de HCl agitando

continuamente hasta que el indicador cambie de incoloro a color rosaacuteceo estable

(aproximadamente 20 segundos) llegaacutendose entonces al punto final de la valoracioacuten Anotar el

volumen de NaOH gastado y calcular la concentracioacuten de HCl problema

Medida del pH

El mantenimiento y uso del pH-metro exige unas miacutenimas normas que deben cumplirse

para un correcto funcionamiento del aparato

En primer lugar la parte del electrodo que lleva la membrana debe mantenerse siempre

huacutemeda Para ello se debe colocar la capucha protectora con una disolucioacuten de KCl 3M siempre

que no se vaya a usar durante un tiempo

Antes de proceder a una medida debe retirarse la capucha protectora Seguidamente el

electrodo se enjuaga perfectamente con agua destilada con objeto de disolver las partiacuteculas de

KCl que puedan quedar adheridas y se sumerge en un vaso de precipitados que contenga agua

destilada A continuacioacuten se quita la membrana situada en el extremo lateral superior con objeto

de igualar la presioacuten del electrolito interno del electrodo a la presioacuten atmosfeacuterica y se conecta el

aparato

El conmutador se situaraacute en posicioacuten de parada mantenieacutendolo asiacute durante unos 10

minutos Transcurrido este tiempo se retira el electrodo de la disolucioacuten en que estaba sumergido

y se procede a secarlo mediante un papel suave procediendo al ajuste del conjunto electrodo-

aparato medidor de potencial

Previamente a efectuar cualquier medida se debe sumergir la sonda de temperatura en la

disolucioacuten cuyo pH queremos medir El ajuste del pH-metro se realiza mediante el uso de

disoluciones tampoacuten de pH conocido Asiacute una vez secado el electrodo se procede a su inmersioacuten

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en una disolucioacuten de pH 7 y se siguen las instrucciones del fabricante del pH-metro A

continuacioacuten se enjuaga el electrodo con agua destilada y tras secarlo con un papel suave se

introduce en una disolucioacuten tampoacuten de pH 4 (si las disoluciones cuyo pH queremos medir son

aacutecidas) o bien en una disolucioacuten tampoacuten de pH 9 o 10 (si las disoluciones son baacutesicas) siguiendo

las instrucciones del fabricante del pH-metro Es recomendable que el electrodo se mantenga

sumergido en el tampoacuten de pH 4 hasta el momento de su utilizacioacuten

Antes de proceder a determinar el pH de una disolucioacuten el pH-metro debe estar

perfectamente ajustado y el electrodo completamente limpio enjuagaacutendolo varias veces con

agua destilada y secaacutendolo con un papel suave y humedecido

Por uacuteltimo el electrodo debe sumergirse en la disolucioacuten teniendo precaucioacuten de que no

roce con las paredes ni con el fondo del recipiente y de que al menos el liacutequido cubra

perfectamente el diafragma del electrodo Estas recomendaciones deben seguirse

escrupulosamente para conseguir medidas reproducibles

1- Ajustar el pH-metro seguacuten las normas enunciadas

2- Medir el pH de todas las disoluciones preparadas en la praacutectica de disoluciones y

diluciones

3- Medir el pH del agua destilada del agua de consumo de un vino vinagre y algunas

bebidas comunes

CUESTIONARIO

1- Calcular el factor de la disolucioacuten de NaOH que se han preparado

2- Diferencia entre punto final y punto de equivalencia

3- iquestPuede ser diferente el pH del punto final y el del punto de equivalencia Citar alguacuten

ejemplo

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PRAacuteCTICA 4

MEDIDAS DE LA ACIDEZ DE ACEITE LECHE Y VINAGRE

OBJETIVOS

Utilizar las teacutecnicas de valoracioacuten para conocer la composicioacuten en aacutecidos de distintos

productos naturales

Conocer el valor de pH de distintas bebidas

Comprender las formas de expresar el contenido en aacutecidos de distintos productos

naturales

Diferenciar entre acidez y pH

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

La acidez de un producto natural se considera como su contenido en sustancias aacutecidas

Habitualmente se determina mediante teacutecnicas de valoracioacuten aacutecido-base y se puede expresar

como la cantidad equivalente de un aacutecido caracteriacutestico de ese producto natural

Otra forma de expresar la acidez es mediante el valor de pH determinado con un pH-

metro no obstante este meacutetodo queda limitado a disoluciones acuosas

Formas de expresar la acidez de un aceite

Grado de acidez es el contenido en de los aacutecidos grasos libres contenidos en el aceite

En los aceites vegetales se expresa como si todos los aacutecidos libres fueran aacutecido oleico

(C18H34O2) Soacutelo en casos particulares y seguacuten la procedencia de la grasa se expresa

referida al aacutecido palmiacutetico (C16H32O2) aacutecido laacuteurico (C12H24O2) u otros Salvo que se

indique otra cosa la acidez de un aceite vegetal se entiende expresada en

119892 aacute119888119894119889119900 119900119897119890119894119888119900100 119892 119892119903119886119904119886frasl ( mm)

Iacutendice de acidez expresa el nordm de mg de KOH necesarios para neutralizar 1 g de aceite

o grasa

Forma de expresar la acidez de la leche

El aacutecido mayoritario contenido en la leche es el aacutecido laacutectico (CH3-CHOH-COOH) Por

ello se expresa la acidez como cantidad (g) de aacutecido laacutectico por cada 100 mL de leche

Forma de expresar la acidez del vinagre

El vinagre se considera una disolucioacuten acuosa obtenida por fermentacioacuten aceacutetica del vino

o de la sidra y contiene aacutecidos volaacutetiles como el aacutecido aceacutetico y aacutecidos no volaacutetiles como

el aacutecido tartaacuterico La acidez total o grado aceacutetico se define como la totalidad de los aacutecidos

que contiene el vinagre expresada en gramos de aacutecido aceacutetico (CH3-COOH) por cada

100 mL de vinagre

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer 250 mL

- vidrio de reloj

- vasos de precipitados

- matraces aforados

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

- probetas

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

Reactivos

KOH en lentejas (riqueza 85 Mm = 561)

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 01 y 1 en etanol

Ftalato aacutecido de potasio

Mezcla 11 etanol-eacuteter dietiacutelico neutralizada con KOH 01N

Vino vinagre y otras bebidas

Acidez de un aceite

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de KOH 01N o 05N estandarizada previamente y utilizando como indicador

fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Pesar con una aproximacioacuten de 001 g entre 10 y 15 g de aceite en un erlenmeyer

previamente tarado

Antildeadir 50 mL de la mezcla disolvente (alcohol-eacuteter etiacutelico) previamente neutralizada con

KOH 001N y agitar Antildeadir 5 mL de indicador fenolftaleiacutena 01

Cargar la bureta con el reactivo valorante KOH 01N o 005N Enrasar y comenzar la

valoracioacuten agitando continuamente hasta viraje del indicador Anotar el volumen de KOH

gastado

Grado de acidez ( aacutecido oleico) =VKOH ∙ M ∙ N

10 ∙ Paceite

Iacutendice de acidez =561 ∙ VKOH ∙ N

Paceite

V = volumen (mL) del reactivo valorante KOH utilizado

N = normalidad exacta del reactivo valorante KOH utilizado

M = masa molecular del aacutecido graso en que se expresa la acidez

(Moleacuteico=282 gmol Mpalmiacutetico= 256 gmol Mlauacuterico= 200 gmol)

P = peso (g) del aceite problema

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Acidez de la leche

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de NaOH 01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al

01 en etanol

Tomar 10 mL de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un

erlenmeyer Antildeadir unos 25 mL de agua destilada medidos con una probeta

Antildeadir unas 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N seguacuten el mismo procedimiento usado en la valoracioacuten del aceite

hasta viraje del indicador (coloracioacuten rosa persistente durante 20 s)

Acidez de la leche =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vleche

V = volumen (mL)

M = masa molar del aacutecido laacutectico (90 gmol)

Acidez del vinagre

Es una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante se usa una disolucioacuten de NaOH

01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Medir exactamente 2 mL de vinagre con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada

de 5 mL y verterlos en un erlenmeyer

Diluir con unos 25 mL de agua destilada medidos en una probeta

Antildeadir 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador

Acidez total o Grado aceacutetico =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vvinagre

V = volumen (mL)

M = masa molecular del aacutecido aceacutetico (60 gmol)

CUESTIONARIO

1- Calcular grado de acidez y el iacutendice de acidez del aceite problema

2- Deducir las expresiones del caacutelculo del Grado de acidez y del Iacutendice de acidez de un

aceite teniendo en cuenta que en toda valoracioacuten aacutecido-base se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

3- Calcular el grado de acidez de la leche problema

4- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado de acidez de la leche

5- Calcular la acidez total o grado aceacutetico del vinagre problema

6- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado aceacutetico de un vinagre

7- iquestCuaacuteles son los aacutecidos representativos del aceite de oliva de la leche del vinagre y

del vino Escriba su foacutermula quiacutemica

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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Otro material

varillas pipeta Pasteur agitador magneacutetico

embudo Buumlchner vidrios de reloj frascos lavadores

espaacutetulas mechero Bunsen pH-metro

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balanza granatario balanza analiacutetica kitasato

LIMPIEZA DEL MATERIAL

Para que los resultados obtenidos en el laboratorio sean fiables se ha de mantener la

mesa de trabajo perfectamente limpia y se debe limpiar el material de laboratorio de forma

adecuada Y una vez utilizado el material es aconsejable proceder a su limpieza lo antes posible

Todo el material de vidrio se lava primero con agua y

jaboacuten y se enjuaga con agua del grifo A continuacioacuten se lava

el material (por arrastre) con agua destiladadesionizada

realizando un miacutenimo de cuatro enjuagues El material limpio

se deja boca arriba sobre la mesa o boca abajo sobre el papel

de filtro

Cuando se requiere material seco por ejemplo para pesar sobre un vaso una vez limpio

se introduce en la estufa teniendo en cuenta que nunca se debe de poner en la estufa el material

volumeacutetrico (pipetas buretas matraces aforados) Si debe estar seco pude enjuagarse con etanol

o acetona para acelerar el secado

Cuando se usan pipetas y buretas (material volumeacutetrico) se ha de tener la precaucioacuten de

enjuagarlas (ensuciarlas) con la disolucioacuten que se va a medir al menos cuatro veces

SEGURIDAD EN EL LABORATORIO

El trabajo en el laboratorio presenta caracteriacutesticas que lo diferencian de otras aacutereas entre

otras cosas por la gran variedad de riesgos como incendios explosiones intoxicaciones y

quemaduras

No se deben de llevar comida ni bebida al laboratorio

Trabajar siempre con bata y llevarla abotonada

Hay que usar guantes de goma cuando se manejen sustancias potencialmente peligrosas

al contacto con la piel

Es conveniente el uso de gafas de seguridad

No se deben usan lentillas en el laboratorio sobre todo si se va a trabajar con disolventes

y sustancias volaacutetiles

Si se tiene pelo largo deberaacute estar recogido hacia atraacutes

Nunca se debe probar el sabor ni el olor de productos y mezclas quiacutemicas

Es preciso mantener el aacuterea de trabajo ordenada y limpia

Los desperdicios hay que depositarlos en recipientes adecuados

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Es muy importante no contaminar los reactivos Para ello no se debe pipetear

directamente de los mismos y en el caso de soacutelidos hay que utilizar espaacutetulas limpias

No pipetear con la boca

Hay que mantener los recipientes de productos quiacutemicos perfectamente tapados

No se deben mantener los mecheros encendidos cuando no se usan

No se debe trabajar con liacutequidos inflamables cerca de la llama de los mecheros

En caso de evacuacioacuten eacutesta debe ser ordenada y sin prisas

Como prevencioacuten todos los pasillos y salidas deben de estar libres de obstrucciones Las

puertas deben estar desbloqueadas

En caso de quemadura superficial con un producto quiacutemico lavar con agua abundante

salvo si la lesioacuten se ha producido con aacutecido sulfuacuterico En este caso se neutraliza con

agua jabonosa Si la quemadura es con una base fuerte lavar abundantemente con agua

acidulada o vinagre

CUESTIONES

1 Ordene de mayor a menor precisioacuten el siguiente material de vidrio pipeta graduada

pipeta aforada probeta vasos de precipitados erlenmeyer

2 iquestQueacute hacer en caso de conato de incendio en el laboratorio

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PRAacuteCTICA 1

PREPARACIOacuteN DE DISOLUCIONES

MEDIDAS FIacuteSICAS DE LA CONCENTRACIOacuteN DE UNA DISOLUCIOacuteN

OBJETIVOS

Aprender a preparar disoluciones de una concentracioacuten determinada

Utilizar distintos modos de expresar la concentracioacuten de las disoluciones en unidades

fiacutesicas y los aparatos para medirlas

Interpretar correctamente los resultados

INTRODUCCIOacuteN

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea formada por una o varias especies o

sustancias quiacutemicas La sustancia que se encuentra en menor proporcioacuten recibe el nombre de

soluto mientras que la que se encuentra en mayor proporcioacuten recibe el nombre de disolvente

Las proporciones entre ambas se mantienen constantes en cualquier volumen que se tome de la

disolucioacuten

La proporcioacuten o relacioacuten entre la cantidad de soluto y la de disolvente define la

concentracioacuten de la disolucioacuten Eacutesta puede expresarse de muacuteltiples formas mediante unidades

fiacutesicas y unidades quiacutemicas Las unidades fiacutesicas maacutes comunes son

Peso de soluto por unidad de volumen de disolucioacuten (mv)

Porcentaje masa-volumen ( mv) gramos de soluto que se disuelven en cien mililitros

de disolucioacuten

119846119855 = 119840 119852119848119845119854119853119848

119846119819 119837119842119852119848119845119854119836119842oacute119847 119857 120783120782120782

Peso de soluto por peso de disolvente (mm)

Porcentaje de soluto por cada 100 g de peso de disolucioacuten ( mm) o porcentaje de

composicioacuten

mm = g soluto

g disolucioacuten x 100

Porcentaje volumen-volumen ( vv) mililitros de soluto por cada cien mililitros de

disolucioacuten

119855119855 = 119846119819 119852119848119845119854119853119848

119846119819 119837119842119852119848119845119854119836119842oacute119847 119857 120783120782120782

Partes por milloacuten (ppm) es un concepto anaacutelogo al de porcentaje pero este se utiliza para

concentraciones muy pequentildeas Se define como partes de masa de soluto que se

encuentran en un milloacuten de partes de disolucioacuten Se puede referir a partes en volumen

(ppmv) lo que equivale a miligramos de soluto que contiene un litro de disolucioacuten (mgL o

g103L) o a partes en masa (ppmm) lo que equivale a miligramos de soluto que contiene

un kilogramo de disolucioacuten (mgKg o mg106mg) Tambieacuten se usa la unidad ppb (partes

por billoacuten) siendo 1ppm=103 ppb oacute 1ppb=10-3 ppm

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Definiciones

Masa voluacutemica o densidad especiacutefica es una propiedad intensiva de la materia y

expresa la masa por unidad de volumen Unidades gcm3 para soacutelidos y liacutequidos gL

para gases

No se debe confundir con la densidad relativa que se define como el cociente entre

la densidad especiacutefica de la disolucioacuten problema y la densidad especiacutefica de otra

disolucioacuten tomada como referencia

Se mide con el areoacutemetro o densiacutemetro el cual se basa en el Principio de

Arquiacutemedes ldquoun cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo

experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desalojardquo A

traveacutes de las tablas de equivalencia se puede calcular la concentracioacuten de la disolucioacuten

Densidad o densidad relativa es el cociente entre la masa voluacutemica del compuesto o

disolucioacuten y la masa voluacutemica del agua destilada medida en las mismas condiciones de T

y P No tiene unidades

ordmBaumeacute

o en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de

disolucioacuten La escala se construye a 15 ordmC

0 ordmBeacute = agua destilada

10 ordmBeacute = 10 g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles

Los grados Beacute de un mosto corresponden de forma aproximada al (vv) en

etanol probable del futuro vino

o en liacutequidos menos densos que agua

0 ordmBeacute = 10 g NaCl + 90 g H2O

10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a 20 ordmC Se usa para medir soacutelidos

solubles totales en disoluciones acuosas Es la unidad maacutes utilizada en la industria

agroalimentaria Se mide con el refractoacutemetro que se basa en la medida del iacutendice de

refraccioacuten es decir en el cambio de la velocidad de la luz al atravesar dos medios de

distinta naturaleza (el aire y la disolucioacuten)

Ley de las Diluciones

Cuando se prepara una disolucioacuten de una determinada concentracioacuten es faacutecil preparar a

partir de ella otra disolucioacuten de menor concentracioacuten es decir preparar disoluciones maacutes diluidas

Para ello se emplea la Ley de las Diluciones

119829120782 times 119810120782 = 119829119813 times 119810119813

V0 es el volumen de la disolucioacuten concentrada de concentracioacuten C0 que hay que tomar

para preparar un volumen VF de una disolucioacuten de concentracioacuten CF maacutes diluida que la anterior

Es decir diluir es disminuir la concentracioacuten de los solutos de una disolucioacuten Mientras

que concentrar es aumentar la concentracioacuten de los solutos de una disolucioacuten El factor de

dilucioacuten se puede definir como el nuacutemero de veces que una disolucioacuten es maacutes diluida que otra

y se calcula dividiendo la concentracioacuten de la disolucioacuten maacutes concentrada por la maacutes diluida

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

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Material

Diverso material de vidrio Embudos buchner y Kitasato

Pipetas aforadas de 10 y 25 mL Densiacutemetros en escala gmL

Pipetas graduadas de 10 y 25 mL Areoacutemetros

Embudos de vidrio Refractoacutemetro en escala Brix

Reactivos

Azuacutecar (Sacarosa)

Sal comuacuten (Cloruro soacutedico)

Agua destilada

Los matraces aforados se emplean para la preparacioacuten de disoluciones de

concentracioacuten conocida Las disoluciones pueden prepararse tomado un peso de soacutelido o un

volumen de un liacutequido y diluyeacutendolos hasta el volumen deseado en un matraz de esa capacidad

Cuando se deba partir de una sustancia soacutelida se pesa la cantidad correspondiente a

eacutesta y se traslada a un vaso de precipitados disolvieacutendola en un volumen no muy grande del

disolvente elegido Conseguida la disolucioacuten se trasvasa al matraz aforado vertieacutendola a traveacutes

de un pequentildeo embudo colocado sobre su boca y se lava el vaso cinco o seis veces con el

disolvente hasta asegurarse que no queda ninguna porcioacuten de la disolucioacuten sin trasvasar El

matraz entonces se llena hasta casi el arranque del cuello y se homogeneiza su contenido

imprimieacutendole un movimiento de rotacioacuten Se deja entonces que la disolucioacuten adquiera la

temperatura ambiente y por uacuteltimo se le antildeade cuidadosamente el disolvente necesario para

que llegue hasta el enrase Despueacutes de lo cual se vuelve a homogeneizar la disolucioacuten lo mejor

posible por inversioacuten repetida del matraz con su tapoacuten bien ajustado durante 4 o 5 minutos

Si la disolucioacuten se prepara a partir de un liacutequido el volumen medido de este contenido de

ordinario en una pipeta o una bureta se deja caer directamente dentro del matraz y luego se le

antildeade el disolvente de la misma manera que la descrita en la preparacioacuten de la disolucioacuten de un

soacutelido

Las mayores y maacutes frecuentes fuentes de error en el manejo de las pipetas son en orden

de magnitud

1 Las vibraciones causadas al sostener las pipetas llenas con las manos

2 El efecto de la temperatura sobre la peliacutecula de liacutequido que retienen sus paredes

3 La inclinacioacuten variable y el efecto teacutermico de su manejo a efectos de vaciado

Para utilizar las pipetas estando la pipeta perfectamente seca por fuera se toma una

pequentildea porcioacuten de la disolucioacuten que se va a medir y con ella se enjuaga el interior de la pipeta

Esta porcioacuten se expulsa repitieacutendose la operacioacuten varias veces hasta eliminar cualquier vestigio

de agua destilada descartando todas estas porciones de disolucioacuten Entonces se llena la pipeta

que se introduce solo lo suficiente para que no quede su extremo inferior al descubierto una vez

llena aspirando poco a poco hasta que el liacutequido llegue unos centiacutemetros por encima del trazo

superior Se cierra entonces el extremo superior con el dedo iacutendice seco

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Para medir el volumen de liacutequido se mantiene la pipeta ya separada del liacutequido de manera

que el enrase de la misma quede en liacutenea horizontal con el ojo del operador y entonces se

disminuye ligeramente la presioacuten del dedo hasta que la parte inferior del menisco coincida

con el enrase con un pequentildeo trozo de papel de filtro se secan las gotas que hubieran podido

haber quedado adheridas exteriormente teniendo cuidado de no tocar el orificio de salida ya que

este hecho provoca por capilaridad la salida de parte del liacutequido que ya se ha medido Entonces

se introduce el extremo de la pipeta dentro del recipiente donde se va a verter el liacutequido y se deja

escurrir eacuteste manteniendo la pipeta en

posicioacuten vertical pero de manera que

forme aacutengulo con la pared del recipiente

Despueacutes de que se ha vaciado la pipeta

se espera unos 14 o 15 segundos sin

que la punta de la pipeta deje de tocar la

pared del recipiente a fin de que el

liacutequido que queda adherido a la pared

interna de la pipeta escurra

completamente Es preciso proceder de

esta manera porque las pipetas se

aforan en la faacutebrica siguiendo el mismo

mecanismo y por lo tanto si se opera con

ellas de otra forma el volumen de liacutequido

que dejan salir es distinto del que figura

grabado en ellas

Las pipetas nunca se deben de sacudir despueacutes de usadas y mucho menos soplar para

que salgan las uacuteltimas porciones de liacutequido que quedan en su interior el aforo de las mismas ya

estaacute efectuado teniendo en cuenta esta pequentildea cantidad de liacutequido que no forma parte del

volumen total o parcial grabado en la pipeta

Preparacioacuten de 250 mL de una disolucioacuten acuosa de sacarosa 250 gL

1 Calcular la cantidad de sacarosa que hay que pesar

2 Pesar la cantidad necesaria de sacarosa Para ello usamos un vaso de precipitados limpio

y seco

3 Disolver bien la sacarosa con un volumen de agua destilada que no supere la mitad del

volumen final Para ello se puede usar una varilla o un agitador magneacutetico

4 Trasvasar la disolucioacuten a un matraz aforado de 250 mL en el que previamente se ha

antildeadido un poco de disolvente Enjuagar el vaso con un poco de agua destilada y antildeadirla

al matraz Completar hasta la sentildeal de aforo con agua destilada Tapar y homogeneizar

Preparacioacuten de 250 mL de una disolucioacuten acuosa con una concentracioacuten de sacarosa diez

veces menor que la anterior de 250 gL

1 Calcular el volumen que debe de tomarse de la disolucioacuten de sacarosa de 250 gL a partir

de la Ley de Diluciones 119829120782 ∙ 119810120782 = 119829119813 ∙ 119810119813

2 Tomar el volumen calculado con una pipeta aforada

3 Completar con agua destilada el nuevo matraz hasta el aforo Tapar y homogeneizar

Medidas areomeacutetricas de la masa voluacutemica grado Brix y Baumeacute Medida refractomeacutetrica

del grado Brix

Esquema del uso correcto de una pipeta aforada

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1 Verter en una probeta de 250 mL y medir la densidad especiacutefica y el grado Baumeacute Para

ello se sumerge el aeroacutemetro de manera que no toque con el fondo y que no roce con las

paredes La lectura se efectuacutea en la escala situada en el vaacutestago fino anotando la medida

correspondiente a la liacutenea que coincide con la superficie del liacutequido

2 Poner una gota de la disolucioacuten en el refractoacutemetro de mano y medir el grado Brix

3 Mida tambieacuten la densidad especiacutefica el grado Beacute y el Brix del agua destilada

4 Preparar 250 mL de una disolucioacuten de 150 gL de sal comuacuten (NaCl) y repetir el mismo

procedimiento usado para la disolucioacuten de azuacutecar

CUESTIONES

1 Construya un tabla con los valores de masa voluacutemica densidad relativa ordmBeacute ordmBx y aacutengulo

de refraccioacuten de las cuatro disoluciones preparadas y comente los resultados

Disolucioacuten gL Masa

voluacutemica Densidad ordm Baumeacute ordm Brix

Azuacutecar

Azuacutecar

Sal comuacuten

Sal comuacuten

Agua destilada

2 Exprese las concentraciones en molL de todas las disoluciones Para ello debe saber

que el azuacutecar es sacarosa (C12H22O11) y que la sal comuacuten es NaCl Las masas atoacutemicas

son C = 12 gmol H = 1 gmol O = 16 gmol Na = 23 gmol y Cl = 355 gmol

3 Sabiendo que la densidad absoluta del agua destilada en las condiciones de presioacuten y

temperatura del laboratorio es 0997 gmL calcule las densidades relativas de todas las

disoluciones medidas

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Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

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PRAacuteCTICA 2

SEPARACIOacuteN DE COMPONENTES DE UNA MEZCLA

OBJETIVOS

Conocer las teacutecnicas de separacioacuten de los componentes de una mezcla homogeacutenea y

heterogeacutenea

Relacionar la teacutecnica usada con la propiedad del componente separado

INTRODUCCIOacuteN

Las sustancias puras se caracterizan porque tienen composicioacuten fija no pueden

separarse por meacutetodos fiacutesicos en otras sustancias maacutes simples y durante un cambio de estado

la temperatura se mantiene constante

Una mezcla es una combinacioacuten fiacutesica de dos o maacutes sustancias puras que tiene

composicioacuten variable y sus componentes pueden separarse Ademaacutes la temperatura es variable

durante el cambio de estado

Por una parte las mezclas se consideran homogeacuteneas usualmente llamadas disoluciones

(praacutectica 1) cuando constan de una sola fase ya que sus componentes estaacuten iacutentimamente

mezclados y presentan la misma composicioacuten y propiedades en cualquiera de sus partes

Por otra parte las mezclas heterogeacuteneas constan de dos o maacutes fases y sus componentes

pueden identificarse a simple vista o con ayuda de un microscopio Las propiedades fiacutesico-

quiacutemicas de las distintas sustancias que componen una mezcla se utilizan para proceder a su

separacioacuten Por ejemplo la mezcla de NaCl NH4Cl y SiO2 puede separarse en sus componentes

aprovechando las siguientes propiedades

COMPUESTO SOLUBILIDAD 25ordmC

(g100g H2O)

PUNTO DE FUSIOacuteN

(ordmC)

PUNTO DE SUBLIMACIOacuteN

(ordmC)

NaCl 35 801 -

NH4Cl 37 - 305

SiO2 Insoluble 1600 -

- Solubilidad cantidad maacutexima de un compuesto que puede disolverse en agua a una

temperatura dada

- Punto de Fusioacuten temperatura a la cual la materia pasa de estado soacutelido a estado liacutequido

- Punto de Ebullicioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado liacutequido al estado

gaseoso

- Punto de Sublimacioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado soacutelido al estado

gaseoso

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Caacutepsula de porcelana Embudos buchner y Kitasato

Vidrio de reloj Embudos de vidrio

Papel de filtro Varilla de vidrio

Pinzas Probeta

Placa calefactora o mechero Diverso material de vidrio

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Reactivos

Mezcla problema

Agua destilada

Separacioacuten de los componentes de una mezcla formada por cloruro soacutedico cloruro

amoacutenico y dioacutexido de silicio

Separacioacuten del cloruro amoacutenico

La separacioacuten del cloruro amoacutenico lo vamos a hacer aprovechando su capacidad de

sublimacioacuten que no tienen los otros componentes de la mezcla

Pesar una caacutepsula de porcelana vaciacutea con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la pesada

Antildeadir sobre la misma caacutepsula unos 5 g de mezcla anotando la pesada del conjunto

caacutepsula + mezcla con una aproximacioacuten de 001 g

Colocar la caacutepsula conteniendo la mezcla sobre una placa calefactora eleacutectrica o sobre la

placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

Calentar suavemente hasta la aparicioacuten de humos blancos y agitar la mezcla suavemente

con la varilla de vidrio hasta que no se desprendan vapores

Apagar el mechero o la placa calefactora y retirar la caacutepsula caliente con ayuda de una

pinza de madera Esperar a que se enfriacutee

Pesar la caacutepsula que contiene la mezcla resultante y calcular por diferencia la cantidad

de NH4Cl que habiacutea en la mezcla original

Reservar la caacutepsula conteniendo los restantes componentes de la mezcla NaCl y SiO2

Separacioacuten del cloruro soacutedico por lixiviacioacuten

Aprovechando que el dioacutexido de silicio es insoluble en agua vamos a separar el cloruro

soacutedico

Pesar una caacutepsula junto con un vidrio de reloj con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la

pesada

Antildeadir 10 mL de agua destilada sobre la mezcla de NaCl y SiO2 con objeto de disolver el

NaCl agitando continuamente La siacutelice se separa asiacute por decantacioacuten quedando en el

fondo de esta caacutepsula

Verter cuidadosamente la disolucioacuten de NaCl sobre la nueva caacutepsula pesada junto al

vidrio de reloj

Repetir las dos operaciones anteriores 2 veces con objeto de asegurar la completa

disolucioacuten del NaCl

La caacutepsula que contiene la disolucioacuten de NaCl se cubre con el vidrio de reloj y se coloca

en la placa calefactora o sobre placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

calentando suavemente hasta la evaporacioacuten completa del agua

Cuando la caacutepsula que contiene el NaCl junto al vidrio de reloj esteacuten friacuteos pesar en una

balanza

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Calcular la cantidad de NaCl que habiacutea en la mezcla

Secar el dioacutexido de silicio (siacutelice)

La caacutepsula que contiene la siacutelice se calienta suavemente agitando con la varilla de vidrio

para disgregar la siacutelice y secarla mas raacutepidamente

Una vez seca y enfriada se pesa la caacutepsula que contiene la siacutelice obtenieacutendose por

diferencia el peso de siacutelice

Calcular la cantidad de siacutelice que habiacutea en la mezcla

CUESTIONES

1 Calcule el peso de cada componente contenido en la cantidad real de mezcla que ha

pesado

2 Exprese la composicioacuten de la mezcla en (pp)

3 Calcule la fraccioacuten molar de cada componente

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PRAacuteCTICA 3

PREPARACION Y ESTANDARIZACION DE DISOLUCIONES

ACIDO-BASE DILUCIONES VALORACIONES MEDIDA DE pH

OBJETIVOS

Preparar disoluciones de aacutecidos y bases

Conocer el concepto de estandarizacioacuten de disoluciones con sustancias patroacuten

Familiarizarse con el concepto de reactivo limitante

Aprendizaje del ajuste y manejo de un pH-metro digital

Familiarizacioacuten con los valores de pH de disoluciones y bebidas usuales

INTRODUCCIOacuteN

Numerosas reacciones quiacutemicas tienen lugar en disolucioacuten por ejemplo las reacciones

quiacutemicas que tienen lugar en los suelos agriacutecolas o en el medio interno de los seres vivos De

hecho reacciones que podriacutean realizarse directamente entre sustancias quiacutemicas puras se

realizan frecuentemente entre dichas sustancias disueltas dada la mayor facilidad de reaccioacuten

La concentracioacuten de la disolucioacuten puede expresarse de muacuteltiples formas

Molaridad M =moles soluto

V (L) disolucioacuten

Normalidad N =nordm eq soluto

V (L) disolucioacuten

nordm eq soluto =Peso (g) soluto

Peq soluto

Peq soluto =Pm soluto

nordm eminus valenca

N = M times valencia

La valencia de un aacutecido o una base es el nuacutemero de protones (H+) o iones OH-

respectivamente que se intercambian en una reaccioacuten

El conocimiento de la concentracioacuten exacta de los reactivos que se utilizan para calcular

la concentracioacuten de otros reactivos o productos es baacutesico si se quieren conseguir medidas

comparables El procedimiento se denomina estandarizacioacuten titulacioacuten o valoracioacuten Es

necesario praacutecticamente siempre ya que los productos que se utilizan en un laboratorio

normalmente no tienen purezas del 100 Se efectuacutea mediante el uso de sustancias estaacutendar

o patroacuten que son compuestos muy puros y estables y por lo general de elevada masa

molecular Con ellas se calcula el factor de correccioacuten

Aacutecidos y Bases

Las ideas sobre los aacutecidos y bases estaacuten presentes de forma habitual en la vida ordinaria

El problema medioambiental de la ldquolluvia aacutecidardquo champuacutes de pH neutro antiaacutecidoshellip Seguacuten la

Teoriacutea de BrOslashnsted-Lowry un aacutecido es un dador de protones y una base es un aceptor de

protones El pH se define como el logaritmo cambiado de signo de la concentracioacuten de protones

(H+) aunque maacutes correctamente seriacutea de la actividad de estos iones

119849119815 = minus119845119848119840 [119815+]

Su determinacioacuten se realiza mediante un pH-metro aunque hay otros meacutetodos menos

precisos como puede ser el uso de papeles indicadores de pH o disoluciones de indicadores

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Los pH-metros efectuacutean una medida potenciomeacutetrica del pH y normalmente van

equipados con un electrodo de vidrio que posee una membrana de vidrio sensible a las

variaciones de pH y es selectivo a los iones H+ La parte electroacutenica del aparato realiza una

medida de la diferencia de potencial entre las membranas y la disolucioacuten que mediante la

ecuacioacuten de Nernst es transformada a escala de pH

Un indicador aacutecido-base es una sustancia orgaacutenica soluble cuyo color depende del pH

de la disolucioacuten donde se ha antildeadido

Se usan sobre todo en las valoraciones aacutecido-base En estas valoraciones una cantidad

exactamente medida de aacutecido o base se valora con una base o un aacutecido respectivamente de

concentracioacuten conocida El punto de equivalencia se alcanza cuando se ha antildeadido una cantidad

equivalente de reactivo valorante exactamente igual a los equivalentes de la sustancia problema

Se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

El punto final es el momento en que se da una valoracioacuten por terminada Viene dado por

el cambio brusco de color de un indicador Idealmente el punto final debe coincidir con el punto

de equivalencia pero esto no se cumple praacutecticamente nunca porque los indicadores son pares

aacutecidobase muy deacutebiles y tienen una zona de viraje caracteriacutestica que depende del valor de su

constante de acidez pH=pKIn y del color que posee la forma aacutecida y la forma baacutesica

Indicador pKIn Color en

forma aacutecida

Color en

forma baacutesica

Azul de timol 17 rojo amarillo

Naranja de metilo 34 rojo amarillo

Rojo de metilo 50 rojo amarillo

Tornasol 65 rojo azul

Azul de bromotimol 71 amarillo azul

Fenolftaleiacutena 94 incoloro rosa

Amarillo de alizarina R 112 amarillo rojo

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- vidrio de reloj

- vaso de precipitados

- bureta

- matraz erlenmeyer

- matraz aforado 100 mL

- matraz aforado 500 mL

- matraz aforado 1000 mL

- pipetas aforadas

- tubos de ensayo

- gradilla

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

- agitador magneacutetico

- pH-metro digital

Reactivos

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 1 en etanol

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Ftalato aacutecido de potasio

Disoluciones tampoacuten de pH 4 y 7

Agua destilada

Disolucioacuten de KCl 3M

Vino vinagre y otras bebidas

Disoluciones preparadas

Disolucioacuten y dilucioacuten

Si se trata de sustancias soacutelidas se pesa en un vidrio de reloj la cantidad adecuada Se

pasa el soluto a un matraz aforado arrastrando con agua destilada y lavando varias veces el

recipiente utilizado para la pesada Se agita hasta disolucioacuten total enrasando posteriormente

Nunca debe llenarse el matraz antes de la adicioacuten del soluto ni enrasar hasta que no esteacute

completamente disuelto

Para solutos liacutequidos se calcula el volumen necesario tomaacutendolo exactamente con una

pipeta a ser posible aforada y se vierte en el matraz aforado Enrasamos con el disolvente

homogeneizando muy bien antes de usar la disolucioacuten

1- Preparar 100 mL de una disolucioacuten 25 N de NaOH

2- A partir de ella preparar 250 mL de disolucioacuten 01N Guardar esta disolucioacuten en un frasco

de vidrio topacio anotando en la etiqueta del mismo especie quiacutemica concentracioacuten factor

nombre de la persona que lo ha preparado y fecha

3- Preparar partir de la disolucioacuten maacutes concentrada 100 mL de disolucioacuten 001 N 005 N y

0001N y reservar una parte de ellas en tubos de ensayo para medir posteriormente el pH

Estandarizacioacuten (caacutelculo del factor)

La valoracioacuten de la disolucioacuten 01N preparada anteriormente se efectuacutea utilizando como

sustancia patroacuten el ftalato aacutecido de potasio cuyo peso equivalente (Peq) coincide con su peso

molecular que es de 20423 gmol

Si utilizamos una bureta de 50 mL se pesa en un vidrio de reloj limpio y seco una

cantidad de patroacuten exactamente medida hasta el mg en un intervalo comprendido entre 08 y 09

g para ello usamos una balanza de precisioacuten Sin embargo si la bureta es de 25 mL se pesa

040-045 g

La cantidad pesada se introduce cuidadosamente en un erlenmeyer y se disuelve con

aproximadamente 25 mL de agua destilada antildeadiendo a continuacioacuten 2 o 3 gotas de disolucioacuten

de fenolftaleiacutena como indicador

La bureta se enjuaga primero con el reactivo a emplear (en este caso con la disolucioacuten

01N de NaOH) y posteriormente se rellena hasta el enrase Se debe tener mucho cuidado de

que no queden burbujas de aire en el interior de la bureta ya que estariacuteamos cometiendo un

error

La valoracioacuten se comienza calculando en primer lugar el volumen teoacuterico que debemos

consumir

V(mL)teoacutericos =

mg ftalato pesadoPeq ftalato

Nteoacuterica

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A continuacioacuten se vierte sobre el erlenmeyer que contiene la sustancia patroacuten disuelta un

volumen proacuteximo por defecto al volumen teoacuterico La valoracioacuten se continuacutea antildeadiendo gota a

gota sobre el erlenmeyer el reactivo valorante agitando continuamente hasta que la disolucioacuten

toma una coloracioacuten rosa que debe persistir durante 15-20 segundos Anotar el volumen de

NaOH 01N consumido realmente o volumen praacutectico

factor =Vteoacuterico

Vpraacutectico

Una vez obtenido el factor de correccioacuten la normalidad real de la disolucioacuten de NaOH preparada

resulta de multiplicar la normalidad teoacuterica por dicho factor

Nreal = Nteoacuterica times factor

La valoracioacuten de una disolucioacuten debe hacerse al menos dos veces Si los factores

calculados difieren entre siacute maacutes de 3-5 mileacutesimas debe efectuarse una tercera valoracioacuten y

calcular la media entre los valores maacutes proacuteximos desechando el valor maacutes dispar

Valoracioacuten aacutecido-base Determinacioacuten de la concentracioacuten de una disolucioacuten problema de

HCl mediante una disolucioacuten estandarizada de NaOH 01N

En un erlenmeyer limpio se ponen 10 mL exactamente medidos con pipeta de HCl de

concentracioacuten desconocida Se antildeaden unos 20 mL aproximadamente de agua destilada y 3 o

4 gotas del indicador fenolftaleiacutena

La bureta se enrasa a cero con la disolucioacuten de NaOH de concentracioacuten conocida (01N)

y factor calculado y se deja caer gota a gota sobre la disolucioacuten problema de HCl agitando

continuamente hasta que el indicador cambie de incoloro a color rosaacuteceo estable

(aproximadamente 20 segundos) llegaacutendose entonces al punto final de la valoracioacuten Anotar el

volumen de NaOH gastado y calcular la concentracioacuten de HCl problema

Medida del pH

El mantenimiento y uso del pH-metro exige unas miacutenimas normas que deben cumplirse

para un correcto funcionamiento del aparato

En primer lugar la parte del electrodo que lleva la membrana debe mantenerse siempre

huacutemeda Para ello se debe colocar la capucha protectora con una disolucioacuten de KCl 3M siempre

que no se vaya a usar durante un tiempo

Antes de proceder a una medida debe retirarse la capucha protectora Seguidamente el

electrodo se enjuaga perfectamente con agua destilada con objeto de disolver las partiacuteculas de

KCl que puedan quedar adheridas y se sumerge en un vaso de precipitados que contenga agua

destilada A continuacioacuten se quita la membrana situada en el extremo lateral superior con objeto

de igualar la presioacuten del electrolito interno del electrodo a la presioacuten atmosfeacuterica y se conecta el

aparato

El conmutador se situaraacute en posicioacuten de parada mantenieacutendolo asiacute durante unos 10

minutos Transcurrido este tiempo se retira el electrodo de la disolucioacuten en que estaba sumergido

y se procede a secarlo mediante un papel suave procediendo al ajuste del conjunto electrodo-

aparato medidor de potencial

Previamente a efectuar cualquier medida se debe sumergir la sonda de temperatura en la

disolucioacuten cuyo pH queremos medir El ajuste del pH-metro se realiza mediante el uso de

disoluciones tampoacuten de pH conocido Asiacute una vez secado el electrodo se procede a su inmersioacuten

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en una disolucioacuten de pH 7 y se siguen las instrucciones del fabricante del pH-metro A

continuacioacuten se enjuaga el electrodo con agua destilada y tras secarlo con un papel suave se

introduce en una disolucioacuten tampoacuten de pH 4 (si las disoluciones cuyo pH queremos medir son

aacutecidas) o bien en una disolucioacuten tampoacuten de pH 9 o 10 (si las disoluciones son baacutesicas) siguiendo

las instrucciones del fabricante del pH-metro Es recomendable que el electrodo se mantenga

sumergido en el tampoacuten de pH 4 hasta el momento de su utilizacioacuten

Antes de proceder a determinar el pH de una disolucioacuten el pH-metro debe estar

perfectamente ajustado y el electrodo completamente limpio enjuagaacutendolo varias veces con

agua destilada y secaacutendolo con un papel suave y humedecido

Por uacuteltimo el electrodo debe sumergirse en la disolucioacuten teniendo precaucioacuten de que no

roce con las paredes ni con el fondo del recipiente y de que al menos el liacutequido cubra

perfectamente el diafragma del electrodo Estas recomendaciones deben seguirse

escrupulosamente para conseguir medidas reproducibles

1- Ajustar el pH-metro seguacuten las normas enunciadas

2- Medir el pH de todas las disoluciones preparadas en la praacutectica de disoluciones y

diluciones

3- Medir el pH del agua destilada del agua de consumo de un vino vinagre y algunas

bebidas comunes

CUESTIONARIO

1- Calcular el factor de la disolucioacuten de NaOH que se han preparado

2- Diferencia entre punto final y punto de equivalencia

3- iquestPuede ser diferente el pH del punto final y el del punto de equivalencia Citar alguacuten

ejemplo

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PRAacuteCTICA 4

MEDIDAS DE LA ACIDEZ DE ACEITE LECHE Y VINAGRE

OBJETIVOS

Utilizar las teacutecnicas de valoracioacuten para conocer la composicioacuten en aacutecidos de distintos

productos naturales

Conocer el valor de pH de distintas bebidas

Comprender las formas de expresar el contenido en aacutecidos de distintos productos

naturales

Diferenciar entre acidez y pH

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

La acidez de un producto natural se considera como su contenido en sustancias aacutecidas

Habitualmente se determina mediante teacutecnicas de valoracioacuten aacutecido-base y se puede expresar

como la cantidad equivalente de un aacutecido caracteriacutestico de ese producto natural

Otra forma de expresar la acidez es mediante el valor de pH determinado con un pH-

metro no obstante este meacutetodo queda limitado a disoluciones acuosas

Formas de expresar la acidez de un aceite

Grado de acidez es el contenido en de los aacutecidos grasos libres contenidos en el aceite

En los aceites vegetales se expresa como si todos los aacutecidos libres fueran aacutecido oleico

(C18H34O2) Soacutelo en casos particulares y seguacuten la procedencia de la grasa se expresa

referida al aacutecido palmiacutetico (C16H32O2) aacutecido laacuteurico (C12H24O2) u otros Salvo que se

indique otra cosa la acidez de un aceite vegetal se entiende expresada en

119892 aacute119888119894119889119900 119900119897119890119894119888119900100 119892 119892119903119886119904119886frasl ( mm)

Iacutendice de acidez expresa el nordm de mg de KOH necesarios para neutralizar 1 g de aceite

o grasa

Forma de expresar la acidez de la leche

El aacutecido mayoritario contenido en la leche es el aacutecido laacutectico (CH3-CHOH-COOH) Por

ello se expresa la acidez como cantidad (g) de aacutecido laacutectico por cada 100 mL de leche

Forma de expresar la acidez del vinagre

El vinagre se considera una disolucioacuten acuosa obtenida por fermentacioacuten aceacutetica del vino

o de la sidra y contiene aacutecidos volaacutetiles como el aacutecido aceacutetico y aacutecidos no volaacutetiles como

el aacutecido tartaacuterico La acidez total o grado aceacutetico se define como la totalidad de los aacutecidos

que contiene el vinagre expresada en gramos de aacutecido aceacutetico (CH3-COOH) por cada

100 mL de vinagre

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer 250 mL

- vidrio de reloj

- vasos de precipitados

- matraces aforados

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

- probetas

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

Reactivos

KOH en lentejas (riqueza 85 Mm = 561)

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 01 y 1 en etanol

Ftalato aacutecido de potasio

Mezcla 11 etanol-eacuteter dietiacutelico neutralizada con KOH 01N

Vino vinagre y otras bebidas

Acidez de un aceite

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de KOH 01N o 05N estandarizada previamente y utilizando como indicador

fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Pesar con una aproximacioacuten de 001 g entre 10 y 15 g de aceite en un erlenmeyer

previamente tarado

Antildeadir 50 mL de la mezcla disolvente (alcohol-eacuteter etiacutelico) previamente neutralizada con

KOH 001N y agitar Antildeadir 5 mL de indicador fenolftaleiacutena 01

Cargar la bureta con el reactivo valorante KOH 01N o 005N Enrasar y comenzar la

valoracioacuten agitando continuamente hasta viraje del indicador Anotar el volumen de KOH

gastado

Grado de acidez ( aacutecido oleico) =VKOH ∙ M ∙ N

10 ∙ Paceite

Iacutendice de acidez =561 ∙ VKOH ∙ N

Paceite

V = volumen (mL) del reactivo valorante KOH utilizado

N = normalidad exacta del reactivo valorante KOH utilizado

M = masa molecular del aacutecido graso en que se expresa la acidez

(Moleacuteico=282 gmol Mpalmiacutetico= 256 gmol Mlauacuterico= 200 gmol)

P = peso (g) del aceite problema

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Acidez de la leche

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de NaOH 01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al

01 en etanol

Tomar 10 mL de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un

erlenmeyer Antildeadir unos 25 mL de agua destilada medidos con una probeta

Antildeadir unas 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N seguacuten el mismo procedimiento usado en la valoracioacuten del aceite

hasta viraje del indicador (coloracioacuten rosa persistente durante 20 s)

Acidez de la leche =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vleche

V = volumen (mL)

M = masa molar del aacutecido laacutectico (90 gmol)

Acidez del vinagre

Es una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante se usa una disolucioacuten de NaOH

01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Medir exactamente 2 mL de vinagre con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada

de 5 mL y verterlos en un erlenmeyer

Diluir con unos 25 mL de agua destilada medidos en una probeta

Antildeadir 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador

Acidez total o Grado aceacutetico =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vvinagre

V = volumen (mL)

M = masa molecular del aacutecido aceacutetico (60 gmol)

CUESTIONARIO

1- Calcular grado de acidez y el iacutendice de acidez del aceite problema

2- Deducir las expresiones del caacutelculo del Grado de acidez y del Iacutendice de acidez de un

aceite teniendo en cuenta que en toda valoracioacuten aacutecido-base se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

3- Calcular el grado de acidez de la leche problema

4- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado de acidez de la leche

5- Calcular la acidez total o grado aceacutetico del vinagre problema

6- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado aceacutetico de un vinagre

7- iquestCuaacuteles son los aacutecidos representativos del aceite de oliva de la leche del vinagre y

del vino Escriba su foacutermula quiacutemica

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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balanza granatario balanza analiacutetica kitasato

LIMPIEZA DEL MATERIAL

Para que los resultados obtenidos en el laboratorio sean fiables se ha de mantener la

mesa de trabajo perfectamente limpia y se debe limpiar el material de laboratorio de forma

adecuada Y una vez utilizado el material es aconsejable proceder a su limpieza lo antes posible

Todo el material de vidrio se lava primero con agua y

jaboacuten y se enjuaga con agua del grifo A continuacioacuten se lava

el material (por arrastre) con agua destiladadesionizada

realizando un miacutenimo de cuatro enjuagues El material limpio

se deja boca arriba sobre la mesa o boca abajo sobre el papel

de filtro

Cuando se requiere material seco por ejemplo para pesar sobre un vaso una vez limpio

se introduce en la estufa teniendo en cuenta que nunca se debe de poner en la estufa el material

volumeacutetrico (pipetas buretas matraces aforados) Si debe estar seco pude enjuagarse con etanol

o acetona para acelerar el secado

Cuando se usan pipetas y buretas (material volumeacutetrico) se ha de tener la precaucioacuten de

enjuagarlas (ensuciarlas) con la disolucioacuten que se va a medir al menos cuatro veces

SEGURIDAD EN EL LABORATORIO

El trabajo en el laboratorio presenta caracteriacutesticas que lo diferencian de otras aacutereas entre

otras cosas por la gran variedad de riesgos como incendios explosiones intoxicaciones y

quemaduras

No se deben de llevar comida ni bebida al laboratorio

Trabajar siempre con bata y llevarla abotonada

Hay que usar guantes de goma cuando se manejen sustancias potencialmente peligrosas

al contacto con la piel

Es conveniente el uso de gafas de seguridad

No se deben usan lentillas en el laboratorio sobre todo si se va a trabajar con disolventes

y sustancias volaacutetiles

Si se tiene pelo largo deberaacute estar recogido hacia atraacutes

Nunca se debe probar el sabor ni el olor de productos y mezclas quiacutemicas

Es preciso mantener el aacuterea de trabajo ordenada y limpia

Los desperdicios hay que depositarlos en recipientes adecuados

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Es muy importante no contaminar los reactivos Para ello no se debe pipetear

directamente de los mismos y en el caso de soacutelidos hay que utilizar espaacutetulas limpias

No pipetear con la boca

Hay que mantener los recipientes de productos quiacutemicos perfectamente tapados

No se deben mantener los mecheros encendidos cuando no se usan

No se debe trabajar con liacutequidos inflamables cerca de la llama de los mecheros

En caso de evacuacioacuten eacutesta debe ser ordenada y sin prisas

Como prevencioacuten todos los pasillos y salidas deben de estar libres de obstrucciones Las

puertas deben estar desbloqueadas

En caso de quemadura superficial con un producto quiacutemico lavar con agua abundante

salvo si la lesioacuten se ha producido con aacutecido sulfuacuterico En este caso se neutraliza con

agua jabonosa Si la quemadura es con una base fuerte lavar abundantemente con agua

acidulada o vinagre

CUESTIONES

1 Ordene de mayor a menor precisioacuten el siguiente material de vidrio pipeta graduada

pipeta aforada probeta vasos de precipitados erlenmeyer

2 iquestQueacute hacer en caso de conato de incendio en el laboratorio

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PRAacuteCTICA 1

PREPARACIOacuteN DE DISOLUCIONES

MEDIDAS FIacuteSICAS DE LA CONCENTRACIOacuteN DE UNA DISOLUCIOacuteN

OBJETIVOS

Aprender a preparar disoluciones de una concentracioacuten determinada

Utilizar distintos modos de expresar la concentracioacuten de las disoluciones en unidades

fiacutesicas y los aparatos para medirlas

Interpretar correctamente los resultados

INTRODUCCIOacuteN

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea formada por una o varias especies o

sustancias quiacutemicas La sustancia que se encuentra en menor proporcioacuten recibe el nombre de

soluto mientras que la que se encuentra en mayor proporcioacuten recibe el nombre de disolvente

Las proporciones entre ambas se mantienen constantes en cualquier volumen que se tome de la

disolucioacuten

La proporcioacuten o relacioacuten entre la cantidad de soluto y la de disolvente define la

concentracioacuten de la disolucioacuten Eacutesta puede expresarse de muacuteltiples formas mediante unidades

fiacutesicas y unidades quiacutemicas Las unidades fiacutesicas maacutes comunes son

Peso de soluto por unidad de volumen de disolucioacuten (mv)

Porcentaje masa-volumen ( mv) gramos de soluto que se disuelven en cien mililitros

de disolucioacuten

119846119855 = 119840 119852119848119845119854119853119848

119846119819 119837119842119852119848119845119854119836119842oacute119847 119857 120783120782120782

Peso de soluto por peso de disolvente (mm)

Porcentaje de soluto por cada 100 g de peso de disolucioacuten ( mm) o porcentaje de

composicioacuten

mm = g soluto

g disolucioacuten x 100

Porcentaje volumen-volumen ( vv) mililitros de soluto por cada cien mililitros de

disolucioacuten

119855119855 = 119846119819 119852119848119845119854119853119848

119846119819 119837119842119852119848119845119854119836119842oacute119847 119857 120783120782120782

Partes por milloacuten (ppm) es un concepto anaacutelogo al de porcentaje pero este se utiliza para

concentraciones muy pequentildeas Se define como partes de masa de soluto que se

encuentran en un milloacuten de partes de disolucioacuten Se puede referir a partes en volumen

(ppmv) lo que equivale a miligramos de soluto que contiene un litro de disolucioacuten (mgL o

g103L) o a partes en masa (ppmm) lo que equivale a miligramos de soluto que contiene

un kilogramo de disolucioacuten (mgKg o mg106mg) Tambieacuten se usa la unidad ppb (partes

por billoacuten) siendo 1ppm=103 ppb oacute 1ppb=10-3 ppm

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Definiciones

Masa voluacutemica o densidad especiacutefica es una propiedad intensiva de la materia y

expresa la masa por unidad de volumen Unidades gcm3 para soacutelidos y liacutequidos gL

para gases

No se debe confundir con la densidad relativa que se define como el cociente entre

la densidad especiacutefica de la disolucioacuten problema y la densidad especiacutefica de otra

disolucioacuten tomada como referencia

Se mide con el areoacutemetro o densiacutemetro el cual se basa en el Principio de

Arquiacutemedes ldquoun cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo

experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desalojardquo A

traveacutes de las tablas de equivalencia se puede calcular la concentracioacuten de la disolucioacuten

Densidad o densidad relativa es el cociente entre la masa voluacutemica del compuesto o

disolucioacuten y la masa voluacutemica del agua destilada medida en las mismas condiciones de T

y P No tiene unidades

ordmBaumeacute

o en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de

disolucioacuten La escala se construye a 15 ordmC

0 ordmBeacute = agua destilada

10 ordmBeacute = 10 g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles

Los grados Beacute de un mosto corresponden de forma aproximada al (vv) en

etanol probable del futuro vino

o en liacutequidos menos densos que agua

0 ordmBeacute = 10 g NaCl + 90 g H2O

10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a 20 ordmC Se usa para medir soacutelidos

solubles totales en disoluciones acuosas Es la unidad maacutes utilizada en la industria

agroalimentaria Se mide con el refractoacutemetro que se basa en la medida del iacutendice de

refraccioacuten es decir en el cambio de la velocidad de la luz al atravesar dos medios de

distinta naturaleza (el aire y la disolucioacuten)

Ley de las Diluciones

Cuando se prepara una disolucioacuten de una determinada concentracioacuten es faacutecil preparar a

partir de ella otra disolucioacuten de menor concentracioacuten es decir preparar disoluciones maacutes diluidas

Para ello se emplea la Ley de las Diluciones

119829120782 times 119810120782 = 119829119813 times 119810119813

V0 es el volumen de la disolucioacuten concentrada de concentracioacuten C0 que hay que tomar

para preparar un volumen VF de una disolucioacuten de concentracioacuten CF maacutes diluida que la anterior

Es decir diluir es disminuir la concentracioacuten de los solutos de una disolucioacuten Mientras

que concentrar es aumentar la concentracioacuten de los solutos de una disolucioacuten El factor de

dilucioacuten se puede definir como el nuacutemero de veces que una disolucioacuten es maacutes diluida que otra

y se calcula dividiendo la concentracioacuten de la disolucioacuten maacutes concentrada por la maacutes diluida

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

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Material

Diverso material de vidrio Embudos buchner y Kitasato

Pipetas aforadas de 10 y 25 mL Densiacutemetros en escala gmL

Pipetas graduadas de 10 y 25 mL Areoacutemetros

Embudos de vidrio Refractoacutemetro en escala Brix

Reactivos

Azuacutecar (Sacarosa)

Sal comuacuten (Cloruro soacutedico)

Agua destilada

Los matraces aforados se emplean para la preparacioacuten de disoluciones de

concentracioacuten conocida Las disoluciones pueden prepararse tomado un peso de soacutelido o un

volumen de un liacutequido y diluyeacutendolos hasta el volumen deseado en un matraz de esa capacidad

Cuando se deba partir de una sustancia soacutelida se pesa la cantidad correspondiente a

eacutesta y se traslada a un vaso de precipitados disolvieacutendola en un volumen no muy grande del

disolvente elegido Conseguida la disolucioacuten se trasvasa al matraz aforado vertieacutendola a traveacutes

de un pequentildeo embudo colocado sobre su boca y se lava el vaso cinco o seis veces con el

disolvente hasta asegurarse que no queda ninguna porcioacuten de la disolucioacuten sin trasvasar El

matraz entonces se llena hasta casi el arranque del cuello y se homogeneiza su contenido

imprimieacutendole un movimiento de rotacioacuten Se deja entonces que la disolucioacuten adquiera la

temperatura ambiente y por uacuteltimo se le antildeade cuidadosamente el disolvente necesario para

que llegue hasta el enrase Despueacutes de lo cual se vuelve a homogeneizar la disolucioacuten lo mejor

posible por inversioacuten repetida del matraz con su tapoacuten bien ajustado durante 4 o 5 minutos

Si la disolucioacuten se prepara a partir de un liacutequido el volumen medido de este contenido de

ordinario en una pipeta o una bureta se deja caer directamente dentro del matraz y luego se le

antildeade el disolvente de la misma manera que la descrita en la preparacioacuten de la disolucioacuten de un

soacutelido

Las mayores y maacutes frecuentes fuentes de error en el manejo de las pipetas son en orden

de magnitud

1 Las vibraciones causadas al sostener las pipetas llenas con las manos

2 El efecto de la temperatura sobre la peliacutecula de liacutequido que retienen sus paredes

3 La inclinacioacuten variable y el efecto teacutermico de su manejo a efectos de vaciado

Para utilizar las pipetas estando la pipeta perfectamente seca por fuera se toma una

pequentildea porcioacuten de la disolucioacuten que se va a medir y con ella se enjuaga el interior de la pipeta

Esta porcioacuten se expulsa repitieacutendose la operacioacuten varias veces hasta eliminar cualquier vestigio

de agua destilada descartando todas estas porciones de disolucioacuten Entonces se llena la pipeta

que se introduce solo lo suficiente para que no quede su extremo inferior al descubierto una vez

llena aspirando poco a poco hasta que el liacutequido llegue unos centiacutemetros por encima del trazo

superior Se cierra entonces el extremo superior con el dedo iacutendice seco

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Para medir el volumen de liacutequido se mantiene la pipeta ya separada del liacutequido de manera

que el enrase de la misma quede en liacutenea horizontal con el ojo del operador y entonces se

disminuye ligeramente la presioacuten del dedo hasta que la parte inferior del menisco coincida

con el enrase con un pequentildeo trozo de papel de filtro se secan las gotas que hubieran podido

haber quedado adheridas exteriormente teniendo cuidado de no tocar el orificio de salida ya que

este hecho provoca por capilaridad la salida de parte del liacutequido que ya se ha medido Entonces

se introduce el extremo de la pipeta dentro del recipiente donde se va a verter el liacutequido y se deja

escurrir eacuteste manteniendo la pipeta en

posicioacuten vertical pero de manera que

forme aacutengulo con la pared del recipiente

Despueacutes de que se ha vaciado la pipeta

se espera unos 14 o 15 segundos sin

que la punta de la pipeta deje de tocar la

pared del recipiente a fin de que el

liacutequido que queda adherido a la pared

interna de la pipeta escurra

completamente Es preciso proceder de

esta manera porque las pipetas se

aforan en la faacutebrica siguiendo el mismo

mecanismo y por lo tanto si se opera con

ellas de otra forma el volumen de liacutequido

que dejan salir es distinto del que figura

grabado en ellas

Las pipetas nunca se deben de sacudir despueacutes de usadas y mucho menos soplar para

que salgan las uacuteltimas porciones de liacutequido que quedan en su interior el aforo de las mismas ya

estaacute efectuado teniendo en cuenta esta pequentildea cantidad de liacutequido que no forma parte del

volumen total o parcial grabado en la pipeta

Preparacioacuten de 250 mL de una disolucioacuten acuosa de sacarosa 250 gL

1 Calcular la cantidad de sacarosa que hay que pesar

2 Pesar la cantidad necesaria de sacarosa Para ello usamos un vaso de precipitados limpio

y seco

3 Disolver bien la sacarosa con un volumen de agua destilada que no supere la mitad del

volumen final Para ello se puede usar una varilla o un agitador magneacutetico

4 Trasvasar la disolucioacuten a un matraz aforado de 250 mL en el que previamente se ha

antildeadido un poco de disolvente Enjuagar el vaso con un poco de agua destilada y antildeadirla

al matraz Completar hasta la sentildeal de aforo con agua destilada Tapar y homogeneizar

Preparacioacuten de 250 mL de una disolucioacuten acuosa con una concentracioacuten de sacarosa diez

veces menor que la anterior de 250 gL

1 Calcular el volumen que debe de tomarse de la disolucioacuten de sacarosa de 250 gL a partir

de la Ley de Diluciones 119829120782 ∙ 119810120782 = 119829119813 ∙ 119810119813

2 Tomar el volumen calculado con una pipeta aforada

3 Completar con agua destilada el nuevo matraz hasta el aforo Tapar y homogeneizar

Medidas areomeacutetricas de la masa voluacutemica grado Brix y Baumeacute Medida refractomeacutetrica

del grado Brix

Esquema del uso correcto de una pipeta aforada

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1 Verter en una probeta de 250 mL y medir la densidad especiacutefica y el grado Baumeacute Para

ello se sumerge el aeroacutemetro de manera que no toque con el fondo y que no roce con las

paredes La lectura se efectuacutea en la escala situada en el vaacutestago fino anotando la medida

correspondiente a la liacutenea que coincide con la superficie del liacutequido

2 Poner una gota de la disolucioacuten en el refractoacutemetro de mano y medir el grado Brix

3 Mida tambieacuten la densidad especiacutefica el grado Beacute y el Brix del agua destilada

4 Preparar 250 mL de una disolucioacuten de 150 gL de sal comuacuten (NaCl) y repetir el mismo

procedimiento usado para la disolucioacuten de azuacutecar

CUESTIONES

1 Construya un tabla con los valores de masa voluacutemica densidad relativa ordmBeacute ordmBx y aacutengulo

de refraccioacuten de las cuatro disoluciones preparadas y comente los resultados

Disolucioacuten gL Masa

voluacutemica Densidad ordm Baumeacute ordm Brix

Azuacutecar

Azuacutecar

Sal comuacuten

Sal comuacuten

Agua destilada

2 Exprese las concentraciones en molL de todas las disoluciones Para ello debe saber

que el azuacutecar es sacarosa (C12H22O11) y que la sal comuacuten es NaCl Las masas atoacutemicas

son C = 12 gmol H = 1 gmol O = 16 gmol Na = 23 gmol y Cl = 355 gmol

3 Sabiendo que la densidad absoluta del agua destilada en las condiciones de presioacuten y

temperatura del laboratorio es 0997 gmL calcule las densidades relativas de todas las

disoluciones medidas

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PRAacuteCTICA 2

SEPARACIOacuteN DE COMPONENTES DE UNA MEZCLA

OBJETIVOS

Conocer las teacutecnicas de separacioacuten de los componentes de una mezcla homogeacutenea y

heterogeacutenea

Relacionar la teacutecnica usada con la propiedad del componente separado

INTRODUCCIOacuteN

Las sustancias puras se caracterizan porque tienen composicioacuten fija no pueden

separarse por meacutetodos fiacutesicos en otras sustancias maacutes simples y durante un cambio de estado

la temperatura se mantiene constante

Una mezcla es una combinacioacuten fiacutesica de dos o maacutes sustancias puras que tiene

composicioacuten variable y sus componentes pueden separarse Ademaacutes la temperatura es variable

durante el cambio de estado

Por una parte las mezclas se consideran homogeacuteneas usualmente llamadas disoluciones

(praacutectica 1) cuando constan de una sola fase ya que sus componentes estaacuten iacutentimamente

mezclados y presentan la misma composicioacuten y propiedades en cualquiera de sus partes

Por otra parte las mezclas heterogeacuteneas constan de dos o maacutes fases y sus componentes

pueden identificarse a simple vista o con ayuda de un microscopio Las propiedades fiacutesico-

quiacutemicas de las distintas sustancias que componen una mezcla se utilizan para proceder a su

separacioacuten Por ejemplo la mezcla de NaCl NH4Cl y SiO2 puede separarse en sus componentes

aprovechando las siguientes propiedades

COMPUESTO SOLUBILIDAD 25ordmC

(g100g H2O)

PUNTO DE FUSIOacuteN

(ordmC)

PUNTO DE SUBLIMACIOacuteN

(ordmC)

NaCl 35 801 -

NH4Cl 37 - 305

SiO2 Insoluble 1600 -

- Solubilidad cantidad maacutexima de un compuesto que puede disolverse en agua a una

temperatura dada

- Punto de Fusioacuten temperatura a la cual la materia pasa de estado soacutelido a estado liacutequido

- Punto de Ebullicioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado liacutequido al estado

gaseoso

- Punto de Sublimacioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado soacutelido al estado

gaseoso

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Caacutepsula de porcelana Embudos buchner y Kitasato

Vidrio de reloj Embudos de vidrio

Papel de filtro Varilla de vidrio

Pinzas Probeta

Placa calefactora o mechero Diverso material de vidrio

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Departamento de Quiacutemica Agriacutecola y Edafologiacutea

Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

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Reactivos

Mezcla problema

Agua destilada

Separacioacuten de los componentes de una mezcla formada por cloruro soacutedico cloruro

amoacutenico y dioacutexido de silicio

Separacioacuten del cloruro amoacutenico

La separacioacuten del cloruro amoacutenico lo vamos a hacer aprovechando su capacidad de

sublimacioacuten que no tienen los otros componentes de la mezcla

Pesar una caacutepsula de porcelana vaciacutea con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la pesada

Antildeadir sobre la misma caacutepsula unos 5 g de mezcla anotando la pesada del conjunto

caacutepsula + mezcla con una aproximacioacuten de 001 g

Colocar la caacutepsula conteniendo la mezcla sobre una placa calefactora eleacutectrica o sobre la

placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

Calentar suavemente hasta la aparicioacuten de humos blancos y agitar la mezcla suavemente

con la varilla de vidrio hasta que no se desprendan vapores

Apagar el mechero o la placa calefactora y retirar la caacutepsula caliente con ayuda de una

pinza de madera Esperar a que se enfriacutee

Pesar la caacutepsula que contiene la mezcla resultante y calcular por diferencia la cantidad

de NH4Cl que habiacutea en la mezcla original

Reservar la caacutepsula conteniendo los restantes componentes de la mezcla NaCl y SiO2

Separacioacuten del cloruro soacutedico por lixiviacioacuten

Aprovechando que el dioacutexido de silicio es insoluble en agua vamos a separar el cloruro

soacutedico

Pesar una caacutepsula junto con un vidrio de reloj con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la

pesada

Antildeadir 10 mL de agua destilada sobre la mezcla de NaCl y SiO2 con objeto de disolver el

NaCl agitando continuamente La siacutelice se separa asiacute por decantacioacuten quedando en el

fondo de esta caacutepsula

Verter cuidadosamente la disolucioacuten de NaCl sobre la nueva caacutepsula pesada junto al

vidrio de reloj

Repetir las dos operaciones anteriores 2 veces con objeto de asegurar la completa

disolucioacuten del NaCl

La caacutepsula que contiene la disolucioacuten de NaCl se cubre con el vidrio de reloj y se coloca

en la placa calefactora o sobre placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

calentando suavemente hasta la evaporacioacuten completa del agua

Cuando la caacutepsula que contiene el NaCl junto al vidrio de reloj esteacuten friacuteos pesar en una

balanza

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Calcular la cantidad de NaCl que habiacutea en la mezcla

Secar el dioacutexido de silicio (siacutelice)

La caacutepsula que contiene la siacutelice se calienta suavemente agitando con la varilla de vidrio

para disgregar la siacutelice y secarla mas raacutepidamente

Una vez seca y enfriada se pesa la caacutepsula que contiene la siacutelice obtenieacutendose por

diferencia el peso de siacutelice

Calcular la cantidad de siacutelice que habiacutea en la mezcla

CUESTIONES

1 Calcule el peso de cada componente contenido en la cantidad real de mezcla que ha

pesado

2 Exprese la composicioacuten de la mezcla en (pp)

3 Calcule la fraccioacuten molar de cada componente

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PRAacuteCTICA 3

PREPARACION Y ESTANDARIZACION DE DISOLUCIONES

ACIDO-BASE DILUCIONES VALORACIONES MEDIDA DE pH

OBJETIVOS

Preparar disoluciones de aacutecidos y bases

Conocer el concepto de estandarizacioacuten de disoluciones con sustancias patroacuten

Familiarizarse con el concepto de reactivo limitante

Aprendizaje del ajuste y manejo de un pH-metro digital

Familiarizacioacuten con los valores de pH de disoluciones y bebidas usuales

INTRODUCCIOacuteN

Numerosas reacciones quiacutemicas tienen lugar en disolucioacuten por ejemplo las reacciones

quiacutemicas que tienen lugar en los suelos agriacutecolas o en el medio interno de los seres vivos De

hecho reacciones que podriacutean realizarse directamente entre sustancias quiacutemicas puras se

realizan frecuentemente entre dichas sustancias disueltas dada la mayor facilidad de reaccioacuten

La concentracioacuten de la disolucioacuten puede expresarse de muacuteltiples formas

Molaridad M =moles soluto

V (L) disolucioacuten

Normalidad N =nordm eq soluto

V (L) disolucioacuten

nordm eq soluto =Peso (g) soluto

Peq soluto

Peq soluto =Pm soluto

nordm eminus valenca

N = M times valencia

La valencia de un aacutecido o una base es el nuacutemero de protones (H+) o iones OH-

respectivamente que se intercambian en una reaccioacuten

El conocimiento de la concentracioacuten exacta de los reactivos que se utilizan para calcular

la concentracioacuten de otros reactivos o productos es baacutesico si se quieren conseguir medidas

comparables El procedimiento se denomina estandarizacioacuten titulacioacuten o valoracioacuten Es

necesario praacutecticamente siempre ya que los productos que se utilizan en un laboratorio

normalmente no tienen purezas del 100 Se efectuacutea mediante el uso de sustancias estaacutendar

o patroacuten que son compuestos muy puros y estables y por lo general de elevada masa

molecular Con ellas se calcula el factor de correccioacuten

Aacutecidos y Bases

Las ideas sobre los aacutecidos y bases estaacuten presentes de forma habitual en la vida ordinaria

El problema medioambiental de la ldquolluvia aacutecidardquo champuacutes de pH neutro antiaacutecidoshellip Seguacuten la

Teoriacutea de BrOslashnsted-Lowry un aacutecido es un dador de protones y una base es un aceptor de

protones El pH se define como el logaritmo cambiado de signo de la concentracioacuten de protones

(H+) aunque maacutes correctamente seriacutea de la actividad de estos iones

119849119815 = minus119845119848119840 [119815+]

Su determinacioacuten se realiza mediante un pH-metro aunque hay otros meacutetodos menos

precisos como puede ser el uso de papeles indicadores de pH o disoluciones de indicadores

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Los pH-metros efectuacutean una medida potenciomeacutetrica del pH y normalmente van

equipados con un electrodo de vidrio que posee una membrana de vidrio sensible a las

variaciones de pH y es selectivo a los iones H+ La parte electroacutenica del aparato realiza una

medida de la diferencia de potencial entre las membranas y la disolucioacuten que mediante la

ecuacioacuten de Nernst es transformada a escala de pH

Un indicador aacutecido-base es una sustancia orgaacutenica soluble cuyo color depende del pH

de la disolucioacuten donde se ha antildeadido

Se usan sobre todo en las valoraciones aacutecido-base En estas valoraciones una cantidad

exactamente medida de aacutecido o base se valora con una base o un aacutecido respectivamente de

concentracioacuten conocida El punto de equivalencia se alcanza cuando se ha antildeadido una cantidad

equivalente de reactivo valorante exactamente igual a los equivalentes de la sustancia problema

Se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

El punto final es el momento en que se da una valoracioacuten por terminada Viene dado por

el cambio brusco de color de un indicador Idealmente el punto final debe coincidir con el punto

de equivalencia pero esto no se cumple praacutecticamente nunca porque los indicadores son pares

aacutecidobase muy deacutebiles y tienen una zona de viraje caracteriacutestica que depende del valor de su

constante de acidez pH=pKIn y del color que posee la forma aacutecida y la forma baacutesica

Indicador pKIn Color en

forma aacutecida

Color en

forma baacutesica

Azul de timol 17 rojo amarillo

Naranja de metilo 34 rojo amarillo

Rojo de metilo 50 rojo amarillo

Tornasol 65 rojo azul

Azul de bromotimol 71 amarillo azul

Fenolftaleiacutena 94 incoloro rosa

Amarillo de alizarina R 112 amarillo rojo

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- vidrio de reloj

- vaso de precipitados

- bureta

- matraz erlenmeyer

- matraz aforado 100 mL

- matraz aforado 500 mL

- matraz aforado 1000 mL

- pipetas aforadas

- tubos de ensayo

- gradilla

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

- agitador magneacutetico

- pH-metro digital

Reactivos

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 1 en etanol

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Ftalato aacutecido de potasio

Disoluciones tampoacuten de pH 4 y 7

Agua destilada

Disolucioacuten de KCl 3M

Vino vinagre y otras bebidas

Disoluciones preparadas

Disolucioacuten y dilucioacuten

Si se trata de sustancias soacutelidas se pesa en un vidrio de reloj la cantidad adecuada Se

pasa el soluto a un matraz aforado arrastrando con agua destilada y lavando varias veces el

recipiente utilizado para la pesada Se agita hasta disolucioacuten total enrasando posteriormente

Nunca debe llenarse el matraz antes de la adicioacuten del soluto ni enrasar hasta que no esteacute

completamente disuelto

Para solutos liacutequidos se calcula el volumen necesario tomaacutendolo exactamente con una

pipeta a ser posible aforada y se vierte en el matraz aforado Enrasamos con el disolvente

homogeneizando muy bien antes de usar la disolucioacuten

1- Preparar 100 mL de una disolucioacuten 25 N de NaOH

2- A partir de ella preparar 250 mL de disolucioacuten 01N Guardar esta disolucioacuten en un frasco

de vidrio topacio anotando en la etiqueta del mismo especie quiacutemica concentracioacuten factor

nombre de la persona que lo ha preparado y fecha

3- Preparar partir de la disolucioacuten maacutes concentrada 100 mL de disolucioacuten 001 N 005 N y

0001N y reservar una parte de ellas en tubos de ensayo para medir posteriormente el pH

Estandarizacioacuten (caacutelculo del factor)

La valoracioacuten de la disolucioacuten 01N preparada anteriormente se efectuacutea utilizando como

sustancia patroacuten el ftalato aacutecido de potasio cuyo peso equivalente (Peq) coincide con su peso

molecular que es de 20423 gmol

Si utilizamos una bureta de 50 mL se pesa en un vidrio de reloj limpio y seco una

cantidad de patroacuten exactamente medida hasta el mg en un intervalo comprendido entre 08 y 09

g para ello usamos una balanza de precisioacuten Sin embargo si la bureta es de 25 mL se pesa

040-045 g

La cantidad pesada se introduce cuidadosamente en un erlenmeyer y se disuelve con

aproximadamente 25 mL de agua destilada antildeadiendo a continuacioacuten 2 o 3 gotas de disolucioacuten

de fenolftaleiacutena como indicador

La bureta se enjuaga primero con el reactivo a emplear (en este caso con la disolucioacuten

01N de NaOH) y posteriormente se rellena hasta el enrase Se debe tener mucho cuidado de

que no queden burbujas de aire en el interior de la bureta ya que estariacuteamos cometiendo un

error

La valoracioacuten se comienza calculando en primer lugar el volumen teoacuterico que debemos

consumir

V(mL)teoacutericos =

mg ftalato pesadoPeq ftalato

Nteoacuterica

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A continuacioacuten se vierte sobre el erlenmeyer que contiene la sustancia patroacuten disuelta un

volumen proacuteximo por defecto al volumen teoacuterico La valoracioacuten se continuacutea antildeadiendo gota a

gota sobre el erlenmeyer el reactivo valorante agitando continuamente hasta que la disolucioacuten

toma una coloracioacuten rosa que debe persistir durante 15-20 segundos Anotar el volumen de

NaOH 01N consumido realmente o volumen praacutectico

factor =Vteoacuterico

Vpraacutectico

Una vez obtenido el factor de correccioacuten la normalidad real de la disolucioacuten de NaOH preparada

resulta de multiplicar la normalidad teoacuterica por dicho factor

Nreal = Nteoacuterica times factor

La valoracioacuten de una disolucioacuten debe hacerse al menos dos veces Si los factores

calculados difieren entre siacute maacutes de 3-5 mileacutesimas debe efectuarse una tercera valoracioacuten y

calcular la media entre los valores maacutes proacuteximos desechando el valor maacutes dispar

Valoracioacuten aacutecido-base Determinacioacuten de la concentracioacuten de una disolucioacuten problema de

HCl mediante una disolucioacuten estandarizada de NaOH 01N

En un erlenmeyer limpio se ponen 10 mL exactamente medidos con pipeta de HCl de

concentracioacuten desconocida Se antildeaden unos 20 mL aproximadamente de agua destilada y 3 o

4 gotas del indicador fenolftaleiacutena

La bureta se enrasa a cero con la disolucioacuten de NaOH de concentracioacuten conocida (01N)

y factor calculado y se deja caer gota a gota sobre la disolucioacuten problema de HCl agitando

continuamente hasta que el indicador cambie de incoloro a color rosaacuteceo estable

(aproximadamente 20 segundos) llegaacutendose entonces al punto final de la valoracioacuten Anotar el

volumen de NaOH gastado y calcular la concentracioacuten de HCl problema

Medida del pH

El mantenimiento y uso del pH-metro exige unas miacutenimas normas que deben cumplirse

para un correcto funcionamiento del aparato

En primer lugar la parte del electrodo que lleva la membrana debe mantenerse siempre

huacutemeda Para ello se debe colocar la capucha protectora con una disolucioacuten de KCl 3M siempre

que no se vaya a usar durante un tiempo

Antes de proceder a una medida debe retirarse la capucha protectora Seguidamente el

electrodo se enjuaga perfectamente con agua destilada con objeto de disolver las partiacuteculas de

KCl que puedan quedar adheridas y se sumerge en un vaso de precipitados que contenga agua

destilada A continuacioacuten se quita la membrana situada en el extremo lateral superior con objeto

de igualar la presioacuten del electrolito interno del electrodo a la presioacuten atmosfeacuterica y se conecta el

aparato

El conmutador se situaraacute en posicioacuten de parada mantenieacutendolo asiacute durante unos 10

minutos Transcurrido este tiempo se retira el electrodo de la disolucioacuten en que estaba sumergido

y se procede a secarlo mediante un papel suave procediendo al ajuste del conjunto electrodo-

aparato medidor de potencial

Previamente a efectuar cualquier medida se debe sumergir la sonda de temperatura en la

disolucioacuten cuyo pH queremos medir El ajuste del pH-metro se realiza mediante el uso de

disoluciones tampoacuten de pH conocido Asiacute una vez secado el electrodo se procede a su inmersioacuten

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en una disolucioacuten de pH 7 y se siguen las instrucciones del fabricante del pH-metro A

continuacioacuten se enjuaga el electrodo con agua destilada y tras secarlo con un papel suave se

introduce en una disolucioacuten tampoacuten de pH 4 (si las disoluciones cuyo pH queremos medir son

aacutecidas) o bien en una disolucioacuten tampoacuten de pH 9 o 10 (si las disoluciones son baacutesicas) siguiendo

las instrucciones del fabricante del pH-metro Es recomendable que el electrodo se mantenga

sumergido en el tampoacuten de pH 4 hasta el momento de su utilizacioacuten

Antes de proceder a determinar el pH de una disolucioacuten el pH-metro debe estar

perfectamente ajustado y el electrodo completamente limpio enjuagaacutendolo varias veces con

agua destilada y secaacutendolo con un papel suave y humedecido

Por uacuteltimo el electrodo debe sumergirse en la disolucioacuten teniendo precaucioacuten de que no

roce con las paredes ni con el fondo del recipiente y de que al menos el liacutequido cubra

perfectamente el diafragma del electrodo Estas recomendaciones deben seguirse

escrupulosamente para conseguir medidas reproducibles

1- Ajustar el pH-metro seguacuten las normas enunciadas

2- Medir el pH de todas las disoluciones preparadas en la praacutectica de disoluciones y

diluciones

3- Medir el pH del agua destilada del agua de consumo de un vino vinagre y algunas

bebidas comunes

CUESTIONARIO

1- Calcular el factor de la disolucioacuten de NaOH que se han preparado

2- Diferencia entre punto final y punto de equivalencia

3- iquestPuede ser diferente el pH del punto final y el del punto de equivalencia Citar alguacuten

ejemplo

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PRAacuteCTICA 4

MEDIDAS DE LA ACIDEZ DE ACEITE LECHE Y VINAGRE

OBJETIVOS

Utilizar las teacutecnicas de valoracioacuten para conocer la composicioacuten en aacutecidos de distintos

productos naturales

Conocer el valor de pH de distintas bebidas

Comprender las formas de expresar el contenido en aacutecidos de distintos productos

naturales

Diferenciar entre acidez y pH

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

La acidez de un producto natural se considera como su contenido en sustancias aacutecidas

Habitualmente se determina mediante teacutecnicas de valoracioacuten aacutecido-base y se puede expresar

como la cantidad equivalente de un aacutecido caracteriacutestico de ese producto natural

Otra forma de expresar la acidez es mediante el valor de pH determinado con un pH-

metro no obstante este meacutetodo queda limitado a disoluciones acuosas

Formas de expresar la acidez de un aceite

Grado de acidez es el contenido en de los aacutecidos grasos libres contenidos en el aceite

En los aceites vegetales se expresa como si todos los aacutecidos libres fueran aacutecido oleico

(C18H34O2) Soacutelo en casos particulares y seguacuten la procedencia de la grasa se expresa

referida al aacutecido palmiacutetico (C16H32O2) aacutecido laacuteurico (C12H24O2) u otros Salvo que se

indique otra cosa la acidez de un aceite vegetal se entiende expresada en

119892 aacute119888119894119889119900 119900119897119890119894119888119900100 119892 119892119903119886119904119886frasl ( mm)

Iacutendice de acidez expresa el nordm de mg de KOH necesarios para neutralizar 1 g de aceite

o grasa

Forma de expresar la acidez de la leche

El aacutecido mayoritario contenido en la leche es el aacutecido laacutectico (CH3-CHOH-COOH) Por

ello se expresa la acidez como cantidad (g) de aacutecido laacutectico por cada 100 mL de leche

Forma de expresar la acidez del vinagre

El vinagre se considera una disolucioacuten acuosa obtenida por fermentacioacuten aceacutetica del vino

o de la sidra y contiene aacutecidos volaacutetiles como el aacutecido aceacutetico y aacutecidos no volaacutetiles como

el aacutecido tartaacuterico La acidez total o grado aceacutetico se define como la totalidad de los aacutecidos

que contiene el vinagre expresada en gramos de aacutecido aceacutetico (CH3-COOH) por cada

100 mL de vinagre

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer 250 mL

- vidrio de reloj

- vasos de precipitados

- matraces aforados

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

- probetas

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

Reactivos

KOH en lentejas (riqueza 85 Mm = 561)

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 01 y 1 en etanol

Ftalato aacutecido de potasio

Mezcla 11 etanol-eacuteter dietiacutelico neutralizada con KOH 01N

Vino vinagre y otras bebidas

Acidez de un aceite

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de KOH 01N o 05N estandarizada previamente y utilizando como indicador

fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Pesar con una aproximacioacuten de 001 g entre 10 y 15 g de aceite en un erlenmeyer

previamente tarado

Antildeadir 50 mL de la mezcla disolvente (alcohol-eacuteter etiacutelico) previamente neutralizada con

KOH 001N y agitar Antildeadir 5 mL de indicador fenolftaleiacutena 01

Cargar la bureta con el reactivo valorante KOH 01N o 005N Enrasar y comenzar la

valoracioacuten agitando continuamente hasta viraje del indicador Anotar el volumen de KOH

gastado

Grado de acidez ( aacutecido oleico) =VKOH ∙ M ∙ N

10 ∙ Paceite

Iacutendice de acidez =561 ∙ VKOH ∙ N

Paceite

V = volumen (mL) del reactivo valorante KOH utilizado

N = normalidad exacta del reactivo valorante KOH utilizado

M = masa molecular del aacutecido graso en que se expresa la acidez

(Moleacuteico=282 gmol Mpalmiacutetico= 256 gmol Mlauacuterico= 200 gmol)

P = peso (g) del aceite problema

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Acidez de la leche

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de NaOH 01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al

01 en etanol

Tomar 10 mL de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un

erlenmeyer Antildeadir unos 25 mL de agua destilada medidos con una probeta

Antildeadir unas 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N seguacuten el mismo procedimiento usado en la valoracioacuten del aceite

hasta viraje del indicador (coloracioacuten rosa persistente durante 20 s)

Acidez de la leche =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vleche

V = volumen (mL)

M = masa molar del aacutecido laacutectico (90 gmol)

Acidez del vinagre

Es una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante se usa una disolucioacuten de NaOH

01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Medir exactamente 2 mL de vinagre con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada

de 5 mL y verterlos en un erlenmeyer

Diluir con unos 25 mL de agua destilada medidos en una probeta

Antildeadir 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador

Acidez total o Grado aceacutetico =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vvinagre

V = volumen (mL)

M = masa molecular del aacutecido aceacutetico (60 gmol)

CUESTIONARIO

1- Calcular grado de acidez y el iacutendice de acidez del aceite problema

2- Deducir las expresiones del caacutelculo del Grado de acidez y del Iacutendice de acidez de un

aceite teniendo en cuenta que en toda valoracioacuten aacutecido-base se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

3- Calcular el grado de acidez de la leche problema

4- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado de acidez de la leche

5- Calcular la acidez total o grado aceacutetico del vinagre problema

6- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado aceacutetico de un vinagre

7- iquestCuaacuteles son los aacutecidos representativos del aceite de oliva de la leche del vinagre y

del vino Escriba su foacutermula quiacutemica

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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Es muy importante no contaminar los reactivos Para ello no se debe pipetear

directamente de los mismos y en el caso de soacutelidos hay que utilizar espaacutetulas limpias

No pipetear con la boca

Hay que mantener los recipientes de productos quiacutemicos perfectamente tapados

No se deben mantener los mecheros encendidos cuando no se usan

No se debe trabajar con liacutequidos inflamables cerca de la llama de los mecheros

En caso de evacuacioacuten eacutesta debe ser ordenada y sin prisas

Como prevencioacuten todos los pasillos y salidas deben de estar libres de obstrucciones Las

puertas deben estar desbloqueadas

En caso de quemadura superficial con un producto quiacutemico lavar con agua abundante

salvo si la lesioacuten se ha producido con aacutecido sulfuacuterico En este caso se neutraliza con

agua jabonosa Si la quemadura es con una base fuerte lavar abundantemente con agua

acidulada o vinagre

CUESTIONES

1 Ordene de mayor a menor precisioacuten el siguiente material de vidrio pipeta graduada

pipeta aforada probeta vasos de precipitados erlenmeyer

2 iquestQueacute hacer en caso de conato de incendio en el laboratorio

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PRAacuteCTICA 1

PREPARACIOacuteN DE DISOLUCIONES

MEDIDAS FIacuteSICAS DE LA CONCENTRACIOacuteN DE UNA DISOLUCIOacuteN

OBJETIVOS

Aprender a preparar disoluciones de una concentracioacuten determinada

Utilizar distintos modos de expresar la concentracioacuten de las disoluciones en unidades

fiacutesicas y los aparatos para medirlas

Interpretar correctamente los resultados

INTRODUCCIOacuteN

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea formada por una o varias especies o

sustancias quiacutemicas La sustancia que se encuentra en menor proporcioacuten recibe el nombre de

soluto mientras que la que se encuentra en mayor proporcioacuten recibe el nombre de disolvente

Las proporciones entre ambas se mantienen constantes en cualquier volumen que se tome de la

disolucioacuten

La proporcioacuten o relacioacuten entre la cantidad de soluto y la de disolvente define la

concentracioacuten de la disolucioacuten Eacutesta puede expresarse de muacuteltiples formas mediante unidades

fiacutesicas y unidades quiacutemicas Las unidades fiacutesicas maacutes comunes son

Peso de soluto por unidad de volumen de disolucioacuten (mv)

Porcentaje masa-volumen ( mv) gramos de soluto que se disuelven en cien mililitros

de disolucioacuten

119846119855 = 119840 119852119848119845119854119853119848

119846119819 119837119842119852119848119845119854119836119842oacute119847 119857 120783120782120782

Peso de soluto por peso de disolvente (mm)

Porcentaje de soluto por cada 100 g de peso de disolucioacuten ( mm) o porcentaje de

composicioacuten

mm = g soluto

g disolucioacuten x 100

Porcentaje volumen-volumen ( vv) mililitros de soluto por cada cien mililitros de

disolucioacuten

119855119855 = 119846119819 119852119848119845119854119853119848

119846119819 119837119842119852119848119845119854119836119842oacute119847 119857 120783120782120782

Partes por milloacuten (ppm) es un concepto anaacutelogo al de porcentaje pero este se utiliza para

concentraciones muy pequentildeas Se define como partes de masa de soluto que se

encuentran en un milloacuten de partes de disolucioacuten Se puede referir a partes en volumen

(ppmv) lo que equivale a miligramos de soluto que contiene un litro de disolucioacuten (mgL o

g103L) o a partes en masa (ppmm) lo que equivale a miligramos de soluto que contiene

un kilogramo de disolucioacuten (mgKg o mg106mg) Tambieacuten se usa la unidad ppb (partes

por billoacuten) siendo 1ppm=103 ppb oacute 1ppb=10-3 ppm

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Definiciones

Masa voluacutemica o densidad especiacutefica es una propiedad intensiva de la materia y

expresa la masa por unidad de volumen Unidades gcm3 para soacutelidos y liacutequidos gL

para gases

No se debe confundir con la densidad relativa que se define como el cociente entre

la densidad especiacutefica de la disolucioacuten problema y la densidad especiacutefica de otra

disolucioacuten tomada como referencia

Se mide con el areoacutemetro o densiacutemetro el cual se basa en el Principio de

Arquiacutemedes ldquoun cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo

experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desalojardquo A

traveacutes de las tablas de equivalencia se puede calcular la concentracioacuten de la disolucioacuten

Densidad o densidad relativa es el cociente entre la masa voluacutemica del compuesto o

disolucioacuten y la masa voluacutemica del agua destilada medida en las mismas condiciones de T

y P No tiene unidades

ordmBaumeacute

o en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de

disolucioacuten La escala se construye a 15 ordmC

0 ordmBeacute = agua destilada

10 ordmBeacute = 10 g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles

Los grados Beacute de un mosto corresponden de forma aproximada al (vv) en

etanol probable del futuro vino

o en liacutequidos menos densos que agua

0 ordmBeacute = 10 g NaCl + 90 g H2O

10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a 20 ordmC Se usa para medir soacutelidos

solubles totales en disoluciones acuosas Es la unidad maacutes utilizada en la industria

agroalimentaria Se mide con el refractoacutemetro que se basa en la medida del iacutendice de

refraccioacuten es decir en el cambio de la velocidad de la luz al atravesar dos medios de

distinta naturaleza (el aire y la disolucioacuten)

Ley de las Diluciones

Cuando se prepara una disolucioacuten de una determinada concentracioacuten es faacutecil preparar a

partir de ella otra disolucioacuten de menor concentracioacuten es decir preparar disoluciones maacutes diluidas

Para ello se emplea la Ley de las Diluciones

119829120782 times 119810120782 = 119829119813 times 119810119813

V0 es el volumen de la disolucioacuten concentrada de concentracioacuten C0 que hay que tomar

para preparar un volumen VF de una disolucioacuten de concentracioacuten CF maacutes diluida que la anterior

Es decir diluir es disminuir la concentracioacuten de los solutos de una disolucioacuten Mientras

que concentrar es aumentar la concentracioacuten de los solutos de una disolucioacuten El factor de

dilucioacuten se puede definir como el nuacutemero de veces que una disolucioacuten es maacutes diluida que otra

y se calcula dividiendo la concentracioacuten de la disolucioacuten maacutes concentrada por la maacutes diluida

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

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Material

Diverso material de vidrio Embudos buchner y Kitasato

Pipetas aforadas de 10 y 25 mL Densiacutemetros en escala gmL

Pipetas graduadas de 10 y 25 mL Areoacutemetros

Embudos de vidrio Refractoacutemetro en escala Brix

Reactivos

Azuacutecar (Sacarosa)

Sal comuacuten (Cloruro soacutedico)

Agua destilada

Los matraces aforados se emplean para la preparacioacuten de disoluciones de

concentracioacuten conocida Las disoluciones pueden prepararse tomado un peso de soacutelido o un

volumen de un liacutequido y diluyeacutendolos hasta el volumen deseado en un matraz de esa capacidad

Cuando se deba partir de una sustancia soacutelida se pesa la cantidad correspondiente a

eacutesta y se traslada a un vaso de precipitados disolvieacutendola en un volumen no muy grande del

disolvente elegido Conseguida la disolucioacuten se trasvasa al matraz aforado vertieacutendola a traveacutes

de un pequentildeo embudo colocado sobre su boca y se lava el vaso cinco o seis veces con el

disolvente hasta asegurarse que no queda ninguna porcioacuten de la disolucioacuten sin trasvasar El

matraz entonces se llena hasta casi el arranque del cuello y se homogeneiza su contenido

imprimieacutendole un movimiento de rotacioacuten Se deja entonces que la disolucioacuten adquiera la

temperatura ambiente y por uacuteltimo se le antildeade cuidadosamente el disolvente necesario para

que llegue hasta el enrase Despueacutes de lo cual se vuelve a homogeneizar la disolucioacuten lo mejor

posible por inversioacuten repetida del matraz con su tapoacuten bien ajustado durante 4 o 5 minutos

Si la disolucioacuten se prepara a partir de un liacutequido el volumen medido de este contenido de

ordinario en una pipeta o una bureta se deja caer directamente dentro del matraz y luego se le

antildeade el disolvente de la misma manera que la descrita en la preparacioacuten de la disolucioacuten de un

soacutelido

Las mayores y maacutes frecuentes fuentes de error en el manejo de las pipetas son en orden

de magnitud

1 Las vibraciones causadas al sostener las pipetas llenas con las manos

2 El efecto de la temperatura sobre la peliacutecula de liacutequido que retienen sus paredes

3 La inclinacioacuten variable y el efecto teacutermico de su manejo a efectos de vaciado

Para utilizar las pipetas estando la pipeta perfectamente seca por fuera se toma una

pequentildea porcioacuten de la disolucioacuten que se va a medir y con ella se enjuaga el interior de la pipeta

Esta porcioacuten se expulsa repitieacutendose la operacioacuten varias veces hasta eliminar cualquier vestigio

de agua destilada descartando todas estas porciones de disolucioacuten Entonces se llena la pipeta

que se introduce solo lo suficiente para que no quede su extremo inferior al descubierto una vez

llena aspirando poco a poco hasta que el liacutequido llegue unos centiacutemetros por encima del trazo

superior Se cierra entonces el extremo superior con el dedo iacutendice seco

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Para medir el volumen de liacutequido se mantiene la pipeta ya separada del liacutequido de manera

que el enrase de la misma quede en liacutenea horizontal con el ojo del operador y entonces se

disminuye ligeramente la presioacuten del dedo hasta que la parte inferior del menisco coincida

con el enrase con un pequentildeo trozo de papel de filtro se secan las gotas que hubieran podido

haber quedado adheridas exteriormente teniendo cuidado de no tocar el orificio de salida ya que

este hecho provoca por capilaridad la salida de parte del liacutequido que ya se ha medido Entonces

se introduce el extremo de la pipeta dentro del recipiente donde se va a verter el liacutequido y se deja

escurrir eacuteste manteniendo la pipeta en

posicioacuten vertical pero de manera que

forme aacutengulo con la pared del recipiente

Despueacutes de que se ha vaciado la pipeta

se espera unos 14 o 15 segundos sin

que la punta de la pipeta deje de tocar la

pared del recipiente a fin de que el

liacutequido que queda adherido a la pared

interna de la pipeta escurra

completamente Es preciso proceder de

esta manera porque las pipetas se

aforan en la faacutebrica siguiendo el mismo

mecanismo y por lo tanto si se opera con

ellas de otra forma el volumen de liacutequido

que dejan salir es distinto del que figura

grabado en ellas

Las pipetas nunca se deben de sacudir despueacutes de usadas y mucho menos soplar para

que salgan las uacuteltimas porciones de liacutequido que quedan en su interior el aforo de las mismas ya

estaacute efectuado teniendo en cuenta esta pequentildea cantidad de liacutequido que no forma parte del

volumen total o parcial grabado en la pipeta

Preparacioacuten de 250 mL de una disolucioacuten acuosa de sacarosa 250 gL

1 Calcular la cantidad de sacarosa que hay que pesar

2 Pesar la cantidad necesaria de sacarosa Para ello usamos un vaso de precipitados limpio

y seco

3 Disolver bien la sacarosa con un volumen de agua destilada que no supere la mitad del

volumen final Para ello se puede usar una varilla o un agitador magneacutetico

4 Trasvasar la disolucioacuten a un matraz aforado de 250 mL en el que previamente se ha

antildeadido un poco de disolvente Enjuagar el vaso con un poco de agua destilada y antildeadirla

al matraz Completar hasta la sentildeal de aforo con agua destilada Tapar y homogeneizar

Preparacioacuten de 250 mL de una disolucioacuten acuosa con una concentracioacuten de sacarosa diez

veces menor que la anterior de 250 gL

1 Calcular el volumen que debe de tomarse de la disolucioacuten de sacarosa de 250 gL a partir

de la Ley de Diluciones 119829120782 ∙ 119810120782 = 119829119813 ∙ 119810119813

2 Tomar el volumen calculado con una pipeta aforada

3 Completar con agua destilada el nuevo matraz hasta el aforo Tapar y homogeneizar

Medidas areomeacutetricas de la masa voluacutemica grado Brix y Baumeacute Medida refractomeacutetrica

del grado Brix

Esquema del uso correcto de una pipeta aforada

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1 Verter en una probeta de 250 mL y medir la densidad especiacutefica y el grado Baumeacute Para

ello se sumerge el aeroacutemetro de manera que no toque con el fondo y que no roce con las

paredes La lectura se efectuacutea en la escala situada en el vaacutestago fino anotando la medida

correspondiente a la liacutenea que coincide con la superficie del liacutequido

2 Poner una gota de la disolucioacuten en el refractoacutemetro de mano y medir el grado Brix

3 Mida tambieacuten la densidad especiacutefica el grado Beacute y el Brix del agua destilada

4 Preparar 250 mL de una disolucioacuten de 150 gL de sal comuacuten (NaCl) y repetir el mismo

procedimiento usado para la disolucioacuten de azuacutecar

CUESTIONES

1 Construya un tabla con los valores de masa voluacutemica densidad relativa ordmBeacute ordmBx y aacutengulo

de refraccioacuten de las cuatro disoluciones preparadas y comente los resultados

Disolucioacuten gL Masa

voluacutemica Densidad ordm Baumeacute ordm Brix

Azuacutecar

Azuacutecar

Sal comuacuten

Sal comuacuten

Agua destilada

2 Exprese las concentraciones en molL de todas las disoluciones Para ello debe saber

que el azuacutecar es sacarosa (C12H22O11) y que la sal comuacuten es NaCl Las masas atoacutemicas

son C = 12 gmol H = 1 gmol O = 16 gmol Na = 23 gmol y Cl = 355 gmol

3 Sabiendo que la densidad absoluta del agua destilada en las condiciones de presioacuten y

temperatura del laboratorio es 0997 gmL calcule las densidades relativas de todas las

disoluciones medidas

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PRAacuteCTICA 2

SEPARACIOacuteN DE COMPONENTES DE UNA MEZCLA

OBJETIVOS

Conocer las teacutecnicas de separacioacuten de los componentes de una mezcla homogeacutenea y

heterogeacutenea

Relacionar la teacutecnica usada con la propiedad del componente separado

INTRODUCCIOacuteN

Las sustancias puras se caracterizan porque tienen composicioacuten fija no pueden

separarse por meacutetodos fiacutesicos en otras sustancias maacutes simples y durante un cambio de estado

la temperatura se mantiene constante

Una mezcla es una combinacioacuten fiacutesica de dos o maacutes sustancias puras que tiene

composicioacuten variable y sus componentes pueden separarse Ademaacutes la temperatura es variable

durante el cambio de estado

Por una parte las mezclas se consideran homogeacuteneas usualmente llamadas disoluciones

(praacutectica 1) cuando constan de una sola fase ya que sus componentes estaacuten iacutentimamente

mezclados y presentan la misma composicioacuten y propiedades en cualquiera de sus partes

Por otra parte las mezclas heterogeacuteneas constan de dos o maacutes fases y sus componentes

pueden identificarse a simple vista o con ayuda de un microscopio Las propiedades fiacutesico-

quiacutemicas de las distintas sustancias que componen una mezcla se utilizan para proceder a su

separacioacuten Por ejemplo la mezcla de NaCl NH4Cl y SiO2 puede separarse en sus componentes

aprovechando las siguientes propiedades

COMPUESTO SOLUBILIDAD 25ordmC

(g100g H2O)

PUNTO DE FUSIOacuteN

(ordmC)

PUNTO DE SUBLIMACIOacuteN

(ordmC)

NaCl 35 801 -

NH4Cl 37 - 305

SiO2 Insoluble 1600 -

- Solubilidad cantidad maacutexima de un compuesto que puede disolverse en agua a una

temperatura dada

- Punto de Fusioacuten temperatura a la cual la materia pasa de estado soacutelido a estado liacutequido

- Punto de Ebullicioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado liacutequido al estado

gaseoso

- Punto de Sublimacioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado soacutelido al estado

gaseoso

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Caacutepsula de porcelana Embudos buchner y Kitasato

Vidrio de reloj Embudos de vidrio

Papel de filtro Varilla de vidrio

Pinzas Probeta

Placa calefactora o mechero Diverso material de vidrio

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Reactivos

Mezcla problema

Agua destilada

Separacioacuten de los componentes de una mezcla formada por cloruro soacutedico cloruro

amoacutenico y dioacutexido de silicio

Separacioacuten del cloruro amoacutenico

La separacioacuten del cloruro amoacutenico lo vamos a hacer aprovechando su capacidad de

sublimacioacuten que no tienen los otros componentes de la mezcla

Pesar una caacutepsula de porcelana vaciacutea con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la pesada

Antildeadir sobre la misma caacutepsula unos 5 g de mezcla anotando la pesada del conjunto

caacutepsula + mezcla con una aproximacioacuten de 001 g

Colocar la caacutepsula conteniendo la mezcla sobre una placa calefactora eleacutectrica o sobre la

placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

Calentar suavemente hasta la aparicioacuten de humos blancos y agitar la mezcla suavemente

con la varilla de vidrio hasta que no se desprendan vapores

Apagar el mechero o la placa calefactora y retirar la caacutepsula caliente con ayuda de una

pinza de madera Esperar a que se enfriacutee

Pesar la caacutepsula que contiene la mezcla resultante y calcular por diferencia la cantidad

de NH4Cl que habiacutea en la mezcla original

Reservar la caacutepsula conteniendo los restantes componentes de la mezcla NaCl y SiO2

Separacioacuten del cloruro soacutedico por lixiviacioacuten

Aprovechando que el dioacutexido de silicio es insoluble en agua vamos a separar el cloruro

soacutedico

Pesar una caacutepsula junto con un vidrio de reloj con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la

pesada

Antildeadir 10 mL de agua destilada sobre la mezcla de NaCl y SiO2 con objeto de disolver el

NaCl agitando continuamente La siacutelice se separa asiacute por decantacioacuten quedando en el

fondo de esta caacutepsula

Verter cuidadosamente la disolucioacuten de NaCl sobre la nueva caacutepsula pesada junto al

vidrio de reloj

Repetir las dos operaciones anteriores 2 veces con objeto de asegurar la completa

disolucioacuten del NaCl

La caacutepsula que contiene la disolucioacuten de NaCl se cubre con el vidrio de reloj y se coloca

en la placa calefactora o sobre placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

calentando suavemente hasta la evaporacioacuten completa del agua

Cuando la caacutepsula que contiene el NaCl junto al vidrio de reloj esteacuten friacuteos pesar en una

balanza

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Calcular la cantidad de NaCl que habiacutea en la mezcla

Secar el dioacutexido de silicio (siacutelice)

La caacutepsula que contiene la siacutelice se calienta suavemente agitando con la varilla de vidrio

para disgregar la siacutelice y secarla mas raacutepidamente

Una vez seca y enfriada se pesa la caacutepsula que contiene la siacutelice obtenieacutendose por

diferencia el peso de siacutelice

Calcular la cantidad de siacutelice que habiacutea en la mezcla

CUESTIONES

1 Calcule el peso de cada componente contenido en la cantidad real de mezcla que ha

pesado

2 Exprese la composicioacuten de la mezcla en (pp)

3 Calcule la fraccioacuten molar de cada componente

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Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

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PRAacuteCTICA 3

PREPARACION Y ESTANDARIZACION DE DISOLUCIONES

ACIDO-BASE DILUCIONES VALORACIONES MEDIDA DE pH

OBJETIVOS

Preparar disoluciones de aacutecidos y bases

Conocer el concepto de estandarizacioacuten de disoluciones con sustancias patroacuten

Familiarizarse con el concepto de reactivo limitante

Aprendizaje del ajuste y manejo de un pH-metro digital

Familiarizacioacuten con los valores de pH de disoluciones y bebidas usuales

INTRODUCCIOacuteN

Numerosas reacciones quiacutemicas tienen lugar en disolucioacuten por ejemplo las reacciones

quiacutemicas que tienen lugar en los suelos agriacutecolas o en el medio interno de los seres vivos De

hecho reacciones que podriacutean realizarse directamente entre sustancias quiacutemicas puras se

realizan frecuentemente entre dichas sustancias disueltas dada la mayor facilidad de reaccioacuten

La concentracioacuten de la disolucioacuten puede expresarse de muacuteltiples formas

Molaridad M =moles soluto

V (L) disolucioacuten

Normalidad N =nordm eq soluto

V (L) disolucioacuten

nordm eq soluto =Peso (g) soluto

Peq soluto

Peq soluto =Pm soluto

nordm eminus valenca

N = M times valencia

La valencia de un aacutecido o una base es el nuacutemero de protones (H+) o iones OH-

respectivamente que se intercambian en una reaccioacuten

El conocimiento de la concentracioacuten exacta de los reactivos que se utilizan para calcular

la concentracioacuten de otros reactivos o productos es baacutesico si se quieren conseguir medidas

comparables El procedimiento se denomina estandarizacioacuten titulacioacuten o valoracioacuten Es

necesario praacutecticamente siempre ya que los productos que se utilizan en un laboratorio

normalmente no tienen purezas del 100 Se efectuacutea mediante el uso de sustancias estaacutendar

o patroacuten que son compuestos muy puros y estables y por lo general de elevada masa

molecular Con ellas se calcula el factor de correccioacuten

Aacutecidos y Bases

Las ideas sobre los aacutecidos y bases estaacuten presentes de forma habitual en la vida ordinaria

El problema medioambiental de la ldquolluvia aacutecidardquo champuacutes de pH neutro antiaacutecidoshellip Seguacuten la

Teoriacutea de BrOslashnsted-Lowry un aacutecido es un dador de protones y una base es un aceptor de

protones El pH se define como el logaritmo cambiado de signo de la concentracioacuten de protones

(H+) aunque maacutes correctamente seriacutea de la actividad de estos iones

119849119815 = minus119845119848119840 [119815+]

Su determinacioacuten se realiza mediante un pH-metro aunque hay otros meacutetodos menos

precisos como puede ser el uso de papeles indicadores de pH o disoluciones de indicadores

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Los pH-metros efectuacutean una medida potenciomeacutetrica del pH y normalmente van

equipados con un electrodo de vidrio que posee una membrana de vidrio sensible a las

variaciones de pH y es selectivo a los iones H+ La parte electroacutenica del aparato realiza una

medida de la diferencia de potencial entre las membranas y la disolucioacuten que mediante la

ecuacioacuten de Nernst es transformada a escala de pH

Un indicador aacutecido-base es una sustancia orgaacutenica soluble cuyo color depende del pH

de la disolucioacuten donde se ha antildeadido

Se usan sobre todo en las valoraciones aacutecido-base En estas valoraciones una cantidad

exactamente medida de aacutecido o base se valora con una base o un aacutecido respectivamente de

concentracioacuten conocida El punto de equivalencia se alcanza cuando se ha antildeadido una cantidad

equivalente de reactivo valorante exactamente igual a los equivalentes de la sustancia problema

Se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

El punto final es el momento en que se da una valoracioacuten por terminada Viene dado por

el cambio brusco de color de un indicador Idealmente el punto final debe coincidir con el punto

de equivalencia pero esto no se cumple praacutecticamente nunca porque los indicadores son pares

aacutecidobase muy deacutebiles y tienen una zona de viraje caracteriacutestica que depende del valor de su

constante de acidez pH=pKIn y del color que posee la forma aacutecida y la forma baacutesica

Indicador pKIn Color en

forma aacutecida

Color en

forma baacutesica

Azul de timol 17 rojo amarillo

Naranja de metilo 34 rojo amarillo

Rojo de metilo 50 rojo amarillo

Tornasol 65 rojo azul

Azul de bromotimol 71 amarillo azul

Fenolftaleiacutena 94 incoloro rosa

Amarillo de alizarina R 112 amarillo rojo

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- vidrio de reloj

- vaso de precipitados

- bureta

- matraz erlenmeyer

- matraz aforado 100 mL

- matraz aforado 500 mL

- matraz aforado 1000 mL

- pipetas aforadas

- tubos de ensayo

- gradilla

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

- agitador magneacutetico

- pH-metro digital

Reactivos

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 1 en etanol

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Ftalato aacutecido de potasio

Disoluciones tampoacuten de pH 4 y 7

Agua destilada

Disolucioacuten de KCl 3M

Vino vinagre y otras bebidas

Disoluciones preparadas

Disolucioacuten y dilucioacuten

Si se trata de sustancias soacutelidas se pesa en un vidrio de reloj la cantidad adecuada Se

pasa el soluto a un matraz aforado arrastrando con agua destilada y lavando varias veces el

recipiente utilizado para la pesada Se agita hasta disolucioacuten total enrasando posteriormente

Nunca debe llenarse el matraz antes de la adicioacuten del soluto ni enrasar hasta que no esteacute

completamente disuelto

Para solutos liacutequidos se calcula el volumen necesario tomaacutendolo exactamente con una

pipeta a ser posible aforada y se vierte en el matraz aforado Enrasamos con el disolvente

homogeneizando muy bien antes de usar la disolucioacuten

1- Preparar 100 mL de una disolucioacuten 25 N de NaOH

2- A partir de ella preparar 250 mL de disolucioacuten 01N Guardar esta disolucioacuten en un frasco

de vidrio topacio anotando en la etiqueta del mismo especie quiacutemica concentracioacuten factor

nombre de la persona que lo ha preparado y fecha

3- Preparar partir de la disolucioacuten maacutes concentrada 100 mL de disolucioacuten 001 N 005 N y

0001N y reservar una parte de ellas en tubos de ensayo para medir posteriormente el pH

Estandarizacioacuten (caacutelculo del factor)

La valoracioacuten de la disolucioacuten 01N preparada anteriormente se efectuacutea utilizando como

sustancia patroacuten el ftalato aacutecido de potasio cuyo peso equivalente (Peq) coincide con su peso

molecular que es de 20423 gmol

Si utilizamos una bureta de 50 mL se pesa en un vidrio de reloj limpio y seco una

cantidad de patroacuten exactamente medida hasta el mg en un intervalo comprendido entre 08 y 09

g para ello usamos una balanza de precisioacuten Sin embargo si la bureta es de 25 mL se pesa

040-045 g

La cantidad pesada se introduce cuidadosamente en un erlenmeyer y se disuelve con

aproximadamente 25 mL de agua destilada antildeadiendo a continuacioacuten 2 o 3 gotas de disolucioacuten

de fenolftaleiacutena como indicador

La bureta se enjuaga primero con el reactivo a emplear (en este caso con la disolucioacuten

01N de NaOH) y posteriormente se rellena hasta el enrase Se debe tener mucho cuidado de

que no queden burbujas de aire en el interior de la bureta ya que estariacuteamos cometiendo un

error

La valoracioacuten se comienza calculando en primer lugar el volumen teoacuterico que debemos

consumir

V(mL)teoacutericos =

mg ftalato pesadoPeq ftalato

Nteoacuterica

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A continuacioacuten se vierte sobre el erlenmeyer que contiene la sustancia patroacuten disuelta un

volumen proacuteximo por defecto al volumen teoacuterico La valoracioacuten se continuacutea antildeadiendo gota a

gota sobre el erlenmeyer el reactivo valorante agitando continuamente hasta que la disolucioacuten

toma una coloracioacuten rosa que debe persistir durante 15-20 segundos Anotar el volumen de

NaOH 01N consumido realmente o volumen praacutectico

factor =Vteoacuterico

Vpraacutectico

Una vez obtenido el factor de correccioacuten la normalidad real de la disolucioacuten de NaOH preparada

resulta de multiplicar la normalidad teoacuterica por dicho factor

Nreal = Nteoacuterica times factor

La valoracioacuten de una disolucioacuten debe hacerse al menos dos veces Si los factores

calculados difieren entre siacute maacutes de 3-5 mileacutesimas debe efectuarse una tercera valoracioacuten y

calcular la media entre los valores maacutes proacuteximos desechando el valor maacutes dispar

Valoracioacuten aacutecido-base Determinacioacuten de la concentracioacuten de una disolucioacuten problema de

HCl mediante una disolucioacuten estandarizada de NaOH 01N

En un erlenmeyer limpio se ponen 10 mL exactamente medidos con pipeta de HCl de

concentracioacuten desconocida Se antildeaden unos 20 mL aproximadamente de agua destilada y 3 o

4 gotas del indicador fenolftaleiacutena

La bureta se enrasa a cero con la disolucioacuten de NaOH de concentracioacuten conocida (01N)

y factor calculado y se deja caer gota a gota sobre la disolucioacuten problema de HCl agitando

continuamente hasta que el indicador cambie de incoloro a color rosaacuteceo estable

(aproximadamente 20 segundos) llegaacutendose entonces al punto final de la valoracioacuten Anotar el

volumen de NaOH gastado y calcular la concentracioacuten de HCl problema

Medida del pH

El mantenimiento y uso del pH-metro exige unas miacutenimas normas que deben cumplirse

para un correcto funcionamiento del aparato

En primer lugar la parte del electrodo que lleva la membrana debe mantenerse siempre

huacutemeda Para ello se debe colocar la capucha protectora con una disolucioacuten de KCl 3M siempre

que no se vaya a usar durante un tiempo

Antes de proceder a una medida debe retirarse la capucha protectora Seguidamente el

electrodo se enjuaga perfectamente con agua destilada con objeto de disolver las partiacuteculas de

KCl que puedan quedar adheridas y se sumerge en un vaso de precipitados que contenga agua

destilada A continuacioacuten se quita la membrana situada en el extremo lateral superior con objeto

de igualar la presioacuten del electrolito interno del electrodo a la presioacuten atmosfeacuterica y se conecta el

aparato

El conmutador se situaraacute en posicioacuten de parada mantenieacutendolo asiacute durante unos 10

minutos Transcurrido este tiempo se retira el electrodo de la disolucioacuten en que estaba sumergido

y se procede a secarlo mediante un papel suave procediendo al ajuste del conjunto electrodo-

aparato medidor de potencial

Previamente a efectuar cualquier medida se debe sumergir la sonda de temperatura en la

disolucioacuten cuyo pH queremos medir El ajuste del pH-metro se realiza mediante el uso de

disoluciones tampoacuten de pH conocido Asiacute una vez secado el electrodo se procede a su inmersioacuten

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en una disolucioacuten de pH 7 y se siguen las instrucciones del fabricante del pH-metro A

continuacioacuten se enjuaga el electrodo con agua destilada y tras secarlo con un papel suave se

introduce en una disolucioacuten tampoacuten de pH 4 (si las disoluciones cuyo pH queremos medir son

aacutecidas) o bien en una disolucioacuten tampoacuten de pH 9 o 10 (si las disoluciones son baacutesicas) siguiendo

las instrucciones del fabricante del pH-metro Es recomendable que el electrodo se mantenga

sumergido en el tampoacuten de pH 4 hasta el momento de su utilizacioacuten

Antes de proceder a determinar el pH de una disolucioacuten el pH-metro debe estar

perfectamente ajustado y el electrodo completamente limpio enjuagaacutendolo varias veces con

agua destilada y secaacutendolo con un papel suave y humedecido

Por uacuteltimo el electrodo debe sumergirse en la disolucioacuten teniendo precaucioacuten de que no

roce con las paredes ni con el fondo del recipiente y de que al menos el liacutequido cubra

perfectamente el diafragma del electrodo Estas recomendaciones deben seguirse

escrupulosamente para conseguir medidas reproducibles

1- Ajustar el pH-metro seguacuten las normas enunciadas

2- Medir el pH de todas las disoluciones preparadas en la praacutectica de disoluciones y

diluciones

3- Medir el pH del agua destilada del agua de consumo de un vino vinagre y algunas

bebidas comunes

CUESTIONARIO

1- Calcular el factor de la disolucioacuten de NaOH que se han preparado

2- Diferencia entre punto final y punto de equivalencia

3- iquestPuede ser diferente el pH del punto final y el del punto de equivalencia Citar alguacuten

ejemplo

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PRAacuteCTICA 4

MEDIDAS DE LA ACIDEZ DE ACEITE LECHE Y VINAGRE

OBJETIVOS

Utilizar las teacutecnicas de valoracioacuten para conocer la composicioacuten en aacutecidos de distintos

productos naturales

Conocer el valor de pH de distintas bebidas

Comprender las formas de expresar el contenido en aacutecidos de distintos productos

naturales

Diferenciar entre acidez y pH

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

La acidez de un producto natural se considera como su contenido en sustancias aacutecidas

Habitualmente se determina mediante teacutecnicas de valoracioacuten aacutecido-base y se puede expresar

como la cantidad equivalente de un aacutecido caracteriacutestico de ese producto natural

Otra forma de expresar la acidez es mediante el valor de pH determinado con un pH-

metro no obstante este meacutetodo queda limitado a disoluciones acuosas

Formas de expresar la acidez de un aceite

Grado de acidez es el contenido en de los aacutecidos grasos libres contenidos en el aceite

En los aceites vegetales se expresa como si todos los aacutecidos libres fueran aacutecido oleico

(C18H34O2) Soacutelo en casos particulares y seguacuten la procedencia de la grasa se expresa

referida al aacutecido palmiacutetico (C16H32O2) aacutecido laacuteurico (C12H24O2) u otros Salvo que se

indique otra cosa la acidez de un aceite vegetal se entiende expresada en

119892 aacute119888119894119889119900 119900119897119890119894119888119900100 119892 119892119903119886119904119886frasl ( mm)

Iacutendice de acidez expresa el nordm de mg de KOH necesarios para neutralizar 1 g de aceite

o grasa

Forma de expresar la acidez de la leche

El aacutecido mayoritario contenido en la leche es el aacutecido laacutectico (CH3-CHOH-COOH) Por

ello se expresa la acidez como cantidad (g) de aacutecido laacutectico por cada 100 mL de leche

Forma de expresar la acidez del vinagre

El vinagre se considera una disolucioacuten acuosa obtenida por fermentacioacuten aceacutetica del vino

o de la sidra y contiene aacutecidos volaacutetiles como el aacutecido aceacutetico y aacutecidos no volaacutetiles como

el aacutecido tartaacuterico La acidez total o grado aceacutetico se define como la totalidad de los aacutecidos

que contiene el vinagre expresada en gramos de aacutecido aceacutetico (CH3-COOH) por cada

100 mL de vinagre

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer 250 mL

- vidrio de reloj

- vasos de precipitados

- matraces aforados

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

- probetas

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

Reactivos

KOH en lentejas (riqueza 85 Mm = 561)

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 01 y 1 en etanol

Ftalato aacutecido de potasio

Mezcla 11 etanol-eacuteter dietiacutelico neutralizada con KOH 01N

Vino vinagre y otras bebidas

Acidez de un aceite

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de KOH 01N o 05N estandarizada previamente y utilizando como indicador

fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Pesar con una aproximacioacuten de 001 g entre 10 y 15 g de aceite en un erlenmeyer

previamente tarado

Antildeadir 50 mL de la mezcla disolvente (alcohol-eacuteter etiacutelico) previamente neutralizada con

KOH 001N y agitar Antildeadir 5 mL de indicador fenolftaleiacutena 01

Cargar la bureta con el reactivo valorante KOH 01N o 005N Enrasar y comenzar la

valoracioacuten agitando continuamente hasta viraje del indicador Anotar el volumen de KOH

gastado

Grado de acidez ( aacutecido oleico) =VKOH ∙ M ∙ N

10 ∙ Paceite

Iacutendice de acidez =561 ∙ VKOH ∙ N

Paceite

V = volumen (mL) del reactivo valorante KOH utilizado

N = normalidad exacta del reactivo valorante KOH utilizado

M = masa molecular del aacutecido graso en que se expresa la acidez

(Moleacuteico=282 gmol Mpalmiacutetico= 256 gmol Mlauacuterico= 200 gmol)

P = peso (g) del aceite problema

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Acidez de la leche

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de NaOH 01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al

01 en etanol

Tomar 10 mL de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un

erlenmeyer Antildeadir unos 25 mL de agua destilada medidos con una probeta

Antildeadir unas 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N seguacuten el mismo procedimiento usado en la valoracioacuten del aceite

hasta viraje del indicador (coloracioacuten rosa persistente durante 20 s)

Acidez de la leche =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vleche

V = volumen (mL)

M = masa molar del aacutecido laacutectico (90 gmol)

Acidez del vinagre

Es una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante se usa una disolucioacuten de NaOH

01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Medir exactamente 2 mL de vinagre con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada

de 5 mL y verterlos en un erlenmeyer

Diluir con unos 25 mL de agua destilada medidos en una probeta

Antildeadir 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador

Acidez total o Grado aceacutetico =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vvinagre

V = volumen (mL)

M = masa molecular del aacutecido aceacutetico (60 gmol)

CUESTIONARIO

1- Calcular grado de acidez y el iacutendice de acidez del aceite problema

2- Deducir las expresiones del caacutelculo del Grado de acidez y del Iacutendice de acidez de un

aceite teniendo en cuenta que en toda valoracioacuten aacutecido-base se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

3- Calcular el grado de acidez de la leche problema

4- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado de acidez de la leche

5- Calcular la acidez total o grado aceacutetico del vinagre problema

6- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado aceacutetico de un vinagre

7- iquestCuaacuteles son los aacutecidos representativos del aceite de oliva de la leche del vinagre y

del vino Escriba su foacutermula quiacutemica

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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Cuaderno de Praacutecticas de Laboratorio Quiacutemica General Grado en Ingenieriacutea Agroalimentaria y del Medio Rural Curso 2016-2017 Universidad de Coacuterdoba

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Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

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PRAacuteCTICA 1

PREPARACIOacuteN DE DISOLUCIONES

MEDIDAS FIacuteSICAS DE LA CONCENTRACIOacuteN DE UNA DISOLUCIOacuteN

OBJETIVOS

Aprender a preparar disoluciones de una concentracioacuten determinada

Utilizar distintos modos de expresar la concentracioacuten de las disoluciones en unidades

fiacutesicas y los aparatos para medirlas

Interpretar correctamente los resultados

INTRODUCCIOacuteN

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea formada por una o varias especies o

sustancias quiacutemicas La sustancia que se encuentra en menor proporcioacuten recibe el nombre de

soluto mientras que la que se encuentra en mayor proporcioacuten recibe el nombre de disolvente

Las proporciones entre ambas se mantienen constantes en cualquier volumen que se tome de la

disolucioacuten

La proporcioacuten o relacioacuten entre la cantidad de soluto y la de disolvente define la

concentracioacuten de la disolucioacuten Eacutesta puede expresarse de muacuteltiples formas mediante unidades

fiacutesicas y unidades quiacutemicas Las unidades fiacutesicas maacutes comunes son

Peso de soluto por unidad de volumen de disolucioacuten (mv)

Porcentaje masa-volumen ( mv) gramos de soluto que se disuelven en cien mililitros

de disolucioacuten

119846119855 = 119840 119852119848119845119854119853119848

119846119819 119837119842119852119848119845119854119836119842oacute119847 119857 120783120782120782

Peso de soluto por peso de disolvente (mm)

Porcentaje de soluto por cada 100 g de peso de disolucioacuten ( mm) o porcentaje de

composicioacuten

mm = g soluto

g disolucioacuten x 100

Porcentaje volumen-volumen ( vv) mililitros de soluto por cada cien mililitros de

disolucioacuten

119855119855 = 119846119819 119852119848119845119854119853119848

119846119819 119837119842119852119848119845119854119836119842oacute119847 119857 120783120782120782

Partes por milloacuten (ppm) es un concepto anaacutelogo al de porcentaje pero este se utiliza para

concentraciones muy pequentildeas Se define como partes de masa de soluto que se

encuentran en un milloacuten de partes de disolucioacuten Se puede referir a partes en volumen

(ppmv) lo que equivale a miligramos de soluto que contiene un litro de disolucioacuten (mgL o

g103L) o a partes en masa (ppmm) lo que equivale a miligramos de soluto que contiene

un kilogramo de disolucioacuten (mgKg o mg106mg) Tambieacuten se usa la unidad ppb (partes

por billoacuten) siendo 1ppm=103 ppb oacute 1ppb=10-3 ppm

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Definiciones

Masa voluacutemica o densidad especiacutefica es una propiedad intensiva de la materia y

expresa la masa por unidad de volumen Unidades gcm3 para soacutelidos y liacutequidos gL

para gases

No se debe confundir con la densidad relativa que se define como el cociente entre

la densidad especiacutefica de la disolucioacuten problema y la densidad especiacutefica de otra

disolucioacuten tomada como referencia

Se mide con el areoacutemetro o densiacutemetro el cual se basa en el Principio de

Arquiacutemedes ldquoun cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo

experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desalojardquo A

traveacutes de las tablas de equivalencia se puede calcular la concentracioacuten de la disolucioacuten

Densidad o densidad relativa es el cociente entre la masa voluacutemica del compuesto o

disolucioacuten y la masa voluacutemica del agua destilada medida en las mismas condiciones de T

y P No tiene unidades

ordmBaumeacute

o en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de

disolucioacuten La escala se construye a 15 ordmC

0 ordmBeacute = agua destilada

10 ordmBeacute = 10 g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles

Los grados Beacute de un mosto corresponden de forma aproximada al (vv) en

etanol probable del futuro vino

o en liacutequidos menos densos que agua

0 ordmBeacute = 10 g NaCl + 90 g H2O

10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a 20 ordmC Se usa para medir soacutelidos

solubles totales en disoluciones acuosas Es la unidad maacutes utilizada en la industria

agroalimentaria Se mide con el refractoacutemetro que se basa en la medida del iacutendice de

refraccioacuten es decir en el cambio de la velocidad de la luz al atravesar dos medios de

distinta naturaleza (el aire y la disolucioacuten)

Ley de las Diluciones

Cuando se prepara una disolucioacuten de una determinada concentracioacuten es faacutecil preparar a

partir de ella otra disolucioacuten de menor concentracioacuten es decir preparar disoluciones maacutes diluidas

Para ello se emplea la Ley de las Diluciones

119829120782 times 119810120782 = 119829119813 times 119810119813

V0 es el volumen de la disolucioacuten concentrada de concentracioacuten C0 que hay que tomar

para preparar un volumen VF de una disolucioacuten de concentracioacuten CF maacutes diluida que la anterior

Es decir diluir es disminuir la concentracioacuten de los solutos de una disolucioacuten Mientras

que concentrar es aumentar la concentracioacuten de los solutos de una disolucioacuten El factor de

dilucioacuten se puede definir como el nuacutemero de veces que una disolucioacuten es maacutes diluida que otra

y se calcula dividiendo la concentracioacuten de la disolucioacuten maacutes concentrada por la maacutes diluida

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

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Material

Diverso material de vidrio Embudos buchner y Kitasato

Pipetas aforadas de 10 y 25 mL Densiacutemetros en escala gmL

Pipetas graduadas de 10 y 25 mL Areoacutemetros

Embudos de vidrio Refractoacutemetro en escala Brix

Reactivos

Azuacutecar (Sacarosa)

Sal comuacuten (Cloruro soacutedico)

Agua destilada

Los matraces aforados se emplean para la preparacioacuten de disoluciones de

concentracioacuten conocida Las disoluciones pueden prepararse tomado un peso de soacutelido o un

volumen de un liacutequido y diluyeacutendolos hasta el volumen deseado en un matraz de esa capacidad

Cuando se deba partir de una sustancia soacutelida se pesa la cantidad correspondiente a

eacutesta y se traslada a un vaso de precipitados disolvieacutendola en un volumen no muy grande del

disolvente elegido Conseguida la disolucioacuten se trasvasa al matraz aforado vertieacutendola a traveacutes

de un pequentildeo embudo colocado sobre su boca y se lava el vaso cinco o seis veces con el

disolvente hasta asegurarse que no queda ninguna porcioacuten de la disolucioacuten sin trasvasar El

matraz entonces se llena hasta casi el arranque del cuello y se homogeneiza su contenido

imprimieacutendole un movimiento de rotacioacuten Se deja entonces que la disolucioacuten adquiera la

temperatura ambiente y por uacuteltimo se le antildeade cuidadosamente el disolvente necesario para

que llegue hasta el enrase Despueacutes de lo cual se vuelve a homogeneizar la disolucioacuten lo mejor

posible por inversioacuten repetida del matraz con su tapoacuten bien ajustado durante 4 o 5 minutos

Si la disolucioacuten se prepara a partir de un liacutequido el volumen medido de este contenido de

ordinario en una pipeta o una bureta se deja caer directamente dentro del matraz y luego se le

antildeade el disolvente de la misma manera que la descrita en la preparacioacuten de la disolucioacuten de un

soacutelido

Las mayores y maacutes frecuentes fuentes de error en el manejo de las pipetas son en orden

de magnitud

1 Las vibraciones causadas al sostener las pipetas llenas con las manos

2 El efecto de la temperatura sobre la peliacutecula de liacutequido que retienen sus paredes

3 La inclinacioacuten variable y el efecto teacutermico de su manejo a efectos de vaciado

Para utilizar las pipetas estando la pipeta perfectamente seca por fuera se toma una

pequentildea porcioacuten de la disolucioacuten que se va a medir y con ella se enjuaga el interior de la pipeta

Esta porcioacuten se expulsa repitieacutendose la operacioacuten varias veces hasta eliminar cualquier vestigio

de agua destilada descartando todas estas porciones de disolucioacuten Entonces se llena la pipeta

que se introduce solo lo suficiente para que no quede su extremo inferior al descubierto una vez

llena aspirando poco a poco hasta que el liacutequido llegue unos centiacutemetros por encima del trazo

superior Se cierra entonces el extremo superior con el dedo iacutendice seco

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Para medir el volumen de liacutequido se mantiene la pipeta ya separada del liacutequido de manera

que el enrase de la misma quede en liacutenea horizontal con el ojo del operador y entonces se

disminuye ligeramente la presioacuten del dedo hasta que la parte inferior del menisco coincida

con el enrase con un pequentildeo trozo de papel de filtro se secan las gotas que hubieran podido

haber quedado adheridas exteriormente teniendo cuidado de no tocar el orificio de salida ya que

este hecho provoca por capilaridad la salida de parte del liacutequido que ya se ha medido Entonces

se introduce el extremo de la pipeta dentro del recipiente donde se va a verter el liacutequido y se deja

escurrir eacuteste manteniendo la pipeta en

posicioacuten vertical pero de manera que

forme aacutengulo con la pared del recipiente

Despueacutes de que se ha vaciado la pipeta

se espera unos 14 o 15 segundos sin

que la punta de la pipeta deje de tocar la

pared del recipiente a fin de que el

liacutequido que queda adherido a la pared

interna de la pipeta escurra

completamente Es preciso proceder de

esta manera porque las pipetas se

aforan en la faacutebrica siguiendo el mismo

mecanismo y por lo tanto si se opera con

ellas de otra forma el volumen de liacutequido

que dejan salir es distinto del que figura

grabado en ellas

Las pipetas nunca se deben de sacudir despueacutes de usadas y mucho menos soplar para

que salgan las uacuteltimas porciones de liacutequido que quedan en su interior el aforo de las mismas ya

estaacute efectuado teniendo en cuenta esta pequentildea cantidad de liacutequido que no forma parte del

volumen total o parcial grabado en la pipeta

Preparacioacuten de 250 mL de una disolucioacuten acuosa de sacarosa 250 gL

1 Calcular la cantidad de sacarosa que hay que pesar

2 Pesar la cantidad necesaria de sacarosa Para ello usamos un vaso de precipitados limpio

y seco

3 Disolver bien la sacarosa con un volumen de agua destilada que no supere la mitad del

volumen final Para ello se puede usar una varilla o un agitador magneacutetico

4 Trasvasar la disolucioacuten a un matraz aforado de 250 mL en el que previamente se ha

antildeadido un poco de disolvente Enjuagar el vaso con un poco de agua destilada y antildeadirla

al matraz Completar hasta la sentildeal de aforo con agua destilada Tapar y homogeneizar

Preparacioacuten de 250 mL de una disolucioacuten acuosa con una concentracioacuten de sacarosa diez

veces menor que la anterior de 250 gL

1 Calcular el volumen que debe de tomarse de la disolucioacuten de sacarosa de 250 gL a partir

de la Ley de Diluciones 119829120782 ∙ 119810120782 = 119829119813 ∙ 119810119813

2 Tomar el volumen calculado con una pipeta aforada

3 Completar con agua destilada el nuevo matraz hasta el aforo Tapar y homogeneizar

Medidas areomeacutetricas de la masa voluacutemica grado Brix y Baumeacute Medida refractomeacutetrica

del grado Brix

Esquema del uso correcto de una pipeta aforada

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1 Verter en una probeta de 250 mL y medir la densidad especiacutefica y el grado Baumeacute Para

ello se sumerge el aeroacutemetro de manera que no toque con el fondo y que no roce con las

paredes La lectura se efectuacutea en la escala situada en el vaacutestago fino anotando la medida

correspondiente a la liacutenea que coincide con la superficie del liacutequido

2 Poner una gota de la disolucioacuten en el refractoacutemetro de mano y medir el grado Brix

3 Mida tambieacuten la densidad especiacutefica el grado Beacute y el Brix del agua destilada

4 Preparar 250 mL de una disolucioacuten de 150 gL de sal comuacuten (NaCl) y repetir el mismo

procedimiento usado para la disolucioacuten de azuacutecar

CUESTIONES

1 Construya un tabla con los valores de masa voluacutemica densidad relativa ordmBeacute ordmBx y aacutengulo

de refraccioacuten de las cuatro disoluciones preparadas y comente los resultados

Disolucioacuten gL Masa

voluacutemica Densidad ordm Baumeacute ordm Brix

Azuacutecar

Azuacutecar

Sal comuacuten

Sal comuacuten

Agua destilada

2 Exprese las concentraciones en molL de todas las disoluciones Para ello debe saber

que el azuacutecar es sacarosa (C12H22O11) y que la sal comuacuten es NaCl Las masas atoacutemicas

son C = 12 gmol H = 1 gmol O = 16 gmol Na = 23 gmol y Cl = 355 gmol

3 Sabiendo que la densidad absoluta del agua destilada en las condiciones de presioacuten y

temperatura del laboratorio es 0997 gmL calcule las densidades relativas de todas las

disoluciones medidas

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PRAacuteCTICA 2

SEPARACIOacuteN DE COMPONENTES DE UNA MEZCLA

OBJETIVOS

Conocer las teacutecnicas de separacioacuten de los componentes de una mezcla homogeacutenea y

heterogeacutenea

Relacionar la teacutecnica usada con la propiedad del componente separado

INTRODUCCIOacuteN

Las sustancias puras se caracterizan porque tienen composicioacuten fija no pueden

separarse por meacutetodos fiacutesicos en otras sustancias maacutes simples y durante un cambio de estado

la temperatura se mantiene constante

Una mezcla es una combinacioacuten fiacutesica de dos o maacutes sustancias puras que tiene

composicioacuten variable y sus componentes pueden separarse Ademaacutes la temperatura es variable

durante el cambio de estado

Por una parte las mezclas se consideran homogeacuteneas usualmente llamadas disoluciones

(praacutectica 1) cuando constan de una sola fase ya que sus componentes estaacuten iacutentimamente

mezclados y presentan la misma composicioacuten y propiedades en cualquiera de sus partes

Por otra parte las mezclas heterogeacuteneas constan de dos o maacutes fases y sus componentes

pueden identificarse a simple vista o con ayuda de un microscopio Las propiedades fiacutesico-

quiacutemicas de las distintas sustancias que componen una mezcla se utilizan para proceder a su

separacioacuten Por ejemplo la mezcla de NaCl NH4Cl y SiO2 puede separarse en sus componentes

aprovechando las siguientes propiedades

COMPUESTO SOLUBILIDAD 25ordmC

(g100g H2O)

PUNTO DE FUSIOacuteN

(ordmC)

PUNTO DE SUBLIMACIOacuteN

(ordmC)

NaCl 35 801 -

NH4Cl 37 - 305

SiO2 Insoluble 1600 -

- Solubilidad cantidad maacutexima de un compuesto que puede disolverse en agua a una

temperatura dada

- Punto de Fusioacuten temperatura a la cual la materia pasa de estado soacutelido a estado liacutequido

- Punto de Ebullicioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado liacutequido al estado

gaseoso

- Punto de Sublimacioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado soacutelido al estado

gaseoso

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Caacutepsula de porcelana Embudos buchner y Kitasato

Vidrio de reloj Embudos de vidrio

Papel de filtro Varilla de vidrio

Pinzas Probeta

Placa calefactora o mechero Diverso material de vidrio

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Reactivos

Mezcla problema

Agua destilada

Separacioacuten de los componentes de una mezcla formada por cloruro soacutedico cloruro

amoacutenico y dioacutexido de silicio

Separacioacuten del cloruro amoacutenico

La separacioacuten del cloruro amoacutenico lo vamos a hacer aprovechando su capacidad de

sublimacioacuten que no tienen los otros componentes de la mezcla

Pesar una caacutepsula de porcelana vaciacutea con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la pesada

Antildeadir sobre la misma caacutepsula unos 5 g de mezcla anotando la pesada del conjunto

caacutepsula + mezcla con una aproximacioacuten de 001 g

Colocar la caacutepsula conteniendo la mezcla sobre una placa calefactora eleacutectrica o sobre la

placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

Calentar suavemente hasta la aparicioacuten de humos blancos y agitar la mezcla suavemente

con la varilla de vidrio hasta que no se desprendan vapores

Apagar el mechero o la placa calefactora y retirar la caacutepsula caliente con ayuda de una

pinza de madera Esperar a que se enfriacutee

Pesar la caacutepsula que contiene la mezcla resultante y calcular por diferencia la cantidad

de NH4Cl que habiacutea en la mezcla original

Reservar la caacutepsula conteniendo los restantes componentes de la mezcla NaCl y SiO2

Separacioacuten del cloruro soacutedico por lixiviacioacuten

Aprovechando que el dioacutexido de silicio es insoluble en agua vamos a separar el cloruro

soacutedico

Pesar una caacutepsula junto con un vidrio de reloj con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la

pesada

Antildeadir 10 mL de agua destilada sobre la mezcla de NaCl y SiO2 con objeto de disolver el

NaCl agitando continuamente La siacutelice se separa asiacute por decantacioacuten quedando en el

fondo de esta caacutepsula

Verter cuidadosamente la disolucioacuten de NaCl sobre la nueva caacutepsula pesada junto al

vidrio de reloj

Repetir las dos operaciones anteriores 2 veces con objeto de asegurar la completa

disolucioacuten del NaCl

La caacutepsula que contiene la disolucioacuten de NaCl se cubre con el vidrio de reloj y se coloca

en la placa calefactora o sobre placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

calentando suavemente hasta la evaporacioacuten completa del agua

Cuando la caacutepsula que contiene el NaCl junto al vidrio de reloj esteacuten friacuteos pesar en una

balanza

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Calcular la cantidad de NaCl que habiacutea en la mezcla

Secar el dioacutexido de silicio (siacutelice)

La caacutepsula que contiene la siacutelice se calienta suavemente agitando con la varilla de vidrio

para disgregar la siacutelice y secarla mas raacutepidamente

Una vez seca y enfriada se pesa la caacutepsula que contiene la siacutelice obtenieacutendose por

diferencia el peso de siacutelice

Calcular la cantidad de siacutelice que habiacutea en la mezcla

CUESTIONES

1 Calcule el peso de cada componente contenido en la cantidad real de mezcla que ha

pesado

2 Exprese la composicioacuten de la mezcla en (pp)

3 Calcule la fraccioacuten molar de cada componente

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PRAacuteCTICA 3

PREPARACION Y ESTANDARIZACION DE DISOLUCIONES

ACIDO-BASE DILUCIONES VALORACIONES MEDIDA DE pH

OBJETIVOS

Preparar disoluciones de aacutecidos y bases

Conocer el concepto de estandarizacioacuten de disoluciones con sustancias patroacuten

Familiarizarse con el concepto de reactivo limitante

Aprendizaje del ajuste y manejo de un pH-metro digital

Familiarizacioacuten con los valores de pH de disoluciones y bebidas usuales

INTRODUCCIOacuteN

Numerosas reacciones quiacutemicas tienen lugar en disolucioacuten por ejemplo las reacciones

quiacutemicas que tienen lugar en los suelos agriacutecolas o en el medio interno de los seres vivos De

hecho reacciones que podriacutean realizarse directamente entre sustancias quiacutemicas puras se

realizan frecuentemente entre dichas sustancias disueltas dada la mayor facilidad de reaccioacuten

La concentracioacuten de la disolucioacuten puede expresarse de muacuteltiples formas

Molaridad M =moles soluto

V (L) disolucioacuten

Normalidad N =nordm eq soluto

V (L) disolucioacuten

nordm eq soluto =Peso (g) soluto

Peq soluto

Peq soluto =Pm soluto

nordm eminus valenca

N = M times valencia

La valencia de un aacutecido o una base es el nuacutemero de protones (H+) o iones OH-

respectivamente que se intercambian en una reaccioacuten

El conocimiento de la concentracioacuten exacta de los reactivos que se utilizan para calcular

la concentracioacuten de otros reactivos o productos es baacutesico si se quieren conseguir medidas

comparables El procedimiento se denomina estandarizacioacuten titulacioacuten o valoracioacuten Es

necesario praacutecticamente siempre ya que los productos que se utilizan en un laboratorio

normalmente no tienen purezas del 100 Se efectuacutea mediante el uso de sustancias estaacutendar

o patroacuten que son compuestos muy puros y estables y por lo general de elevada masa

molecular Con ellas se calcula el factor de correccioacuten

Aacutecidos y Bases

Las ideas sobre los aacutecidos y bases estaacuten presentes de forma habitual en la vida ordinaria

El problema medioambiental de la ldquolluvia aacutecidardquo champuacutes de pH neutro antiaacutecidoshellip Seguacuten la

Teoriacutea de BrOslashnsted-Lowry un aacutecido es un dador de protones y una base es un aceptor de

protones El pH se define como el logaritmo cambiado de signo de la concentracioacuten de protones

(H+) aunque maacutes correctamente seriacutea de la actividad de estos iones

119849119815 = minus119845119848119840 [119815+]

Su determinacioacuten se realiza mediante un pH-metro aunque hay otros meacutetodos menos

precisos como puede ser el uso de papeles indicadores de pH o disoluciones de indicadores

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Los pH-metros efectuacutean una medida potenciomeacutetrica del pH y normalmente van

equipados con un electrodo de vidrio que posee una membrana de vidrio sensible a las

variaciones de pH y es selectivo a los iones H+ La parte electroacutenica del aparato realiza una

medida de la diferencia de potencial entre las membranas y la disolucioacuten que mediante la

ecuacioacuten de Nernst es transformada a escala de pH

Un indicador aacutecido-base es una sustancia orgaacutenica soluble cuyo color depende del pH

de la disolucioacuten donde se ha antildeadido

Se usan sobre todo en las valoraciones aacutecido-base En estas valoraciones una cantidad

exactamente medida de aacutecido o base se valora con una base o un aacutecido respectivamente de

concentracioacuten conocida El punto de equivalencia se alcanza cuando se ha antildeadido una cantidad

equivalente de reactivo valorante exactamente igual a los equivalentes de la sustancia problema

Se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

El punto final es el momento en que se da una valoracioacuten por terminada Viene dado por

el cambio brusco de color de un indicador Idealmente el punto final debe coincidir con el punto

de equivalencia pero esto no se cumple praacutecticamente nunca porque los indicadores son pares

aacutecidobase muy deacutebiles y tienen una zona de viraje caracteriacutestica que depende del valor de su

constante de acidez pH=pKIn y del color que posee la forma aacutecida y la forma baacutesica

Indicador pKIn Color en

forma aacutecida

Color en

forma baacutesica

Azul de timol 17 rojo amarillo

Naranja de metilo 34 rojo amarillo

Rojo de metilo 50 rojo amarillo

Tornasol 65 rojo azul

Azul de bromotimol 71 amarillo azul

Fenolftaleiacutena 94 incoloro rosa

Amarillo de alizarina R 112 amarillo rojo

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- vidrio de reloj

- vaso de precipitados

- bureta

- matraz erlenmeyer

- matraz aforado 100 mL

- matraz aforado 500 mL

- matraz aforado 1000 mL

- pipetas aforadas

- tubos de ensayo

- gradilla

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

- agitador magneacutetico

- pH-metro digital

Reactivos

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 1 en etanol

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Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

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Ftalato aacutecido de potasio

Disoluciones tampoacuten de pH 4 y 7

Agua destilada

Disolucioacuten de KCl 3M

Vino vinagre y otras bebidas

Disoluciones preparadas

Disolucioacuten y dilucioacuten

Si se trata de sustancias soacutelidas se pesa en un vidrio de reloj la cantidad adecuada Se

pasa el soluto a un matraz aforado arrastrando con agua destilada y lavando varias veces el

recipiente utilizado para la pesada Se agita hasta disolucioacuten total enrasando posteriormente

Nunca debe llenarse el matraz antes de la adicioacuten del soluto ni enrasar hasta que no esteacute

completamente disuelto

Para solutos liacutequidos se calcula el volumen necesario tomaacutendolo exactamente con una

pipeta a ser posible aforada y se vierte en el matraz aforado Enrasamos con el disolvente

homogeneizando muy bien antes de usar la disolucioacuten

1- Preparar 100 mL de una disolucioacuten 25 N de NaOH

2- A partir de ella preparar 250 mL de disolucioacuten 01N Guardar esta disolucioacuten en un frasco

de vidrio topacio anotando en la etiqueta del mismo especie quiacutemica concentracioacuten factor

nombre de la persona que lo ha preparado y fecha

3- Preparar partir de la disolucioacuten maacutes concentrada 100 mL de disolucioacuten 001 N 005 N y

0001N y reservar una parte de ellas en tubos de ensayo para medir posteriormente el pH

Estandarizacioacuten (caacutelculo del factor)

La valoracioacuten de la disolucioacuten 01N preparada anteriormente se efectuacutea utilizando como

sustancia patroacuten el ftalato aacutecido de potasio cuyo peso equivalente (Peq) coincide con su peso

molecular que es de 20423 gmol

Si utilizamos una bureta de 50 mL se pesa en un vidrio de reloj limpio y seco una

cantidad de patroacuten exactamente medida hasta el mg en un intervalo comprendido entre 08 y 09

g para ello usamos una balanza de precisioacuten Sin embargo si la bureta es de 25 mL se pesa

040-045 g

La cantidad pesada se introduce cuidadosamente en un erlenmeyer y se disuelve con

aproximadamente 25 mL de agua destilada antildeadiendo a continuacioacuten 2 o 3 gotas de disolucioacuten

de fenolftaleiacutena como indicador

La bureta se enjuaga primero con el reactivo a emplear (en este caso con la disolucioacuten

01N de NaOH) y posteriormente se rellena hasta el enrase Se debe tener mucho cuidado de

que no queden burbujas de aire en el interior de la bureta ya que estariacuteamos cometiendo un

error

La valoracioacuten se comienza calculando en primer lugar el volumen teoacuterico que debemos

consumir

V(mL)teoacutericos =

mg ftalato pesadoPeq ftalato

Nteoacuterica

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A continuacioacuten se vierte sobre el erlenmeyer que contiene la sustancia patroacuten disuelta un

volumen proacuteximo por defecto al volumen teoacuterico La valoracioacuten se continuacutea antildeadiendo gota a

gota sobre el erlenmeyer el reactivo valorante agitando continuamente hasta que la disolucioacuten

toma una coloracioacuten rosa que debe persistir durante 15-20 segundos Anotar el volumen de

NaOH 01N consumido realmente o volumen praacutectico

factor =Vteoacuterico

Vpraacutectico

Una vez obtenido el factor de correccioacuten la normalidad real de la disolucioacuten de NaOH preparada

resulta de multiplicar la normalidad teoacuterica por dicho factor

Nreal = Nteoacuterica times factor

La valoracioacuten de una disolucioacuten debe hacerse al menos dos veces Si los factores

calculados difieren entre siacute maacutes de 3-5 mileacutesimas debe efectuarse una tercera valoracioacuten y

calcular la media entre los valores maacutes proacuteximos desechando el valor maacutes dispar

Valoracioacuten aacutecido-base Determinacioacuten de la concentracioacuten de una disolucioacuten problema de

HCl mediante una disolucioacuten estandarizada de NaOH 01N

En un erlenmeyer limpio se ponen 10 mL exactamente medidos con pipeta de HCl de

concentracioacuten desconocida Se antildeaden unos 20 mL aproximadamente de agua destilada y 3 o

4 gotas del indicador fenolftaleiacutena

La bureta se enrasa a cero con la disolucioacuten de NaOH de concentracioacuten conocida (01N)

y factor calculado y se deja caer gota a gota sobre la disolucioacuten problema de HCl agitando

continuamente hasta que el indicador cambie de incoloro a color rosaacuteceo estable

(aproximadamente 20 segundos) llegaacutendose entonces al punto final de la valoracioacuten Anotar el

volumen de NaOH gastado y calcular la concentracioacuten de HCl problema

Medida del pH

El mantenimiento y uso del pH-metro exige unas miacutenimas normas que deben cumplirse

para un correcto funcionamiento del aparato

En primer lugar la parte del electrodo que lleva la membrana debe mantenerse siempre

huacutemeda Para ello se debe colocar la capucha protectora con una disolucioacuten de KCl 3M siempre

que no se vaya a usar durante un tiempo

Antes de proceder a una medida debe retirarse la capucha protectora Seguidamente el

electrodo se enjuaga perfectamente con agua destilada con objeto de disolver las partiacuteculas de

KCl que puedan quedar adheridas y se sumerge en un vaso de precipitados que contenga agua

destilada A continuacioacuten se quita la membrana situada en el extremo lateral superior con objeto

de igualar la presioacuten del electrolito interno del electrodo a la presioacuten atmosfeacuterica y se conecta el

aparato

El conmutador se situaraacute en posicioacuten de parada mantenieacutendolo asiacute durante unos 10

minutos Transcurrido este tiempo se retira el electrodo de la disolucioacuten en que estaba sumergido

y se procede a secarlo mediante un papel suave procediendo al ajuste del conjunto electrodo-

aparato medidor de potencial

Previamente a efectuar cualquier medida se debe sumergir la sonda de temperatura en la

disolucioacuten cuyo pH queremos medir El ajuste del pH-metro se realiza mediante el uso de

disoluciones tampoacuten de pH conocido Asiacute una vez secado el electrodo se procede a su inmersioacuten

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en una disolucioacuten de pH 7 y se siguen las instrucciones del fabricante del pH-metro A

continuacioacuten se enjuaga el electrodo con agua destilada y tras secarlo con un papel suave se

introduce en una disolucioacuten tampoacuten de pH 4 (si las disoluciones cuyo pH queremos medir son

aacutecidas) o bien en una disolucioacuten tampoacuten de pH 9 o 10 (si las disoluciones son baacutesicas) siguiendo

las instrucciones del fabricante del pH-metro Es recomendable que el electrodo se mantenga

sumergido en el tampoacuten de pH 4 hasta el momento de su utilizacioacuten

Antes de proceder a determinar el pH de una disolucioacuten el pH-metro debe estar

perfectamente ajustado y el electrodo completamente limpio enjuagaacutendolo varias veces con

agua destilada y secaacutendolo con un papel suave y humedecido

Por uacuteltimo el electrodo debe sumergirse en la disolucioacuten teniendo precaucioacuten de que no

roce con las paredes ni con el fondo del recipiente y de que al menos el liacutequido cubra

perfectamente el diafragma del electrodo Estas recomendaciones deben seguirse

escrupulosamente para conseguir medidas reproducibles

1- Ajustar el pH-metro seguacuten las normas enunciadas

2- Medir el pH de todas las disoluciones preparadas en la praacutectica de disoluciones y

diluciones

3- Medir el pH del agua destilada del agua de consumo de un vino vinagre y algunas

bebidas comunes

CUESTIONARIO

1- Calcular el factor de la disolucioacuten de NaOH que se han preparado

2- Diferencia entre punto final y punto de equivalencia

3- iquestPuede ser diferente el pH del punto final y el del punto de equivalencia Citar alguacuten

ejemplo

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PRAacuteCTICA 4

MEDIDAS DE LA ACIDEZ DE ACEITE LECHE Y VINAGRE

OBJETIVOS

Utilizar las teacutecnicas de valoracioacuten para conocer la composicioacuten en aacutecidos de distintos

productos naturales

Conocer el valor de pH de distintas bebidas

Comprender las formas de expresar el contenido en aacutecidos de distintos productos

naturales

Diferenciar entre acidez y pH

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

La acidez de un producto natural se considera como su contenido en sustancias aacutecidas

Habitualmente se determina mediante teacutecnicas de valoracioacuten aacutecido-base y se puede expresar

como la cantidad equivalente de un aacutecido caracteriacutestico de ese producto natural

Otra forma de expresar la acidez es mediante el valor de pH determinado con un pH-

metro no obstante este meacutetodo queda limitado a disoluciones acuosas

Formas de expresar la acidez de un aceite

Grado de acidez es el contenido en de los aacutecidos grasos libres contenidos en el aceite

En los aceites vegetales se expresa como si todos los aacutecidos libres fueran aacutecido oleico

(C18H34O2) Soacutelo en casos particulares y seguacuten la procedencia de la grasa se expresa

referida al aacutecido palmiacutetico (C16H32O2) aacutecido laacuteurico (C12H24O2) u otros Salvo que se

indique otra cosa la acidez de un aceite vegetal se entiende expresada en

119892 aacute119888119894119889119900 119900119897119890119894119888119900100 119892 119892119903119886119904119886frasl ( mm)

Iacutendice de acidez expresa el nordm de mg de KOH necesarios para neutralizar 1 g de aceite

o grasa

Forma de expresar la acidez de la leche

El aacutecido mayoritario contenido en la leche es el aacutecido laacutectico (CH3-CHOH-COOH) Por

ello se expresa la acidez como cantidad (g) de aacutecido laacutectico por cada 100 mL de leche

Forma de expresar la acidez del vinagre

El vinagre se considera una disolucioacuten acuosa obtenida por fermentacioacuten aceacutetica del vino

o de la sidra y contiene aacutecidos volaacutetiles como el aacutecido aceacutetico y aacutecidos no volaacutetiles como

el aacutecido tartaacuterico La acidez total o grado aceacutetico se define como la totalidad de los aacutecidos

que contiene el vinagre expresada en gramos de aacutecido aceacutetico (CH3-COOH) por cada

100 mL de vinagre

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer 250 mL

- vidrio de reloj

- vasos de precipitados

- matraces aforados

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

- probetas

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

Reactivos

KOH en lentejas (riqueza 85 Mm = 561)

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 01 y 1 en etanol

Ftalato aacutecido de potasio

Mezcla 11 etanol-eacuteter dietiacutelico neutralizada con KOH 01N

Vino vinagre y otras bebidas

Acidez de un aceite

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de KOH 01N o 05N estandarizada previamente y utilizando como indicador

fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Pesar con una aproximacioacuten de 001 g entre 10 y 15 g de aceite en un erlenmeyer

previamente tarado

Antildeadir 50 mL de la mezcla disolvente (alcohol-eacuteter etiacutelico) previamente neutralizada con

KOH 001N y agitar Antildeadir 5 mL de indicador fenolftaleiacutena 01

Cargar la bureta con el reactivo valorante KOH 01N o 005N Enrasar y comenzar la

valoracioacuten agitando continuamente hasta viraje del indicador Anotar el volumen de KOH

gastado

Grado de acidez ( aacutecido oleico) =VKOH ∙ M ∙ N

10 ∙ Paceite

Iacutendice de acidez =561 ∙ VKOH ∙ N

Paceite

V = volumen (mL) del reactivo valorante KOH utilizado

N = normalidad exacta del reactivo valorante KOH utilizado

M = masa molecular del aacutecido graso en que se expresa la acidez

(Moleacuteico=282 gmol Mpalmiacutetico= 256 gmol Mlauacuterico= 200 gmol)

P = peso (g) del aceite problema

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Acidez de la leche

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de NaOH 01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al

01 en etanol

Tomar 10 mL de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un

erlenmeyer Antildeadir unos 25 mL de agua destilada medidos con una probeta

Antildeadir unas 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N seguacuten el mismo procedimiento usado en la valoracioacuten del aceite

hasta viraje del indicador (coloracioacuten rosa persistente durante 20 s)

Acidez de la leche =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vleche

V = volumen (mL)

M = masa molar del aacutecido laacutectico (90 gmol)

Acidez del vinagre

Es una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante se usa una disolucioacuten de NaOH

01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Medir exactamente 2 mL de vinagre con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada

de 5 mL y verterlos en un erlenmeyer

Diluir con unos 25 mL de agua destilada medidos en una probeta

Antildeadir 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador

Acidez total o Grado aceacutetico =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vvinagre

V = volumen (mL)

M = masa molecular del aacutecido aceacutetico (60 gmol)

CUESTIONARIO

1- Calcular grado de acidez y el iacutendice de acidez del aceite problema

2- Deducir las expresiones del caacutelculo del Grado de acidez y del Iacutendice de acidez de un

aceite teniendo en cuenta que en toda valoracioacuten aacutecido-base se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

3- Calcular el grado de acidez de la leche problema

4- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado de acidez de la leche

5- Calcular la acidez total o grado aceacutetico del vinagre problema

6- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado aceacutetico de un vinagre

7- iquestCuaacuteles son los aacutecidos representativos del aceite de oliva de la leche del vinagre y

del vino Escriba su foacutermula quiacutemica

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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Definiciones

Masa voluacutemica o densidad especiacutefica es una propiedad intensiva de la materia y

expresa la masa por unidad de volumen Unidades gcm3 para soacutelidos y liacutequidos gL

para gases

No se debe confundir con la densidad relativa que se define como el cociente entre

la densidad especiacutefica de la disolucioacuten problema y la densidad especiacutefica de otra

disolucioacuten tomada como referencia

Se mide con el areoacutemetro o densiacutemetro el cual se basa en el Principio de

Arquiacutemedes ldquoun cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo

experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desalojardquo A

traveacutes de las tablas de equivalencia se puede calcular la concentracioacuten de la disolucioacuten

Densidad o densidad relativa es el cociente entre la masa voluacutemica del compuesto o

disolucioacuten y la masa voluacutemica del agua destilada medida en las mismas condiciones de T

y P No tiene unidades

ordmBaumeacute

o en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de

disolucioacuten La escala se construye a 15 ordmC

0 ordmBeacute = agua destilada

10 ordmBeacute = 10 g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles

Los grados Beacute de un mosto corresponden de forma aproximada al (vv) en

etanol probable del futuro vino

o en liacutequidos menos densos que agua

0 ordmBeacute = 10 g NaCl + 90 g H2O

10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a 20 ordmC Se usa para medir soacutelidos

solubles totales en disoluciones acuosas Es la unidad maacutes utilizada en la industria

agroalimentaria Se mide con el refractoacutemetro que se basa en la medida del iacutendice de

refraccioacuten es decir en el cambio de la velocidad de la luz al atravesar dos medios de

distinta naturaleza (el aire y la disolucioacuten)

Ley de las Diluciones

Cuando se prepara una disolucioacuten de una determinada concentracioacuten es faacutecil preparar a

partir de ella otra disolucioacuten de menor concentracioacuten es decir preparar disoluciones maacutes diluidas

Para ello se emplea la Ley de las Diluciones

119829120782 times 119810120782 = 119829119813 times 119810119813

V0 es el volumen de la disolucioacuten concentrada de concentracioacuten C0 que hay que tomar

para preparar un volumen VF de una disolucioacuten de concentracioacuten CF maacutes diluida que la anterior

Es decir diluir es disminuir la concentracioacuten de los solutos de una disolucioacuten Mientras

que concentrar es aumentar la concentracioacuten de los solutos de una disolucioacuten El factor de

dilucioacuten se puede definir como el nuacutemero de veces que una disolucioacuten es maacutes diluida que otra

y se calcula dividiendo la concentracioacuten de la disolucioacuten maacutes concentrada por la maacutes diluida

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

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Departamento de Quiacutemica Agriacutecola y Edafologiacutea

Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

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Material

Diverso material de vidrio Embudos buchner y Kitasato

Pipetas aforadas de 10 y 25 mL Densiacutemetros en escala gmL

Pipetas graduadas de 10 y 25 mL Areoacutemetros

Embudos de vidrio Refractoacutemetro en escala Brix

Reactivos

Azuacutecar (Sacarosa)

Sal comuacuten (Cloruro soacutedico)

Agua destilada

Los matraces aforados se emplean para la preparacioacuten de disoluciones de

concentracioacuten conocida Las disoluciones pueden prepararse tomado un peso de soacutelido o un

volumen de un liacutequido y diluyeacutendolos hasta el volumen deseado en un matraz de esa capacidad

Cuando se deba partir de una sustancia soacutelida se pesa la cantidad correspondiente a

eacutesta y se traslada a un vaso de precipitados disolvieacutendola en un volumen no muy grande del

disolvente elegido Conseguida la disolucioacuten se trasvasa al matraz aforado vertieacutendola a traveacutes

de un pequentildeo embudo colocado sobre su boca y se lava el vaso cinco o seis veces con el

disolvente hasta asegurarse que no queda ninguna porcioacuten de la disolucioacuten sin trasvasar El

matraz entonces se llena hasta casi el arranque del cuello y se homogeneiza su contenido

imprimieacutendole un movimiento de rotacioacuten Se deja entonces que la disolucioacuten adquiera la

temperatura ambiente y por uacuteltimo se le antildeade cuidadosamente el disolvente necesario para

que llegue hasta el enrase Despueacutes de lo cual se vuelve a homogeneizar la disolucioacuten lo mejor

posible por inversioacuten repetida del matraz con su tapoacuten bien ajustado durante 4 o 5 minutos

Si la disolucioacuten se prepara a partir de un liacutequido el volumen medido de este contenido de

ordinario en una pipeta o una bureta se deja caer directamente dentro del matraz y luego se le

antildeade el disolvente de la misma manera que la descrita en la preparacioacuten de la disolucioacuten de un

soacutelido

Las mayores y maacutes frecuentes fuentes de error en el manejo de las pipetas son en orden

de magnitud

1 Las vibraciones causadas al sostener las pipetas llenas con las manos

2 El efecto de la temperatura sobre la peliacutecula de liacutequido que retienen sus paredes

3 La inclinacioacuten variable y el efecto teacutermico de su manejo a efectos de vaciado

Para utilizar las pipetas estando la pipeta perfectamente seca por fuera se toma una

pequentildea porcioacuten de la disolucioacuten que se va a medir y con ella se enjuaga el interior de la pipeta

Esta porcioacuten se expulsa repitieacutendose la operacioacuten varias veces hasta eliminar cualquier vestigio

de agua destilada descartando todas estas porciones de disolucioacuten Entonces se llena la pipeta

que se introduce solo lo suficiente para que no quede su extremo inferior al descubierto una vez

llena aspirando poco a poco hasta que el liacutequido llegue unos centiacutemetros por encima del trazo

superior Se cierra entonces el extremo superior con el dedo iacutendice seco

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Para medir el volumen de liacutequido se mantiene la pipeta ya separada del liacutequido de manera

que el enrase de la misma quede en liacutenea horizontal con el ojo del operador y entonces se

disminuye ligeramente la presioacuten del dedo hasta que la parte inferior del menisco coincida

con el enrase con un pequentildeo trozo de papel de filtro se secan las gotas que hubieran podido

haber quedado adheridas exteriormente teniendo cuidado de no tocar el orificio de salida ya que

este hecho provoca por capilaridad la salida de parte del liacutequido que ya se ha medido Entonces

se introduce el extremo de la pipeta dentro del recipiente donde se va a verter el liacutequido y se deja

escurrir eacuteste manteniendo la pipeta en

posicioacuten vertical pero de manera que

forme aacutengulo con la pared del recipiente

Despueacutes de que se ha vaciado la pipeta

se espera unos 14 o 15 segundos sin

que la punta de la pipeta deje de tocar la

pared del recipiente a fin de que el

liacutequido que queda adherido a la pared

interna de la pipeta escurra

completamente Es preciso proceder de

esta manera porque las pipetas se

aforan en la faacutebrica siguiendo el mismo

mecanismo y por lo tanto si se opera con

ellas de otra forma el volumen de liacutequido

que dejan salir es distinto del que figura

grabado en ellas

Las pipetas nunca se deben de sacudir despueacutes de usadas y mucho menos soplar para

que salgan las uacuteltimas porciones de liacutequido que quedan en su interior el aforo de las mismas ya

estaacute efectuado teniendo en cuenta esta pequentildea cantidad de liacutequido que no forma parte del

volumen total o parcial grabado en la pipeta

Preparacioacuten de 250 mL de una disolucioacuten acuosa de sacarosa 250 gL

1 Calcular la cantidad de sacarosa que hay que pesar

2 Pesar la cantidad necesaria de sacarosa Para ello usamos un vaso de precipitados limpio

y seco

3 Disolver bien la sacarosa con un volumen de agua destilada que no supere la mitad del

volumen final Para ello se puede usar una varilla o un agitador magneacutetico

4 Trasvasar la disolucioacuten a un matraz aforado de 250 mL en el que previamente se ha

antildeadido un poco de disolvente Enjuagar el vaso con un poco de agua destilada y antildeadirla

al matraz Completar hasta la sentildeal de aforo con agua destilada Tapar y homogeneizar

Preparacioacuten de 250 mL de una disolucioacuten acuosa con una concentracioacuten de sacarosa diez

veces menor que la anterior de 250 gL

1 Calcular el volumen que debe de tomarse de la disolucioacuten de sacarosa de 250 gL a partir

de la Ley de Diluciones 119829120782 ∙ 119810120782 = 119829119813 ∙ 119810119813

2 Tomar el volumen calculado con una pipeta aforada

3 Completar con agua destilada el nuevo matraz hasta el aforo Tapar y homogeneizar

Medidas areomeacutetricas de la masa voluacutemica grado Brix y Baumeacute Medida refractomeacutetrica

del grado Brix

Esquema del uso correcto de una pipeta aforada

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1 Verter en una probeta de 250 mL y medir la densidad especiacutefica y el grado Baumeacute Para

ello se sumerge el aeroacutemetro de manera que no toque con el fondo y que no roce con las

paredes La lectura se efectuacutea en la escala situada en el vaacutestago fino anotando la medida

correspondiente a la liacutenea que coincide con la superficie del liacutequido

2 Poner una gota de la disolucioacuten en el refractoacutemetro de mano y medir el grado Brix

3 Mida tambieacuten la densidad especiacutefica el grado Beacute y el Brix del agua destilada

4 Preparar 250 mL de una disolucioacuten de 150 gL de sal comuacuten (NaCl) y repetir el mismo

procedimiento usado para la disolucioacuten de azuacutecar

CUESTIONES

1 Construya un tabla con los valores de masa voluacutemica densidad relativa ordmBeacute ordmBx y aacutengulo

de refraccioacuten de las cuatro disoluciones preparadas y comente los resultados

Disolucioacuten gL Masa

voluacutemica Densidad ordm Baumeacute ordm Brix

Azuacutecar

Azuacutecar

Sal comuacuten

Sal comuacuten

Agua destilada

2 Exprese las concentraciones en molL de todas las disoluciones Para ello debe saber

que el azuacutecar es sacarosa (C12H22O11) y que la sal comuacuten es NaCl Las masas atoacutemicas

son C = 12 gmol H = 1 gmol O = 16 gmol Na = 23 gmol y Cl = 355 gmol

3 Sabiendo que la densidad absoluta del agua destilada en las condiciones de presioacuten y

temperatura del laboratorio es 0997 gmL calcule las densidades relativas de todas las

disoluciones medidas

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PRAacuteCTICA 2

SEPARACIOacuteN DE COMPONENTES DE UNA MEZCLA

OBJETIVOS

Conocer las teacutecnicas de separacioacuten de los componentes de una mezcla homogeacutenea y

heterogeacutenea

Relacionar la teacutecnica usada con la propiedad del componente separado

INTRODUCCIOacuteN

Las sustancias puras se caracterizan porque tienen composicioacuten fija no pueden

separarse por meacutetodos fiacutesicos en otras sustancias maacutes simples y durante un cambio de estado

la temperatura se mantiene constante

Una mezcla es una combinacioacuten fiacutesica de dos o maacutes sustancias puras que tiene

composicioacuten variable y sus componentes pueden separarse Ademaacutes la temperatura es variable

durante el cambio de estado

Por una parte las mezclas se consideran homogeacuteneas usualmente llamadas disoluciones

(praacutectica 1) cuando constan de una sola fase ya que sus componentes estaacuten iacutentimamente

mezclados y presentan la misma composicioacuten y propiedades en cualquiera de sus partes

Por otra parte las mezclas heterogeacuteneas constan de dos o maacutes fases y sus componentes

pueden identificarse a simple vista o con ayuda de un microscopio Las propiedades fiacutesico-

quiacutemicas de las distintas sustancias que componen una mezcla se utilizan para proceder a su

separacioacuten Por ejemplo la mezcla de NaCl NH4Cl y SiO2 puede separarse en sus componentes

aprovechando las siguientes propiedades

COMPUESTO SOLUBILIDAD 25ordmC

(g100g H2O)

PUNTO DE FUSIOacuteN

(ordmC)

PUNTO DE SUBLIMACIOacuteN

(ordmC)

NaCl 35 801 -

NH4Cl 37 - 305

SiO2 Insoluble 1600 -

- Solubilidad cantidad maacutexima de un compuesto que puede disolverse en agua a una

temperatura dada

- Punto de Fusioacuten temperatura a la cual la materia pasa de estado soacutelido a estado liacutequido

- Punto de Ebullicioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado liacutequido al estado

gaseoso

- Punto de Sublimacioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado soacutelido al estado

gaseoso

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Caacutepsula de porcelana Embudos buchner y Kitasato

Vidrio de reloj Embudos de vidrio

Papel de filtro Varilla de vidrio

Pinzas Probeta

Placa calefactora o mechero Diverso material de vidrio

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Reactivos

Mezcla problema

Agua destilada

Separacioacuten de los componentes de una mezcla formada por cloruro soacutedico cloruro

amoacutenico y dioacutexido de silicio

Separacioacuten del cloruro amoacutenico

La separacioacuten del cloruro amoacutenico lo vamos a hacer aprovechando su capacidad de

sublimacioacuten que no tienen los otros componentes de la mezcla

Pesar una caacutepsula de porcelana vaciacutea con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la pesada

Antildeadir sobre la misma caacutepsula unos 5 g de mezcla anotando la pesada del conjunto

caacutepsula + mezcla con una aproximacioacuten de 001 g

Colocar la caacutepsula conteniendo la mezcla sobre una placa calefactora eleacutectrica o sobre la

placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

Calentar suavemente hasta la aparicioacuten de humos blancos y agitar la mezcla suavemente

con la varilla de vidrio hasta que no se desprendan vapores

Apagar el mechero o la placa calefactora y retirar la caacutepsula caliente con ayuda de una

pinza de madera Esperar a que se enfriacutee

Pesar la caacutepsula que contiene la mezcla resultante y calcular por diferencia la cantidad

de NH4Cl que habiacutea en la mezcla original

Reservar la caacutepsula conteniendo los restantes componentes de la mezcla NaCl y SiO2

Separacioacuten del cloruro soacutedico por lixiviacioacuten

Aprovechando que el dioacutexido de silicio es insoluble en agua vamos a separar el cloruro

soacutedico

Pesar una caacutepsula junto con un vidrio de reloj con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la

pesada

Antildeadir 10 mL de agua destilada sobre la mezcla de NaCl y SiO2 con objeto de disolver el

NaCl agitando continuamente La siacutelice se separa asiacute por decantacioacuten quedando en el

fondo de esta caacutepsula

Verter cuidadosamente la disolucioacuten de NaCl sobre la nueva caacutepsula pesada junto al

vidrio de reloj

Repetir las dos operaciones anteriores 2 veces con objeto de asegurar la completa

disolucioacuten del NaCl

La caacutepsula que contiene la disolucioacuten de NaCl se cubre con el vidrio de reloj y se coloca

en la placa calefactora o sobre placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

calentando suavemente hasta la evaporacioacuten completa del agua

Cuando la caacutepsula que contiene el NaCl junto al vidrio de reloj esteacuten friacuteos pesar en una

balanza

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Calcular la cantidad de NaCl que habiacutea en la mezcla

Secar el dioacutexido de silicio (siacutelice)

La caacutepsula que contiene la siacutelice se calienta suavemente agitando con la varilla de vidrio

para disgregar la siacutelice y secarla mas raacutepidamente

Una vez seca y enfriada se pesa la caacutepsula que contiene la siacutelice obtenieacutendose por

diferencia el peso de siacutelice

Calcular la cantidad de siacutelice que habiacutea en la mezcla

CUESTIONES

1 Calcule el peso de cada componente contenido en la cantidad real de mezcla que ha

pesado

2 Exprese la composicioacuten de la mezcla en (pp)

3 Calcule la fraccioacuten molar de cada componente

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PRAacuteCTICA 3

PREPARACION Y ESTANDARIZACION DE DISOLUCIONES

ACIDO-BASE DILUCIONES VALORACIONES MEDIDA DE pH

OBJETIVOS

Preparar disoluciones de aacutecidos y bases

Conocer el concepto de estandarizacioacuten de disoluciones con sustancias patroacuten

Familiarizarse con el concepto de reactivo limitante

Aprendizaje del ajuste y manejo de un pH-metro digital

Familiarizacioacuten con los valores de pH de disoluciones y bebidas usuales

INTRODUCCIOacuteN

Numerosas reacciones quiacutemicas tienen lugar en disolucioacuten por ejemplo las reacciones

quiacutemicas que tienen lugar en los suelos agriacutecolas o en el medio interno de los seres vivos De

hecho reacciones que podriacutean realizarse directamente entre sustancias quiacutemicas puras se

realizan frecuentemente entre dichas sustancias disueltas dada la mayor facilidad de reaccioacuten

La concentracioacuten de la disolucioacuten puede expresarse de muacuteltiples formas

Molaridad M =moles soluto

V (L) disolucioacuten

Normalidad N =nordm eq soluto

V (L) disolucioacuten

nordm eq soluto =Peso (g) soluto

Peq soluto

Peq soluto =Pm soluto

nordm eminus valenca

N = M times valencia

La valencia de un aacutecido o una base es el nuacutemero de protones (H+) o iones OH-

respectivamente que se intercambian en una reaccioacuten

El conocimiento de la concentracioacuten exacta de los reactivos que se utilizan para calcular

la concentracioacuten de otros reactivos o productos es baacutesico si se quieren conseguir medidas

comparables El procedimiento se denomina estandarizacioacuten titulacioacuten o valoracioacuten Es

necesario praacutecticamente siempre ya que los productos que se utilizan en un laboratorio

normalmente no tienen purezas del 100 Se efectuacutea mediante el uso de sustancias estaacutendar

o patroacuten que son compuestos muy puros y estables y por lo general de elevada masa

molecular Con ellas se calcula el factor de correccioacuten

Aacutecidos y Bases

Las ideas sobre los aacutecidos y bases estaacuten presentes de forma habitual en la vida ordinaria

El problema medioambiental de la ldquolluvia aacutecidardquo champuacutes de pH neutro antiaacutecidoshellip Seguacuten la

Teoriacutea de BrOslashnsted-Lowry un aacutecido es un dador de protones y una base es un aceptor de

protones El pH se define como el logaritmo cambiado de signo de la concentracioacuten de protones

(H+) aunque maacutes correctamente seriacutea de la actividad de estos iones

119849119815 = minus119845119848119840 [119815+]

Su determinacioacuten se realiza mediante un pH-metro aunque hay otros meacutetodos menos

precisos como puede ser el uso de papeles indicadores de pH o disoluciones de indicadores

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Los pH-metros efectuacutean una medida potenciomeacutetrica del pH y normalmente van

equipados con un electrodo de vidrio que posee una membrana de vidrio sensible a las

variaciones de pH y es selectivo a los iones H+ La parte electroacutenica del aparato realiza una

medida de la diferencia de potencial entre las membranas y la disolucioacuten que mediante la

ecuacioacuten de Nernst es transformada a escala de pH

Un indicador aacutecido-base es una sustancia orgaacutenica soluble cuyo color depende del pH

de la disolucioacuten donde se ha antildeadido

Se usan sobre todo en las valoraciones aacutecido-base En estas valoraciones una cantidad

exactamente medida de aacutecido o base se valora con una base o un aacutecido respectivamente de

concentracioacuten conocida El punto de equivalencia se alcanza cuando se ha antildeadido una cantidad

equivalente de reactivo valorante exactamente igual a los equivalentes de la sustancia problema

Se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

El punto final es el momento en que se da una valoracioacuten por terminada Viene dado por

el cambio brusco de color de un indicador Idealmente el punto final debe coincidir con el punto

de equivalencia pero esto no se cumple praacutecticamente nunca porque los indicadores son pares

aacutecidobase muy deacutebiles y tienen una zona de viraje caracteriacutestica que depende del valor de su

constante de acidez pH=pKIn y del color que posee la forma aacutecida y la forma baacutesica

Indicador pKIn Color en

forma aacutecida

Color en

forma baacutesica

Azul de timol 17 rojo amarillo

Naranja de metilo 34 rojo amarillo

Rojo de metilo 50 rojo amarillo

Tornasol 65 rojo azul

Azul de bromotimol 71 amarillo azul

Fenolftaleiacutena 94 incoloro rosa

Amarillo de alizarina R 112 amarillo rojo

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- vidrio de reloj

- vaso de precipitados

- bureta

- matraz erlenmeyer

- matraz aforado 100 mL

- matraz aforado 500 mL

- matraz aforado 1000 mL

- pipetas aforadas

- tubos de ensayo

- gradilla

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

- agitador magneacutetico

- pH-metro digital

Reactivos

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 1 en etanol

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Ftalato aacutecido de potasio

Disoluciones tampoacuten de pH 4 y 7

Agua destilada

Disolucioacuten de KCl 3M

Vino vinagre y otras bebidas

Disoluciones preparadas

Disolucioacuten y dilucioacuten

Si se trata de sustancias soacutelidas se pesa en un vidrio de reloj la cantidad adecuada Se

pasa el soluto a un matraz aforado arrastrando con agua destilada y lavando varias veces el

recipiente utilizado para la pesada Se agita hasta disolucioacuten total enrasando posteriormente

Nunca debe llenarse el matraz antes de la adicioacuten del soluto ni enrasar hasta que no esteacute

completamente disuelto

Para solutos liacutequidos se calcula el volumen necesario tomaacutendolo exactamente con una

pipeta a ser posible aforada y se vierte en el matraz aforado Enrasamos con el disolvente

homogeneizando muy bien antes de usar la disolucioacuten

1- Preparar 100 mL de una disolucioacuten 25 N de NaOH

2- A partir de ella preparar 250 mL de disolucioacuten 01N Guardar esta disolucioacuten en un frasco

de vidrio topacio anotando en la etiqueta del mismo especie quiacutemica concentracioacuten factor

nombre de la persona que lo ha preparado y fecha

3- Preparar partir de la disolucioacuten maacutes concentrada 100 mL de disolucioacuten 001 N 005 N y

0001N y reservar una parte de ellas en tubos de ensayo para medir posteriormente el pH

Estandarizacioacuten (caacutelculo del factor)

La valoracioacuten de la disolucioacuten 01N preparada anteriormente se efectuacutea utilizando como

sustancia patroacuten el ftalato aacutecido de potasio cuyo peso equivalente (Peq) coincide con su peso

molecular que es de 20423 gmol

Si utilizamos una bureta de 50 mL se pesa en un vidrio de reloj limpio y seco una

cantidad de patroacuten exactamente medida hasta el mg en un intervalo comprendido entre 08 y 09

g para ello usamos una balanza de precisioacuten Sin embargo si la bureta es de 25 mL se pesa

040-045 g

La cantidad pesada se introduce cuidadosamente en un erlenmeyer y se disuelve con

aproximadamente 25 mL de agua destilada antildeadiendo a continuacioacuten 2 o 3 gotas de disolucioacuten

de fenolftaleiacutena como indicador

La bureta se enjuaga primero con el reactivo a emplear (en este caso con la disolucioacuten

01N de NaOH) y posteriormente se rellena hasta el enrase Se debe tener mucho cuidado de

que no queden burbujas de aire en el interior de la bureta ya que estariacuteamos cometiendo un

error

La valoracioacuten se comienza calculando en primer lugar el volumen teoacuterico que debemos

consumir

V(mL)teoacutericos =

mg ftalato pesadoPeq ftalato

Nteoacuterica

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A continuacioacuten se vierte sobre el erlenmeyer que contiene la sustancia patroacuten disuelta un

volumen proacuteximo por defecto al volumen teoacuterico La valoracioacuten se continuacutea antildeadiendo gota a

gota sobre el erlenmeyer el reactivo valorante agitando continuamente hasta que la disolucioacuten

toma una coloracioacuten rosa que debe persistir durante 15-20 segundos Anotar el volumen de

NaOH 01N consumido realmente o volumen praacutectico

factor =Vteoacuterico

Vpraacutectico

Una vez obtenido el factor de correccioacuten la normalidad real de la disolucioacuten de NaOH preparada

resulta de multiplicar la normalidad teoacuterica por dicho factor

Nreal = Nteoacuterica times factor

La valoracioacuten de una disolucioacuten debe hacerse al menos dos veces Si los factores

calculados difieren entre siacute maacutes de 3-5 mileacutesimas debe efectuarse una tercera valoracioacuten y

calcular la media entre los valores maacutes proacuteximos desechando el valor maacutes dispar

Valoracioacuten aacutecido-base Determinacioacuten de la concentracioacuten de una disolucioacuten problema de

HCl mediante una disolucioacuten estandarizada de NaOH 01N

En un erlenmeyer limpio se ponen 10 mL exactamente medidos con pipeta de HCl de

concentracioacuten desconocida Se antildeaden unos 20 mL aproximadamente de agua destilada y 3 o

4 gotas del indicador fenolftaleiacutena

La bureta se enrasa a cero con la disolucioacuten de NaOH de concentracioacuten conocida (01N)

y factor calculado y se deja caer gota a gota sobre la disolucioacuten problema de HCl agitando

continuamente hasta que el indicador cambie de incoloro a color rosaacuteceo estable

(aproximadamente 20 segundos) llegaacutendose entonces al punto final de la valoracioacuten Anotar el

volumen de NaOH gastado y calcular la concentracioacuten de HCl problema

Medida del pH

El mantenimiento y uso del pH-metro exige unas miacutenimas normas que deben cumplirse

para un correcto funcionamiento del aparato

En primer lugar la parte del electrodo que lleva la membrana debe mantenerse siempre

huacutemeda Para ello se debe colocar la capucha protectora con una disolucioacuten de KCl 3M siempre

que no se vaya a usar durante un tiempo

Antes de proceder a una medida debe retirarse la capucha protectora Seguidamente el

electrodo se enjuaga perfectamente con agua destilada con objeto de disolver las partiacuteculas de

KCl que puedan quedar adheridas y se sumerge en un vaso de precipitados que contenga agua

destilada A continuacioacuten se quita la membrana situada en el extremo lateral superior con objeto

de igualar la presioacuten del electrolito interno del electrodo a la presioacuten atmosfeacuterica y se conecta el

aparato

El conmutador se situaraacute en posicioacuten de parada mantenieacutendolo asiacute durante unos 10

minutos Transcurrido este tiempo se retira el electrodo de la disolucioacuten en que estaba sumergido

y se procede a secarlo mediante un papel suave procediendo al ajuste del conjunto electrodo-

aparato medidor de potencial

Previamente a efectuar cualquier medida se debe sumergir la sonda de temperatura en la

disolucioacuten cuyo pH queremos medir El ajuste del pH-metro se realiza mediante el uso de

disoluciones tampoacuten de pH conocido Asiacute una vez secado el electrodo se procede a su inmersioacuten

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en una disolucioacuten de pH 7 y se siguen las instrucciones del fabricante del pH-metro A

continuacioacuten se enjuaga el electrodo con agua destilada y tras secarlo con un papel suave se

introduce en una disolucioacuten tampoacuten de pH 4 (si las disoluciones cuyo pH queremos medir son

aacutecidas) o bien en una disolucioacuten tampoacuten de pH 9 o 10 (si las disoluciones son baacutesicas) siguiendo

las instrucciones del fabricante del pH-metro Es recomendable que el electrodo se mantenga

sumergido en el tampoacuten de pH 4 hasta el momento de su utilizacioacuten

Antes de proceder a determinar el pH de una disolucioacuten el pH-metro debe estar

perfectamente ajustado y el electrodo completamente limpio enjuagaacutendolo varias veces con

agua destilada y secaacutendolo con un papel suave y humedecido

Por uacuteltimo el electrodo debe sumergirse en la disolucioacuten teniendo precaucioacuten de que no

roce con las paredes ni con el fondo del recipiente y de que al menos el liacutequido cubra

perfectamente el diafragma del electrodo Estas recomendaciones deben seguirse

escrupulosamente para conseguir medidas reproducibles

1- Ajustar el pH-metro seguacuten las normas enunciadas

2- Medir el pH de todas las disoluciones preparadas en la praacutectica de disoluciones y

diluciones

3- Medir el pH del agua destilada del agua de consumo de un vino vinagre y algunas

bebidas comunes

CUESTIONARIO

1- Calcular el factor de la disolucioacuten de NaOH que se han preparado

2- Diferencia entre punto final y punto de equivalencia

3- iquestPuede ser diferente el pH del punto final y el del punto de equivalencia Citar alguacuten

ejemplo

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Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

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PRAacuteCTICA 4

MEDIDAS DE LA ACIDEZ DE ACEITE LECHE Y VINAGRE

OBJETIVOS

Utilizar las teacutecnicas de valoracioacuten para conocer la composicioacuten en aacutecidos de distintos

productos naturales

Conocer el valor de pH de distintas bebidas

Comprender las formas de expresar el contenido en aacutecidos de distintos productos

naturales

Diferenciar entre acidez y pH

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

La acidez de un producto natural se considera como su contenido en sustancias aacutecidas

Habitualmente se determina mediante teacutecnicas de valoracioacuten aacutecido-base y se puede expresar

como la cantidad equivalente de un aacutecido caracteriacutestico de ese producto natural

Otra forma de expresar la acidez es mediante el valor de pH determinado con un pH-

metro no obstante este meacutetodo queda limitado a disoluciones acuosas

Formas de expresar la acidez de un aceite

Grado de acidez es el contenido en de los aacutecidos grasos libres contenidos en el aceite

En los aceites vegetales se expresa como si todos los aacutecidos libres fueran aacutecido oleico

(C18H34O2) Soacutelo en casos particulares y seguacuten la procedencia de la grasa se expresa

referida al aacutecido palmiacutetico (C16H32O2) aacutecido laacuteurico (C12H24O2) u otros Salvo que se

indique otra cosa la acidez de un aceite vegetal se entiende expresada en

119892 aacute119888119894119889119900 119900119897119890119894119888119900100 119892 119892119903119886119904119886frasl ( mm)

Iacutendice de acidez expresa el nordm de mg de KOH necesarios para neutralizar 1 g de aceite

o grasa

Forma de expresar la acidez de la leche

El aacutecido mayoritario contenido en la leche es el aacutecido laacutectico (CH3-CHOH-COOH) Por

ello se expresa la acidez como cantidad (g) de aacutecido laacutectico por cada 100 mL de leche

Forma de expresar la acidez del vinagre

El vinagre se considera una disolucioacuten acuosa obtenida por fermentacioacuten aceacutetica del vino

o de la sidra y contiene aacutecidos volaacutetiles como el aacutecido aceacutetico y aacutecidos no volaacutetiles como

el aacutecido tartaacuterico La acidez total o grado aceacutetico se define como la totalidad de los aacutecidos

que contiene el vinagre expresada en gramos de aacutecido aceacutetico (CH3-COOH) por cada

100 mL de vinagre

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer 250 mL

- vidrio de reloj

- vasos de precipitados

- matraces aforados

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

- probetas

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

Reactivos

KOH en lentejas (riqueza 85 Mm = 561)

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 01 y 1 en etanol

Ftalato aacutecido de potasio

Mezcla 11 etanol-eacuteter dietiacutelico neutralizada con KOH 01N

Vino vinagre y otras bebidas

Acidez de un aceite

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de KOH 01N o 05N estandarizada previamente y utilizando como indicador

fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Pesar con una aproximacioacuten de 001 g entre 10 y 15 g de aceite en un erlenmeyer

previamente tarado

Antildeadir 50 mL de la mezcla disolvente (alcohol-eacuteter etiacutelico) previamente neutralizada con

KOH 001N y agitar Antildeadir 5 mL de indicador fenolftaleiacutena 01

Cargar la bureta con el reactivo valorante KOH 01N o 005N Enrasar y comenzar la

valoracioacuten agitando continuamente hasta viraje del indicador Anotar el volumen de KOH

gastado

Grado de acidez ( aacutecido oleico) =VKOH ∙ M ∙ N

10 ∙ Paceite

Iacutendice de acidez =561 ∙ VKOH ∙ N

Paceite

V = volumen (mL) del reactivo valorante KOH utilizado

N = normalidad exacta del reactivo valorante KOH utilizado

M = masa molecular del aacutecido graso en que se expresa la acidez

(Moleacuteico=282 gmol Mpalmiacutetico= 256 gmol Mlauacuterico= 200 gmol)

P = peso (g) del aceite problema

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Acidez de la leche

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de NaOH 01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al

01 en etanol

Tomar 10 mL de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un

erlenmeyer Antildeadir unos 25 mL de agua destilada medidos con una probeta

Antildeadir unas 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N seguacuten el mismo procedimiento usado en la valoracioacuten del aceite

hasta viraje del indicador (coloracioacuten rosa persistente durante 20 s)

Acidez de la leche =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vleche

V = volumen (mL)

M = masa molar del aacutecido laacutectico (90 gmol)

Acidez del vinagre

Es una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante se usa una disolucioacuten de NaOH

01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Medir exactamente 2 mL de vinagre con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada

de 5 mL y verterlos en un erlenmeyer

Diluir con unos 25 mL de agua destilada medidos en una probeta

Antildeadir 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador

Acidez total o Grado aceacutetico =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vvinagre

V = volumen (mL)

M = masa molecular del aacutecido aceacutetico (60 gmol)

CUESTIONARIO

1- Calcular grado de acidez y el iacutendice de acidez del aceite problema

2- Deducir las expresiones del caacutelculo del Grado de acidez y del Iacutendice de acidez de un

aceite teniendo en cuenta que en toda valoracioacuten aacutecido-base se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

3- Calcular el grado de acidez de la leche problema

4- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado de acidez de la leche

5- Calcular la acidez total o grado aceacutetico del vinagre problema

6- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado aceacutetico de un vinagre

7- iquestCuaacuteles son los aacutecidos representativos del aceite de oliva de la leche del vinagre y

del vino Escriba su foacutermula quiacutemica

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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Material

Diverso material de vidrio Embudos buchner y Kitasato

Pipetas aforadas de 10 y 25 mL Densiacutemetros en escala gmL

Pipetas graduadas de 10 y 25 mL Areoacutemetros

Embudos de vidrio Refractoacutemetro en escala Brix

Reactivos

Azuacutecar (Sacarosa)

Sal comuacuten (Cloruro soacutedico)

Agua destilada

Los matraces aforados se emplean para la preparacioacuten de disoluciones de

concentracioacuten conocida Las disoluciones pueden prepararse tomado un peso de soacutelido o un

volumen de un liacutequido y diluyeacutendolos hasta el volumen deseado en un matraz de esa capacidad

Cuando se deba partir de una sustancia soacutelida se pesa la cantidad correspondiente a

eacutesta y se traslada a un vaso de precipitados disolvieacutendola en un volumen no muy grande del

disolvente elegido Conseguida la disolucioacuten se trasvasa al matraz aforado vertieacutendola a traveacutes

de un pequentildeo embudo colocado sobre su boca y se lava el vaso cinco o seis veces con el

disolvente hasta asegurarse que no queda ninguna porcioacuten de la disolucioacuten sin trasvasar El

matraz entonces se llena hasta casi el arranque del cuello y se homogeneiza su contenido

imprimieacutendole un movimiento de rotacioacuten Se deja entonces que la disolucioacuten adquiera la

temperatura ambiente y por uacuteltimo se le antildeade cuidadosamente el disolvente necesario para

que llegue hasta el enrase Despueacutes de lo cual se vuelve a homogeneizar la disolucioacuten lo mejor

posible por inversioacuten repetida del matraz con su tapoacuten bien ajustado durante 4 o 5 minutos

Si la disolucioacuten se prepara a partir de un liacutequido el volumen medido de este contenido de

ordinario en una pipeta o una bureta se deja caer directamente dentro del matraz y luego se le

antildeade el disolvente de la misma manera que la descrita en la preparacioacuten de la disolucioacuten de un

soacutelido

Las mayores y maacutes frecuentes fuentes de error en el manejo de las pipetas son en orden

de magnitud

1 Las vibraciones causadas al sostener las pipetas llenas con las manos

2 El efecto de la temperatura sobre la peliacutecula de liacutequido que retienen sus paredes

3 La inclinacioacuten variable y el efecto teacutermico de su manejo a efectos de vaciado

Para utilizar las pipetas estando la pipeta perfectamente seca por fuera se toma una

pequentildea porcioacuten de la disolucioacuten que se va a medir y con ella se enjuaga el interior de la pipeta

Esta porcioacuten se expulsa repitieacutendose la operacioacuten varias veces hasta eliminar cualquier vestigio

de agua destilada descartando todas estas porciones de disolucioacuten Entonces se llena la pipeta

que se introduce solo lo suficiente para que no quede su extremo inferior al descubierto una vez

llena aspirando poco a poco hasta que el liacutequido llegue unos centiacutemetros por encima del trazo

superior Se cierra entonces el extremo superior con el dedo iacutendice seco

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Para medir el volumen de liacutequido se mantiene la pipeta ya separada del liacutequido de manera

que el enrase de la misma quede en liacutenea horizontal con el ojo del operador y entonces se

disminuye ligeramente la presioacuten del dedo hasta que la parte inferior del menisco coincida

con el enrase con un pequentildeo trozo de papel de filtro se secan las gotas que hubieran podido

haber quedado adheridas exteriormente teniendo cuidado de no tocar el orificio de salida ya que

este hecho provoca por capilaridad la salida de parte del liacutequido que ya se ha medido Entonces

se introduce el extremo de la pipeta dentro del recipiente donde se va a verter el liacutequido y se deja

escurrir eacuteste manteniendo la pipeta en

posicioacuten vertical pero de manera que

forme aacutengulo con la pared del recipiente

Despueacutes de que se ha vaciado la pipeta

se espera unos 14 o 15 segundos sin

que la punta de la pipeta deje de tocar la

pared del recipiente a fin de que el

liacutequido que queda adherido a la pared

interna de la pipeta escurra

completamente Es preciso proceder de

esta manera porque las pipetas se

aforan en la faacutebrica siguiendo el mismo

mecanismo y por lo tanto si se opera con

ellas de otra forma el volumen de liacutequido

que dejan salir es distinto del que figura

grabado en ellas

Las pipetas nunca se deben de sacudir despueacutes de usadas y mucho menos soplar para

que salgan las uacuteltimas porciones de liacutequido que quedan en su interior el aforo de las mismas ya

estaacute efectuado teniendo en cuenta esta pequentildea cantidad de liacutequido que no forma parte del

volumen total o parcial grabado en la pipeta

Preparacioacuten de 250 mL de una disolucioacuten acuosa de sacarosa 250 gL

1 Calcular la cantidad de sacarosa que hay que pesar

2 Pesar la cantidad necesaria de sacarosa Para ello usamos un vaso de precipitados limpio

y seco

3 Disolver bien la sacarosa con un volumen de agua destilada que no supere la mitad del

volumen final Para ello se puede usar una varilla o un agitador magneacutetico

4 Trasvasar la disolucioacuten a un matraz aforado de 250 mL en el que previamente se ha

antildeadido un poco de disolvente Enjuagar el vaso con un poco de agua destilada y antildeadirla

al matraz Completar hasta la sentildeal de aforo con agua destilada Tapar y homogeneizar

Preparacioacuten de 250 mL de una disolucioacuten acuosa con una concentracioacuten de sacarosa diez

veces menor que la anterior de 250 gL

1 Calcular el volumen que debe de tomarse de la disolucioacuten de sacarosa de 250 gL a partir

de la Ley de Diluciones 119829120782 ∙ 119810120782 = 119829119813 ∙ 119810119813

2 Tomar el volumen calculado con una pipeta aforada

3 Completar con agua destilada el nuevo matraz hasta el aforo Tapar y homogeneizar

Medidas areomeacutetricas de la masa voluacutemica grado Brix y Baumeacute Medida refractomeacutetrica

del grado Brix

Esquema del uso correcto de una pipeta aforada

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1 Verter en una probeta de 250 mL y medir la densidad especiacutefica y el grado Baumeacute Para

ello se sumerge el aeroacutemetro de manera que no toque con el fondo y que no roce con las

paredes La lectura se efectuacutea en la escala situada en el vaacutestago fino anotando la medida

correspondiente a la liacutenea que coincide con la superficie del liacutequido

2 Poner una gota de la disolucioacuten en el refractoacutemetro de mano y medir el grado Brix

3 Mida tambieacuten la densidad especiacutefica el grado Beacute y el Brix del agua destilada

4 Preparar 250 mL de una disolucioacuten de 150 gL de sal comuacuten (NaCl) y repetir el mismo

procedimiento usado para la disolucioacuten de azuacutecar

CUESTIONES

1 Construya un tabla con los valores de masa voluacutemica densidad relativa ordmBeacute ordmBx y aacutengulo

de refraccioacuten de las cuatro disoluciones preparadas y comente los resultados

Disolucioacuten gL Masa

voluacutemica Densidad ordm Baumeacute ordm Brix

Azuacutecar

Azuacutecar

Sal comuacuten

Sal comuacuten

Agua destilada

2 Exprese las concentraciones en molL de todas las disoluciones Para ello debe saber

que el azuacutecar es sacarosa (C12H22O11) y que la sal comuacuten es NaCl Las masas atoacutemicas

son C = 12 gmol H = 1 gmol O = 16 gmol Na = 23 gmol y Cl = 355 gmol

3 Sabiendo que la densidad absoluta del agua destilada en las condiciones de presioacuten y

temperatura del laboratorio es 0997 gmL calcule las densidades relativas de todas las

disoluciones medidas

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PRAacuteCTICA 2

SEPARACIOacuteN DE COMPONENTES DE UNA MEZCLA

OBJETIVOS

Conocer las teacutecnicas de separacioacuten de los componentes de una mezcla homogeacutenea y

heterogeacutenea

Relacionar la teacutecnica usada con la propiedad del componente separado

INTRODUCCIOacuteN

Las sustancias puras se caracterizan porque tienen composicioacuten fija no pueden

separarse por meacutetodos fiacutesicos en otras sustancias maacutes simples y durante un cambio de estado

la temperatura se mantiene constante

Una mezcla es una combinacioacuten fiacutesica de dos o maacutes sustancias puras que tiene

composicioacuten variable y sus componentes pueden separarse Ademaacutes la temperatura es variable

durante el cambio de estado

Por una parte las mezclas se consideran homogeacuteneas usualmente llamadas disoluciones

(praacutectica 1) cuando constan de una sola fase ya que sus componentes estaacuten iacutentimamente

mezclados y presentan la misma composicioacuten y propiedades en cualquiera de sus partes

Por otra parte las mezclas heterogeacuteneas constan de dos o maacutes fases y sus componentes

pueden identificarse a simple vista o con ayuda de un microscopio Las propiedades fiacutesico-

quiacutemicas de las distintas sustancias que componen una mezcla se utilizan para proceder a su

separacioacuten Por ejemplo la mezcla de NaCl NH4Cl y SiO2 puede separarse en sus componentes

aprovechando las siguientes propiedades

COMPUESTO SOLUBILIDAD 25ordmC

(g100g H2O)

PUNTO DE FUSIOacuteN

(ordmC)

PUNTO DE SUBLIMACIOacuteN

(ordmC)

NaCl 35 801 -

NH4Cl 37 - 305

SiO2 Insoluble 1600 -

- Solubilidad cantidad maacutexima de un compuesto que puede disolverse en agua a una

temperatura dada

- Punto de Fusioacuten temperatura a la cual la materia pasa de estado soacutelido a estado liacutequido

- Punto de Ebullicioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado liacutequido al estado

gaseoso

- Punto de Sublimacioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado soacutelido al estado

gaseoso

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Caacutepsula de porcelana Embudos buchner y Kitasato

Vidrio de reloj Embudos de vidrio

Papel de filtro Varilla de vidrio

Pinzas Probeta

Placa calefactora o mechero Diverso material de vidrio

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Reactivos

Mezcla problema

Agua destilada

Separacioacuten de los componentes de una mezcla formada por cloruro soacutedico cloruro

amoacutenico y dioacutexido de silicio

Separacioacuten del cloruro amoacutenico

La separacioacuten del cloruro amoacutenico lo vamos a hacer aprovechando su capacidad de

sublimacioacuten que no tienen los otros componentes de la mezcla

Pesar una caacutepsula de porcelana vaciacutea con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la pesada

Antildeadir sobre la misma caacutepsula unos 5 g de mezcla anotando la pesada del conjunto

caacutepsula + mezcla con una aproximacioacuten de 001 g

Colocar la caacutepsula conteniendo la mezcla sobre una placa calefactora eleacutectrica o sobre la

placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

Calentar suavemente hasta la aparicioacuten de humos blancos y agitar la mezcla suavemente

con la varilla de vidrio hasta que no se desprendan vapores

Apagar el mechero o la placa calefactora y retirar la caacutepsula caliente con ayuda de una

pinza de madera Esperar a que se enfriacutee

Pesar la caacutepsula que contiene la mezcla resultante y calcular por diferencia la cantidad

de NH4Cl que habiacutea en la mezcla original

Reservar la caacutepsula conteniendo los restantes componentes de la mezcla NaCl y SiO2

Separacioacuten del cloruro soacutedico por lixiviacioacuten

Aprovechando que el dioacutexido de silicio es insoluble en agua vamos a separar el cloruro

soacutedico

Pesar una caacutepsula junto con un vidrio de reloj con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la

pesada

Antildeadir 10 mL de agua destilada sobre la mezcla de NaCl y SiO2 con objeto de disolver el

NaCl agitando continuamente La siacutelice se separa asiacute por decantacioacuten quedando en el

fondo de esta caacutepsula

Verter cuidadosamente la disolucioacuten de NaCl sobre la nueva caacutepsula pesada junto al

vidrio de reloj

Repetir las dos operaciones anteriores 2 veces con objeto de asegurar la completa

disolucioacuten del NaCl

La caacutepsula que contiene la disolucioacuten de NaCl se cubre con el vidrio de reloj y se coloca

en la placa calefactora o sobre placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

calentando suavemente hasta la evaporacioacuten completa del agua

Cuando la caacutepsula que contiene el NaCl junto al vidrio de reloj esteacuten friacuteos pesar en una

balanza

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Calcular la cantidad de NaCl que habiacutea en la mezcla

Secar el dioacutexido de silicio (siacutelice)

La caacutepsula que contiene la siacutelice se calienta suavemente agitando con la varilla de vidrio

para disgregar la siacutelice y secarla mas raacutepidamente

Una vez seca y enfriada se pesa la caacutepsula que contiene la siacutelice obtenieacutendose por

diferencia el peso de siacutelice

Calcular la cantidad de siacutelice que habiacutea en la mezcla

CUESTIONES

1 Calcule el peso de cada componente contenido en la cantidad real de mezcla que ha

pesado

2 Exprese la composicioacuten de la mezcla en (pp)

3 Calcule la fraccioacuten molar de cada componente

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PRAacuteCTICA 3

PREPARACION Y ESTANDARIZACION DE DISOLUCIONES

ACIDO-BASE DILUCIONES VALORACIONES MEDIDA DE pH

OBJETIVOS

Preparar disoluciones de aacutecidos y bases

Conocer el concepto de estandarizacioacuten de disoluciones con sustancias patroacuten

Familiarizarse con el concepto de reactivo limitante

Aprendizaje del ajuste y manejo de un pH-metro digital

Familiarizacioacuten con los valores de pH de disoluciones y bebidas usuales

INTRODUCCIOacuteN

Numerosas reacciones quiacutemicas tienen lugar en disolucioacuten por ejemplo las reacciones

quiacutemicas que tienen lugar en los suelos agriacutecolas o en el medio interno de los seres vivos De

hecho reacciones que podriacutean realizarse directamente entre sustancias quiacutemicas puras se

realizan frecuentemente entre dichas sustancias disueltas dada la mayor facilidad de reaccioacuten

La concentracioacuten de la disolucioacuten puede expresarse de muacuteltiples formas

Molaridad M =moles soluto

V (L) disolucioacuten

Normalidad N =nordm eq soluto

V (L) disolucioacuten

nordm eq soluto =Peso (g) soluto

Peq soluto

Peq soluto =Pm soluto

nordm eminus valenca

N = M times valencia

La valencia de un aacutecido o una base es el nuacutemero de protones (H+) o iones OH-

respectivamente que se intercambian en una reaccioacuten

El conocimiento de la concentracioacuten exacta de los reactivos que se utilizan para calcular

la concentracioacuten de otros reactivos o productos es baacutesico si se quieren conseguir medidas

comparables El procedimiento se denomina estandarizacioacuten titulacioacuten o valoracioacuten Es

necesario praacutecticamente siempre ya que los productos que se utilizan en un laboratorio

normalmente no tienen purezas del 100 Se efectuacutea mediante el uso de sustancias estaacutendar

o patroacuten que son compuestos muy puros y estables y por lo general de elevada masa

molecular Con ellas se calcula el factor de correccioacuten

Aacutecidos y Bases

Las ideas sobre los aacutecidos y bases estaacuten presentes de forma habitual en la vida ordinaria

El problema medioambiental de la ldquolluvia aacutecidardquo champuacutes de pH neutro antiaacutecidoshellip Seguacuten la

Teoriacutea de BrOslashnsted-Lowry un aacutecido es un dador de protones y una base es un aceptor de

protones El pH se define como el logaritmo cambiado de signo de la concentracioacuten de protones

(H+) aunque maacutes correctamente seriacutea de la actividad de estos iones

119849119815 = minus119845119848119840 [119815+]

Su determinacioacuten se realiza mediante un pH-metro aunque hay otros meacutetodos menos

precisos como puede ser el uso de papeles indicadores de pH o disoluciones de indicadores

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Los pH-metros efectuacutean una medida potenciomeacutetrica del pH y normalmente van

equipados con un electrodo de vidrio que posee una membrana de vidrio sensible a las

variaciones de pH y es selectivo a los iones H+ La parte electroacutenica del aparato realiza una

medida de la diferencia de potencial entre las membranas y la disolucioacuten que mediante la

ecuacioacuten de Nernst es transformada a escala de pH

Un indicador aacutecido-base es una sustancia orgaacutenica soluble cuyo color depende del pH

de la disolucioacuten donde se ha antildeadido

Se usan sobre todo en las valoraciones aacutecido-base En estas valoraciones una cantidad

exactamente medida de aacutecido o base se valora con una base o un aacutecido respectivamente de

concentracioacuten conocida El punto de equivalencia se alcanza cuando se ha antildeadido una cantidad

equivalente de reactivo valorante exactamente igual a los equivalentes de la sustancia problema

Se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

El punto final es el momento en que se da una valoracioacuten por terminada Viene dado por

el cambio brusco de color de un indicador Idealmente el punto final debe coincidir con el punto

de equivalencia pero esto no se cumple praacutecticamente nunca porque los indicadores son pares

aacutecidobase muy deacutebiles y tienen una zona de viraje caracteriacutestica que depende del valor de su

constante de acidez pH=pKIn y del color que posee la forma aacutecida y la forma baacutesica

Indicador pKIn Color en

forma aacutecida

Color en

forma baacutesica

Azul de timol 17 rojo amarillo

Naranja de metilo 34 rojo amarillo

Rojo de metilo 50 rojo amarillo

Tornasol 65 rojo azul

Azul de bromotimol 71 amarillo azul

Fenolftaleiacutena 94 incoloro rosa

Amarillo de alizarina R 112 amarillo rojo

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- vidrio de reloj

- vaso de precipitados

- bureta

- matraz erlenmeyer

- matraz aforado 100 mL

- matraz aforado 500 mL

- matraz aforado 1000 mL

- pipetas aforadas

- tubos de ensayo

- gradilla

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

- agitador magneacutetico

- pH-metro digital

Reactivos

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 1 en etanol

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Ftalato aacutecido de potasio

Disoluciones tampoacuten de pH 4 y 7

Agua destilada

Disolucioacuten de KCl 3M

Vino vinagre y otras bebidas

Disoluciones preparadas

Disolucioacuten y dilucioacuten

Si se trata de sustancias soacutelidas se pesa en un vidrio de reloj la cantidad adecuada Se

pasa el soluto a un matraz aforado arrastrando con agua destilada y lavando varias veces el

recipiente utilizado para la pesada Se agita hasta disolucioacuten total enrasando posteriormente

Nunca debe llenarse el matraz antes de la adicioacuten del soluto ni enrasar hasta que no esteacute

completamente disuelto

Para solutos liacutequidos se calcula el volumen necesario tomaacutendolo exactamente con una

pipeta a ser posible aforada y se vierte en el matraz aforado Enrasamos con el disolvente

homogeneizando muy bien antes de usar la disolucioacuten

1- Preparar 100 mL de una disolucioacuten 25 N de NaOH

2- A partir de ella preparar 250 mL de disolucioacuten 01N Guardar esta disolucioacuten en un frasco

de vidrio topacio anotando en la etiqueta del mismo especie quiacutemica concentracioacuten factor

nombre de la persona que lo ha preparado y fecha

3- Preparar partir de la disolucioacuten maacutes concentrada 100 mL de disolucioacuten 001 N 005 N y

0001N y reservar una parte de ellas en tubos de ensayo para medir posteriormente el pH

Estandarizacioacuten (caacutelculo del factor)

La valoracioacuten de la disolucioacuten 01N preparada anteriormente se efectuacutea utilizando como

sustancia patroacuten el ftalato aacutecido de potasio cuyo peso equivalente (Peq) coincide con su peso

molecular que es de 20423 gmol

Si utilizamos una bureta de 50 mL se pesa en un vidrio de reloj limpio y seco una

cantidad de patroacuten exactamente medida hasta el mg en un intervalo comprendido entre 08 y 09

g para ello usamos una balanza de precisioacuten Sin embargo si la bureta es de 25 mL se pesa

040-045 g

La cantidad pesada se introduce cuidadosamente en un erlenmeyer y se disuelve con

aproximadamente 25 mL de agua destilada antildeadiendo a continuacioacuten 2 o 3 gotas de disolucioacuten

de fenolftaleiacutena como indicador

La bureta se enjuaga primero con el reactivo a emplear (en este caso con la disolucioacuten

01N de NaOH) y posteriormente se rellena hasta el enrase Se debe tener mucho cuidado de

que no queden burbujas de aire en el interior de la bureta ya que estariacuteamos cometiendo un

error

La valoracioacuten se comienza calculando en primer lugar el volumen teoacuterico que debemos

consumir

V(mL)teoacutericos =

mg ftalato pesadoPeq ftalato

Nteoacuterica

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A continuacioacuten se vierte sobre el erlenmeyer que contiene la sustancia patroacuten disuelta un

volumen proacuteximo por defecto al volumen teoacuterico La valoracioacuten se continuacutea antildeadiendo gota a

gota sobre el erlenmeyer el reactivo valorante agitando continuamente hasta que la disolucioacuten

toma una coloracioacuten rosa que debe persistir durante 15-20 segundos Anotar el volumen de

NaOH 01N consumido realmente o volumen praacutectico

factor =Vteoacuterico

Vpraacutectico

Una vez obtenido el factor de correccioacuten la normalidad real de la disolucioacuten de NaOH preparada

resulta de multiplicar la normalidad teoacuterica por dicho factor

Nreal = Nteoacuterica times factor

La valoracioacuten de una disolucioacuten debe hacerse al menos dos veces Si los factores

calculados difieren entre siacute maacutes de 3-5 mileacutesimas debe efectuarse una tercera valoracioacuten y

calcular la media entre los valores maacutes proacuteximos desechando el valor maacutes dispar

Valoracioacuten aacutecido-base Determinacioacuten de la concentracioacuten de una disolucioacuten problema de

HCl mediante una disolucioacuten estandarizada de NaOH 01N

En un erlenmeyer limpio se ponen 10 mL exactamente medidos con pipeta de HCl de

concentracioacuten desconocida Se antildeaden unos 20 mL aproximadamente de agua destilada y 3 o

4 gotas del indicador fenolftaleiacutena

La bureta se enrasa a cero con la disolucioacuten de NaOH de concentracioacuten conocida (01N)

y factor calculado y se deja caer gota a gota sobre la disolucioacuten problema de HCl agitando

continuamente hasta que el indicador cambie de incoloro a color rosaacuteceo estable

(aproximadamente 20 segundos) llegaacutendose entonces al punto final de la valoracioacuten Anotar el

volumen de NaOH gastado y calcular la concentracioacuten de HCl problema

Medida del pH

El mantenimiento y uso del pH-metro exige unas miacutenimas normas que deben cumplirse

para un correcto funcionamiento del aparato

En primer lugar la parte del electrodo que lleva la membrana debe mantenerse siempre

huacutemeda Para ello se debe colocar la capucha protectora con una disolucioacuten de KCl 3M siempre

que no se vaya a usar durante un tiempo

Antes de proceder a una medida debe retirarse la capucha protectora Seguidamente el

electrodo se enjuaga perfectamente con agua destilada con objeto de disolver las partiacuteculas de

KCl que puedan quedar adheridas y se sumerge en un vaso de precipitados que contenga agua

destilada A continuacioacuten se quita la membrana situada en el extremo lateral superior con objeto

de igualar la presioacuten del electrolito interno del electrodo a la presioacuten atmosfeacuterica y se conecta el

aparato

El conmutador se situaraacute en posicioacuten de parada mantenieacutendolo asiacute durante unos 10

minutos Transcurrido este tiempo se retira el electrodo de la disolucioacuten en que estaba sumergido

y se procede a secarlo mediante un papel suave procediendo al ajuste del conjunto electrodo-

aparato medidor de potencial

Previamente a efectuar cualquier medida se debe sumergir la sonda de temperatura en la

disolucioacuten cuyo pH queremos medir El ajuste del pH-metro se realiza mediante el uso de

disoluciones tampoacuten de pH conocido Asiacute una vez secado el electrodo se procede a su inmersioacuten

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en una disolucioacuten de pH 7 y se siguen las instrucciones del fabricante del pH-metro A

continuacioacuten se enjuaga el electrodo con agua destilada y tras secarlo con un papel suave se

introduce en una disolucioacuten tampoacuten de pH 4 (si las disoluciones cuyo pH queremos medir son

aacutecidas) o bien en una disolucioacuten tampoacuten de pH 9 o 10 (si las disoluciones son baacutesicas) siguiendo

las instrucciones del fabricante del pH-metro Es recomendable que el electrodo se mantenga

sumergido en el tampoacuten de pH 4 hasta el momento de su utilizacioacuten

Antes de proceder a determinar el pH de una disolucioacuten el pH-metro debe estar

perfectamente ajustado y el electrodo completamente limpio enjuagaacutendolo varias veces con

agua destilada y secaacutendolo con un papel suave y humedecido

Por uacuteltimo el electrodo debe sumergirse en la disolucioacuten teniendo precaucioacuten de que no

roce con las paredes ni con el fondo del recipiente y de que al menos el liacutequido cubra

perfectamente el diafragma del electrodo Estas recomendaciones deben seguirse

escrupulosamente para conseguir medidas reproducibles

1- Ajustar el pH-metro seguacuten las normas enunciadas

2- Medir el pH de todas las disoluciones preparadas en la praacutectica de disoluciones y

diluciones

3- Medir el pH del agua destilada del agua de consumo de un vino vinagre y algunas

bebidas comunes

CUESTIONARIO

1- Calcular el factor de la disolucioacuten de NaOH que se han preparado

2- Diferencia entre punto final y punto de equivalencia

3- iquestPuede ser diferente el pH del punto final y el del punto de equivalencia Citar alguacuten

ejemplo

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PRAacuteCTICA 4

MEDIDAS DE LA ACIDEZ DE ACEITE LECHE Y VINAGRE

OBJETIVOS

Utilizar las teacutecnicas de valoracioacuten para conocer la composicioacuten en aacutecidos de distintos

productos naturales

Conocer el valor de pH de distintas bebidas

Comprender las formas de expresar el contenido en aacutecidos de distintos productos

naturales

Diferenciar entre acidez y pH

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

La acidez de un producto natural se considera como su contenido en sustancias aacutecidas

Habitualmente se determina mediante teacutecnicas de valoracioacuten aacutecido-base y se puede expresar

como la cantidad equivalente de un aacutecido caracteriacutestico de ese producto natural

Otra forma de expresar la acidez es mediante el valor de pH determinado con un pH-

metro no obstante este meacutetodo queda limitado a disoluciones acuosas

Formas de expresar la acidez de un aceite

Grado de acidez es el contenido en de los aacutecidos grasos libres contenidos en el aceite

En los aceites vegetales se expresa como si todos los aacutecidos libres fueran aacutecido oleico

(C18H34O2) Soacutelo en casos particulares y seguacuten la procedencia de la grasa se expresa

referida al aacutecido palmiacutetico (C16H32O2) aacutecido laacuteurico (C12H24O2) u otros Salvo que se

indique otra cosa la acidez de un aceite vegetal se entiende expresada en

119892 aacute119888119894119889119900 119900119897119890119894119888119900100 119892 119892119903119886119904119886frasl ( mm)

Iacutendice de acidez expresa el nordm de mg de KOH necesarios para neutralizar 1 g de aceite

o grasa

Forma de expresar la acidez de la leche

El aacutecido mayoritario contenido en la leche es el aacutecido laacutectico (CH3-CHOH-COOH) Por

ello se expresa la acidez como cantidad (g) de aacutecido laacutectico por cada 100 mL de leche

Forma de expresar la acidez del vinagre

El vinagre se considera una disolucioacuten acuosa obtenida por fermentacioacuten aceacutetica del vino

o de la sidra y contiene aacutecidos volaacutetiles como el aacutecido aceacutetico y aacutecidos no volaacutetiles como

el aacutecido tartaacuterico La acidez total o grado aceacutetico se define como la totalidad de los aacutecidos

que contiene el vinagre expresada en gramos de aacutecido aceacutetico (CH3-COOH) por cada

100 mL de vinagre

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer 250 mL

- vidrio de reloj

- vasos de precipitados

- matraces aforados

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

- probetas

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

Reactivos

KOH en lentejas (riqueza 85 Mm = 561)

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 01 y 1 en etanol

Ftalato aacutecido de potasio

Mezcla 11 etanol-eacuteter dietiacutelico neutralizada con KOH 01N

Vino vinagre y otras bebidas

Acidez de un aceite

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de KOH 01N o 05N estandarizada previamente y utilizando como indicador

fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Pesar con una aproximacioacuten de 001 g entre 10 y 15 g de aceite en un erlenmeyer

previamente tarado

Antildeadir 50 mL de la mezcla disolvente (alcohol-eacuteter etiacutelico) previamente neutralizada con

KOH 001N y agitar Antildeadir 5 mL de indicador fenolftaleiacutena 01

Cargar la bureta con el reactivo valorante KOH 01N o 005N Enrasar y comenzar la

valoracioacuten agitando continuamente hasta viraje del indicador Anotar el volumen de KOH

gastado

Grado de acidez ( aacutecido oleico) =VKOH ∙ M ∙ N

10 ∙ Paceite

Iacutendice de acidez =561 ∙ VKOH ∙ N

Paceite

V = volumen (mL) del reactivo valorante KOH utilizado

N = normalidad exacta del reactivo valorante KOH utilizado

M = masa molecular del aacutecido graso en que se expresa la acidez

(Moleacuteico=282 gmol Mpalmiacutetico= 256 gmol Mlauacuterico= 200 gmol)

P = peso (g) del aceite problema

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Acidez de la leche

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de NaOH 01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al

01 en etanol

Tomar 10 mL de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un

erlenmeyer Antildeadir unos 25 mL de agua destilada medidos con una probeta

Antildeadir unas 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N seguacuten el mismo procedimiento usado en la valoracioacuten del aceite

hasta viraje del indicador (coloracioacuten rosa persistente durante 20 s)

Acidez de la leche =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vleche

V = volumen (mL)

M = masa molar del aacutecido laacutectico (90 gmol)

Acidez del vinagre

Es una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante se usa una disolucioacuten de NaOH

01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Medir exactamente 2 mL de vinagre con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada

de 5 mL y verterlos en un erlenmeyer

Diluir con unos 25 mL de agua destilada medidos en una probeta

Antildeadir 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador

Acidez total o Grado aceacutetico =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vvinagre

V = volumen (mL)

M = masa molecular del aacutecido aceacutetico (60 gmol)

CUESTIONARIO

1- Calcular grado de acidez y el iacutendice de acidez del aceite problema

2- Deducir las expresiones del caacutelculo del Grado de acidez y del Iacutendice de acidez de un

aceite teniendo en cuenta que en toda valoracioacuten aacutecido-base se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

3- Calcular el grado de acidez de la leche problema

4- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado de acidez de la leche

5- Calcular la acidez total o grado aceacutetico del vinagre problema

6- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado aceacutetico de un vinagre

7- iquestCuaacuteles son los aacutecidos representativos del aceite de oliva de la leche del vinagre y

del vino Escriba su foacutermula quiacutemica

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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Para medir el volumen de liacutequido se mantiene la pipeta ya separada del liacutequido de manera

que el enrase de la misma quede en liacutenea horizontal con el ojo del operador y entonces se

disminuye ligeramente la presioacuten del dedo hasta que la parte inferior del menisco coincida

con el enrase con un pequentildeo trozo de papel de filtro se secan las gotas que hubieran podido

haber quedado adheridas exteriormente teniendo cuidado de no tocar el orificio de salida ya que

este hecho provoca por capilaridad la salida de parte del liacutequido que ya se ha medido Entonces

se introduce el extremo de la pipeta dentro del recipiente donde se va a verter el liacutequido y se deja

escurrir eacuteste manteniendo la pipeta en

posicioacuten vertical pero de manera que

forme aacutengulo con la pared del recipiente

Despueacutes de que se ha vaciado la pipeta

se espera unos 14 o 15 segundos sin

que la punta de la pipeta deje de tocar la

pared del recipiente a fin de que el

liacutequido que queda adherido a la pared

interna de la pipeta escurra

completamente Es preciso proceder de

esta manera porque las pipetas se

aforan en la faacutebrica siguiendo el mismo

mecanismo y por lo tanto si se opera con

ellas de otra forma el volumen de liacutequido

que dejan salir es distinto del que figura

grabado en ellas

Las pipetas nunca se deben de sacudir despueacutes de usadas y mucho menos soplar para

que salgan las uacuteltimas porciones de liacutequido que quedan en su interior el aforo de las mismas ya

estaacute efectuado teniendo en cuenta esta pequentildea cantidad de liacutequido que no forma parte del

volumen total o parcial grabado en la pipeta

Preparacioacuten de 250 mL de una disolucioacuten acuosa de sacarosa 250 gL

1 Calcular la cantidad de sacarosa que hay que pesar

2 Pesar la cantidad necesaria de sacarosa Para ello usamos un vaso de precipitados limpio

y seco

3 Disolver bien la sacarosa con un volumen de agua destilada que no supere la mitad del

volumen final Para ello se puede usar una varilla o un agitador magneacutetico

4 Trasvasar la disolucioacuten a un matraz aforado de 250 mL en el que previamente se ha

antildeadido un poco de disolvente Enjuagar el vaso con un poco de agua destilada y antildeadirla

al matraz Completar hasta la sentildeal de aforo con agua destilada Tapar y homogeneizar

Preparacioacuten de 250 mL de una disolucioacuten acuosa con una concentracioacuten de sacarosa diez

veces menor que la anterior de 250 gL

1 Calcular el volumen que debe de tomarse de la disolucioacuten de sacarosa de 250 gL a partir

de la Ley de Diluciones 119829120782 ∙ 119810120782 = 119829119813 ∙ 119810119813

2 Tomar el volumen calculado con una pipeta aforada

3 Completar con agua destilada el nuevo matraz hasta el aforo Tapar y homogeneizar

Medidas areomeacutetricas de la masa voluacutemica grado Brix y Baumeacute Medida refractomeacutetrica

del grado Brix

Esquema del uso correcto de una pipeta aforada

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1 Verter en una probeta de 250 mL y medir la densidad especiacutefica y el grado Baumeacute Para

ello se sumerge el aeroacutemetro de manera que no toque con el fondo y que no roce con las

paredes La lectura se efectuacutea en la escala situada en el vaacutestago fino anotando la medida

correspondiente a la liacutenea que coincide con la superficie del liacutequido

2 Poner una gota de la disolucioacuten en el refractoacutemetro de mano y medir el grado Brix

3 Mida tambieacuten la densidad especiacutefica el grado Beacute y el Brix del agua destilada

4 Preparar 250 mL de una disolucioacuten de 150 gL de sal comuacuten (NaCl) y repetir el mismo

procedimiento usado para la disolucioacuten de azuacutecar

CUESTIONES

1 Construya un tabla con los valores de masa voluacutemica densidad relativa ordmBeacute ordmBx y aacutengulo

de refraccioacuten de las cuatro disoluciones preparadas y comente los resultados

Disolucioacuten gL Masa

voluacutemica Densidad ordm Baumeacute ordm Brix

Azuacutecar

Azuacutecar

Sal comuacuten

Sal comuacuten

Agua destilada

2 Exprese las concentraciones en molL de todas las disoluciones Para ello debe saber

que el azuacutecar es sacarosa (C12H22O11) y que la sal comuacuten es NaCl Las masas atoacutemicas

son C = 12 gmol H = 1 gmol O = 16 gmol Na = 23 gmol y Cl = 355 gmol

3 Sabiendo que la densidad absoluta del agua destilada en las condiciones de presioacuten y

temperatura del laboratorio es 0997 gmL calcule las densidades relativas de todas las

disoluciones medidas

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PRAacuteCTICA 2

SEPARACIOacuteN DE COMPONENTES DE UNA MEZCLA

OBJETIVOS

Conocer las teacutecnicas de separacioacuten de los componentes de una mezcla homogeacutenea y

heterogeacutenea

Relacionar la teacutecnica usada con la propiedad del componente separado

INTRODUCCIOacuteN

Las sustancias puras se caracterizan porque tienen composicioacuten fija no pueden

separarse por meacutetodos fiacutesicos en otras sustancias maacutes simples y durante un cambio de estado

la temperatura se mantiene constante

Una mezcla es una combinacioacuten fiacutesica de dos o maacutes sustancias puras que tiene

composicioacuten variable y sus componentes pueden separarse Ademaacutes la temperatura es variable

durante el cambio de estado

Por una parte las mezclas se consideran homogeacuteneas usualmente llamadas disoluciones

(praacutectica 1) cuando constan de una sola fase ya que sus componentes estaacuten iacutentimamente

mezclados y presentan la misma composicioacuten y propiedades en cualquiera de sus partes

Por otra parte las mezclas heterogeacuteneas constan de dos o maacutes fases y sus componentes

pueden identificarse a simple vista o con ayuda de un microscopio Las propiedades fiacutesico-

quiacutemicas de las distintas sustancias que componen una mezcla se utilizan para proceder a su

separacioacuten Por ejemplo la mezcla de NaCl NH4Cl y SiO2 puede separarse en sus componentes

aprovechando las siguientes propiedades

COMPUESTO SOLUBILIDAD 25ordmC

(g100g H2O)

PUNTO DE FUSIOacuteN

(ordmC)

PUNTO DE SUBLIMACIOacuteN

(ordmC)

NaCl 35 801 -

NH4Cl 37 - 305

SiO2 Insoluble 1600 -

- Solubilidad cantidad maacutexima de un compuesto que puede disolverse en agua a una

temperatura dada

- Punto de Fusioacuten temperatura a la cual la materia pasa de estado soacutelido a estado liacutequido

- Punto de Ebullicioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado liacutequido al estado

gaseoso

- Punto de Sublimacioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado soacutelido al estado

gaseoso

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Caacutepsula de porcelana Embudos buchner y Kitasato

Vidrio de reloj Embudos de vidrio

Papel de filtro Varilla de vidrio

Pinzas Probeta

Placa calefactora o mechero Diverso material de vidrio

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Reactivos

Mezcla problema

Agua destilada

Separacioacuten de los componentes de una mezcla formada por cloruro soacutedico cloruro

amoacutenico y dioacutexido de silicio

Separacioacuten del cloruro amoacutenico

La separacioacuten del cloruro amoacutenico lo vamos a hacer aprovechando su capacidad de

sublimacioacuten que no tienen los otros componentes de la mezcla

Pesar una caacutepsula de porcelana vaciacutea con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la pesada

Antildeadir sobre la misma caacutepsula unos 5 g de mezcla anotando la pesada del conjunto

caacutepsula + mezcla con una aproximacioacuten de 001 g

Colocar la caacutepsula conteniendo la mezcla sobre una placa calefactora eleacutectrica o sobre la

placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

Calentar suavemente hasta la aparicioacuten de humos blancos y agitar la mezcla suavemente

con la varilla de vidrio hasta que no se desprendan vapores

Apagar el mechero o la placa calefactora y retirar la caacutepsula caliente con ayuda de una

pinza de madera Esperar a que se enfriacutee

Pesar la caacutepsula que contiene la mezcla resultante y calcular por diferencia la cantidad

de NH4Cl que habiacutea en la mezcla original

Reservar la caacutepsula conteniendo los restantes componentes de la mezcla NaCl y SiO2

Separacioacuten del cloruro soacutedico por lixiviacioacuten

Aprovechando que el dioacutexido de silicio es insoluble en agua vamos a separar el cloruro

soacutedico

Pesar una caacutepsula junto con un vidrio de reloj con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la

pesada

Antildeadir 10 mL de agua destilada sobre la mezcla de NaCl y SiO2 con objeto de disolver el

NaCl agitando continuamente La siacutelice se separa asiacute por decantacioacuten quedando en el

fondo de esta caacutepsula

Verter cuidadosamente la disolucioacuten de NaCl sobre la nueva caacutepsula pesada junto al

vidrio de reloj

Repetir las dos operaciones anteriores 2 veces con objeto de asegurar la completa

disolucioacuten del NaCl

La caacutepsula que contiene la disolucioacuten de NaCl se cubre con el vidrio de reloj y se coloca

en la placa calefactora o sobre placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

calentando suavemente hasta la evaporacioacuten completa del agua

Cuando la caacutepsula que contiene el NaCl junto al vidrio de reloj esteacuten friacuteos pesar en una

balanza

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Calcular la cantidad de NaCl que habiacutea en la mezcla

Secar el dioacutexido de silicio (siacutelice)

La caacutepsula que contiene la siacutelice se calienta suavemente agitando con la varilla de vidrio

para disgregar la siacutelice y secarla mas raacutepidamente

Una vez seca y enfriada se pesa la caacutepsula que contiene la siacutelice obtenieacutendose por

diferencia el peso de siacutelice

Calcular la cantidad de siacutelice que habiacutea en la mezcla

CUESTIONES

1 Calcule el peso de cada componente contenido en la cantidad real de mezcla que ha

pesado

2 Exprese la composicioacuten de la mezcla en (pp)

3 Calcule la fraccioacuten molar de cada componente

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PRAacuteCTICA 3

PREPARACION Y ESTANDARIZACION DE DISOLUCIONES

ACIDO-BASE DILUCIONES VALORACIONES MEDIDA DE pH

OBJETIVOS

Preparar disoluciones de aacutecidos y bases

Conocer el concepto de estandarizacioacuten de disoluciones con sustancias patroacuten

Familiarizarse con el concepto de reactivo limitante

Aprendizaje del ajuste y manejo de un pH-metro digital

Familiarizacioacuten con los valores de pH de disoluciones y bebidas usuales

INTRODUCCIOacuteN

Numerosas reacciones quiacutemicas tienen lugar en disolucioacuten por ejemplo las reacciones

quiacutemicas que tienen lugar en los suelos agriacutecolas o en el medio interno de los seres vivos De

hecho reacciones que podriacutean realizarse directamente entre sustancias quiacutemicas puras se

realizan frecuentemente entre dichas sustancias disueltas dada la mayor facilidad de reaccioacuten

La concentracioacuten de la disolucioacuten puede expresarse de muacuteltiples formas

Molaridad M =moles soluto

V (L) disolucioacuten

Normalidad N =nordm eq soluto

V (L) disolucioacuten

nordm eq soluto =Peso (g) soluto

Peq soluto

Peq soluto =Pm soluto

nordm eminus valenca

N = M times valencia

La valencia de un aacutecido o una base es el nuacutemero de protones (H+) o iones OH-

respectivamente que se intercambian en una reaccioacuten

El conocimiento de la concentracioacuten exacta de los reactivos que se utilizan para calcular

la concentracioacuten de otros reactivos o productos es baacutesico si se quieren conseguir medidas

comparables El procedimiento se denomina estandarizacioacuten titulacioacuten o valoracioacuten Es

necesario praacutecticamente siempre ya que los productos que se utilizan en un laboratorio

normalmente no tienen purezas del 100 Se efectuacutea mediante el uso de sustancias estaacutendar

o patroacuten que son compuestos muy puros y estables y por lo general de elevada masa

molecular Con ellas se calcula el factor de correccioacuten

Aacutecidos y Bases

Las ideas sobre los aacutecidos y bases estaacuten presentes de forma habitual en la vida ordinaria

El problema medioambiental de la ldquolluvia aacutecidardquo champuacutes de pH neutro antiaacutecidoshellip Seguacuten la

Teoriacutea de BrOslashnsted-Lowry un aacutecido es un dador de protones y una base es un aceptor de

protones El pH se define como el logaritmo cambiado de signo de la concentracioacuten de protones

(H+) aunque maacutes correctamente seriacutea de la actividad de estos iones

119849119815 = minus119845119848119840 [119815+]

Su determinacioacuten se realiza mediante un pH-metro aunque hay otros meacutetodos menos

precisos como puede ser el uso de papeles indicadores de pH o disoluciones de indicadores

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Los pH-metros efectuacutean una medida potenciomeacutetrica del pH y normalmente van

equipados con un electrodo de vidrio que posee una membrana de vidrio sensible a las

variaciones de pH y es selectivo a los iones H+ La parte electroacutenica del aparato realiza una

medida de la diferencia de potencial entre las membranas y la disolucioacuten que mediante la

ecuacioacuten de Nernst es transformada a escala de pH

Un indicador aacutecido-base es una sustancia orgaacutenica soluble cuyo color depende del pH

de la disolucioacuten donde se ha antildeadido

Se usan sobre todo en las valoraciones aacutecido-base En estas valoraciones una cantidad

exactamente medida de aacutecido o base se valora con una base o un aacutecido respectivamente de

concentracioacuten conocida El punto de equivalencia se alcanza cuando se ha antildeadido una cantidad

equivalente de reactivo valorante exactamente igual a los equivalentes de la sustancia problema

Se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

El punto final es el momento en que se da una valoracioacuten por terminada Viene dado por

el cambio brusco de color de un indicador Idealmente el punto final debe coincidir con el punto

de equivalencia pero esto no se cumple praacutecticamente nunca porque los indicadores son pares

aacutecidobase muy deacutebiles y tienen una zona de viraje caracteriacutestica que depende del valor de su

constante de acidez pH=pKIn y del color que posee la forma aacutecida y la forma baacutesica

Indicador pKIn Color en

forma aacutecida

Color en

forma baacutesica

Azul de timol 17 rojo amarillo

Naranja de metilo 34 rojo amarillo

Rojo de metilo 50 rojo amarillo

Tornasol 65 rojo azul

Azul de bromotimol 71 amarillo azul

Fenolftaleiacutena 94 incoloro rosa

Amarillo de alizarina R 112 amarillo rojo

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- vidrio de reloj

- vaso de precipitados

- bureta

- matraz erlenmeyer

- matraz aforado 100 mL

- matraz aforado 500 mL

- matraz aforado 1000 mL

- pipetas aforadas

- tubos de ensayo

- gradilla

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

- agitador magneacutetico

- pH-metro digital

Reactivos

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 1 en etanol

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Ftalato aacutecido de potasio

Disoluciones tampoacuten de pH 4 y 7

Agua destilada

Disolucioacuten de KCl 3M

Vino vinagre y otras bebidas

Disoluciones preparadas

Disolucioacuten y dilucioacuten

Si se trata de sustancias soacutelidas se pesa en un vidrio de reloj la cantidad adecuada Se

pasa el soluto a un matraz aforado arrastrando con agua destilada y lavando varias veces el

recipiente utilizado para la pesada Se agita hasta disolucioacuten total enrasando posteriormente

Nunca debe llenarse el matraz antes de la adicioacuten del soluto ni enrasar hasta que no esteacute

completamente disuelto

Para solutos liacutequidos se calcula el volumen necesario tomaacutendolo exactamente con una

pipeta a ser posible aforada y se vierte en el matraz aforado Enrasamos con el disolvente

homogeneizando muy bien antes de usar la disolucioacuten

1- Preparar 100 mL de una disolucioacuten 25 N de NaOH

2- A partir de ella preparar 250 mL de disolucioacuten 01N Guardar esta disolucioacuten en un frasco

de vidrio topacio anotando en la etiqueta del mismo especie quiacutemica concentracioacuten factor

nombre de la persona que lo ha preparado y fecha

3- Preparar partir de la disolucioacuten maacutes concentrada 100 mL de disolucioacuten 001 N 005 N y

0001N y reservar una parte de ellas en tubos de ensayo para medir posteriormente el pH

Estandarizacioacuten (caacutelculo del factor)

La valoracioacuten de la disolucioacuten 01N preparada anteriormente se efectuacutea utilizando como

sustancia patroacuten el ftalato aacutecido de potasio cuyo peso equivalente (Peq) coincide con su peso

molecular que es de 20423 gmol

Si utilizamos una bureta de 50 mL se pesa en un vidrio de reloj limpio y seco una

cantidad de patroacuten exactamente medida hasta el mg en un intervalo comprendido entre 08 y 09

g para ello usamos una balanza de precisioacuten Sin embargo si la bureta es de 25 mL se pesa

040-045 g

La cantidad pesada se introduce cuidadosamente en un erlenmeyer y se disuelve con

aproximadamente 25 mL de agua destilada antildeadiendo a continuacioacuten 2 o 3 gotas de disolucioacuten

de fenolftaleiacutena como indicador

La bureta se enjuaga primero con el reactivo a emplear (en este caso con la disolucioacuten

01N de NaOH) y posteriormente se rellena hasta el enrase Se debe tener mucho cuidado de

que no queden burbujas de aire en el interior de la bureta ya que estariacuteamos cometiendo un

error

La valoracioacuten se comienza calculando en primer lugar el volumen teoacuterico que debemos

consumir

V(mL)teoacutericos =

mg ftalato pesadoPeq ftalato

Nteoacuterica

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A continuacioacuten se vierte sobre el erlenmeyer que contiene la sustancia patroacuten disuelta un

volumen proacuteximo por defecto al volumen teoacuterico La valoracioacuten se continuacutea antildeadiendo gota a

gota sobre el erlenmeyer el reactivo valorante agitando continuamente hasta que la disolucioacuten

toma una coloracioacuten rosa que debe persistir durante 15-20 segundos Anotar el volumen de

NaOH 01N consumido realmente o volumen praacutectico

factor =Vteoacuterico

Vpraacutectico

Una vez obtenido el factor de correccioacuten la normalidad real de la disolucioacuten de NaOH preparada

resulta de multiplicar la normalidad teoacuterica por dicho factor

Nreal = Nteoacuterica times factor

La valoracioacuten de una disolucioacuten debe hacerse al menos dos veces Si los factores

calculados difieren entre siacute maacutes de 3-5 mileacutesimas debe efectuarse una tercera valoracioacuten y

calcular la media entre los valores maacutes proacuteximos desechando el valor maacutes dispar

Valoracioacuten aacutecido-base Determinacioacuten de la concentracioacuten de una disolucioacuten problema de

HCl mediante una disolucioacuten estandarizada de NaOH 01N

En un erlenmeyer limpio se ponen 10 mL exactamente medidos con pipeta de HCl de

concentracioacuten desconocida Se antildeaden unos 20 mL aproximadamente de agua destilada y 3 o

4 gotas del indicador fenolftaleiacutena

La bureta se enrasa a cero con la disolucioacuten de NaOH de concentracioacuten conocida (01N)

y factor calculado y se deja caer gota a gota sobre la disolucioacuten problema de HCl agitando

continuamente hasta que el indicador cambie de incoloro a color rosaacuteceo estable

(aproximadamente 20 segundos) llegaacutendose entonces al punto final de la valoracioacuten Anotar el

volumen de NaOH gastado y calcular la concentracioacuten de HCl problema

Medida del pH

El mantenimiento y uso del pH-metro exige unas miacutenimas normas que deben cumplirse

para un correcto funcionamiento del aparato

En primer lugar la parte del electrodo que lleva la membrana debe mantenerse siempre

huacutemeda Para ello se debe colocar la capucha protectora con una disolucioacuten de KCl 3M siempre

que no se vaya a usar durante un tiempo

Antes de proceder a una medida debe retirarse la capucha protectora Seguidamente el

electrodo se enjuaga perfectamente con agua destilada con objeto de disolver las partiacuteculas de

KCl que puedan quedar adheridas y se sumerge en un vaso de precipitados que contenga agua

destilada A continuacioacuten se quita la membrana situada en el extremo lateral superior con objeto

de igualar la presioacuten del electrolito interno del electrodo a la presioacuten atmosfeacuterica y se conecta el

aparato

El conmutador se situaraacute en posicioacuten de parada mantenieacutendolo asiacute durante unos 10

minutos Transcurrido este tiempo se retira el electrodo de la disolucioacuten en que estaba sumergido

y se procede a secarlo mediante un papel suave procediendo al ajuste del conjunto electrodo-

aparato medidor de potencial

Previamente a efectuar cualquier medida se debe sumergir la sonda de temperatura en la

disolucioacuten cuyo pH queremos medir El ajuste del pH-metro se realiza mediante el uso de

disoluciones tampoacuten de pH conocido Asiacute una vez secado el electrodo se procede a su inmersioacuten

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en una disolucioacuten de pH 7 y se siguen las instrucciones del fabricante del pH-metro A

continuacioacuten se enjuaga el electrodo con agua destilada y tras secarlo con un papel suave se

introduce en una disolucioacuten tampoacuten de pH 4 (si las disoluciones cuyo pH queremos medir son

aacutecidas) o bien en una disolucioacuten tampoacuten de pH 9 o 10 (si las disoluciones son baacutesicas) siguiendo

las instrucciones del fabricante del pH-metro Es recomendable que el electrodo se mantenga

sumergido en el tampoacuten de pH 4 hasta el momento de su utilizacioacuten

Antes de proceder a determinar el pH de una disolucioacuten el pH-metro debe estar

perfectamente ajustado y el electrodo completamente limpio enjuagaacutendolo varias veces con

agua destilada y secaacutendolo con un papel suave y humedecido

Por uacuteltimo el electrodo debe sumergirse en la disolucioacuten teniendo precaucioacuten de que no

roce con las paredes ni con el fondo del recipiente y de que al menos el liacutequido cubra

perfectamente el diafragma del electrodo Estas recomendaciones deben seguirse

escrupulosamente para conseguir medidas reproducibles

1- Ajustar el pH-metro seguacuten las normas enunciadas

2- Medir el pH de todas las disoluciones preparadas en la praacutectica de disoluciones y

diluciones

3- Medir el pH del agua destilada del agua de consumo de un vino vinagre y algunas

bebidas comunes

CUESTIONARIO

1- Calcular el factor de la disolucioacuten de NaOH que se han preparado

2- Diferencia entre punto final y punto de equivalencia

3- iquestPuede ser diferente el pH del punto final y el del punto de equivalencia Citar alguacuten

ejemplo

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PRAacuteCTICA 4

MEDIDAS DE LA ACIDEZ DE ACEITE LECHE Y VINAGRE

OBJETIVOS

Utilizar las teacutecnicas de valoracioacuten para conocer la composicioacuten en aacutecidos de distintos

productos naturales

Conocer el valor de pH de distintas bebidas

Comprender las formas de expresar el contenido en aacutecidos de distintos productos

naturales

Diferenciar entre acidez y pH

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

La acidez de un producto natural se considera como su contenido en sustancias aacutecidas

Habitualmente se determina mediante teacutecnicas de valoracioacuten aacutecido-base y se puede expresar

como la cantidad equivalente de un aacutecido caracteriacutestico de ese producto natural

Otra forma de expresar la acidez es mediante el valor de pH determinado con un pH-

metro no obstante este meacutetodo queda limitado a disoluciones acuosas

Formas de expresar la acidez de un aceite

Grado de acidez es el contenido en de los aacutecidos grasos libres contenidos en el aceite

En los aceites vegetales se expresa como si todos los aacutecidos libres fueran aacutecido oleico

(C18H34O2) Soacutelo en casos particulares y seguacuten la procedencia de la grasa se expresa

referida al aacutecido palmiacutetico (C16H32O2) aacutecido laacuteurico (C12H24O2) u otros Salvo que se

indique otra cosa la acidez de un aceite vegetal se entiende expresada en

119892 aacute119888119894119889119900 119900119897119890119894119888119900100 119892 119892119903119886119904119886frasl ( mm)

Iacutendice de acidez expresa el nordm de mg de KOH necesarios para neutralizar 1 g de aceite

o grasa

Forma de expresar la acidez de la leche

El aacutecido mayoritario contenido en la leche es el aacutecido laacutectico (CH3-CHOH-COOH) Por

ello se expresa la acidez como cantidad (g) de aacutecido laacutectico por cada 100 mL de leche

Forma de expresar la acidez del vinagre

El vinagre se considera una disolucioacuten acuosa obtenida por fermentacioacuten aceacutetica del vino

o de la sidra y contiene aacutecidos volaacutetiles como el aacutecido aceacutetico y aacutecidos no volaacutetiles como

el aacutecido tartaacuterico La acidez total o grado aceacutetico se define como la totalidad de los aacutecidos

que contiene el vinagre expresada en gramos de aacutecido aceacutetico (CH3-COOH) por cada

100 mL de vinagre

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer 250 mL

- vidrio de reloj

- vasos de precipitados

- matraces aforados

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

- probetas

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

Reactivos

KOH en lentejas (riqueza 85 Mm = 561)

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 01 y 1 en etanol

Ftalato aacutecido de potasio

Mezcla 11 etanol-eacuteter dietiacutelico neutralizada con KOH 01N

Vino vinagre y otras bebidas

Acidez de un aceite

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de KOH 01N o 05N estandarizada previamente y utilizando como indicador

fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Pesar con una aproximacioacuten de 001 g entre 10 y 15 g de aceite en un erlenmeyer

previamente tarado

Antildeadir 50 mL de la mezcla disolvente (alcohol-eacuteter etiacutelico) previamente neutralizada con

KOH 001N y agitar Antildeadir 5 mL de indicador fenolftaleiacutena 01

Cargar la bureta con el reactivo valorante KOH 01N o 005N Enrasar y comenzar la

valoracioacuten agitando continuamente hasta viraje del indicador Anotar el volumen de KOH

gastado

Grado de acidez ( aacutecido oleico) =VKOH ∙ M ∙ N

10 ∙ Paceite

Iacutendice de acidez =561 ∙ VKOH ∙ N

Paceite

V = volumen (mL) del reactivo valorante KOH utilizado

N = normalidad exacta del reactivo valorante KOH utilizado

M = masa molecular del aacutecido graso en que se expresa la acidez

(Moleacuteico=282 gmol Mpalmiacutetico= 256 gmol Mlauacuterico= 200 gmol)

P = peso (g) del aceite problema

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Acidez de la leche

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de NaOH 01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al

01 en etanol

Tomar 10 mL de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un

erlenmeyer Antildeadir unos 25 mL de agua destilada medidos con una probeta

Antildeadir unas 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N seguacuten el mismo procedimiento usado en la valoracioacuten del aceite

hasta viraje del indicador (coloracioacuten rosa persistente durante 20 s)

Acidez de la leche =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vleche

V = volumen (mL)

M = masa molar del aacutecido laacutectico (90 gmol)

Acidez del vinagre

Es una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante se usa una disolucioacuten de NaOH

01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Medir exactamente 2 mL de vinagre con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada

de 5 mL y verterlos en un erlenmeyer

Diluir con unos 25 mL de agua destilada medidos en una probeta

Antildeadir 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador

Acidez total o Grado aceacutetico =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vvinagre

V = volumen (mL)

M = masa molecular del aacutecido aceacutetico (60 gmol)

CUESTIONARIO

1- Calcular grado de acidez y el iacutendice de acidez del aceite problema

2- Deducir las expresiones del caacutelculo del Grado de acidez y del Iacutendice de acidez de un

aceite teniendo en cuenta que en toda valoracioacuten aacutecido-base se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

3- Calcular el grado de acidez de la leche problema

4- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado de acidez de la leche

5- Calcular la acidez total o grado aceacutetico del vinagre problema

6- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado aceacutetico de un vinagre

7- iquestCuaacuteles son los aacutecidos representativos del aceite de oliva de la leche del vinagre y

del vino Escriba su foacutermula quiacutemica

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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1 Verter en una probeta de 250 mL y medir la densidad especiacutefica y el grado Baumeacute Para

ello se sumerge el aeroacutemetro de manera que no toque con el fondo y que no roce con las

paredes La lectura se efectuacutea en la escala situada en el vaacutestago fino anotando la medida

correspondiente a la liacutenea que coincide con la superficie del liacutequido

2 Poner una gota de la disolucioacuten en el refractoacutemetro de mano y medir el grado Brix

3 Mida tambieacuten la densidad especiacutefica el grado Beacute y el Brix del agua destilada

4 Preparar 250 mL de una disolucioacuten de 150 gL de sal comuacuten (NaCl) y repetir el mismo

procedimiento usado para la disolucioacuten de azuacutecar

CUESTIONES

1 Construya un tabla con los valores de masa voluacutemica densidad relativa ordmBeacute ordmBx y aacutengulo

de refraccioacuten de las cuatro disoluciones preparadas y comente los resultados

Disolucioacuten gL Masa

voluacutemica Densidad ordm Baumeacute ordm Brix

Azuacutecar

Azuacutecar

Sal comuacuten

Sal comuacuten

Agua destilada

2 Exprese las concentraciones en molL de todas las disoluciones Para ello debe saber

que el azuacutecar es sacarosa (C12H22O11) y que la sal comuacuten es NaCl Las masas atoacutemicas

son C = 12 gmol H = 1 gmol O = 16 gmol Na = 23 gmol y Cl = 355 gmol

3 Sabiendo que la densidad absoluta del agua destilada en las condiciones de presioacuten y

temperatura del laboratorio es 0997 gmL calcule las densidades relativas de todas las

disoluciones medidas

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PRAacuteCTICA 2

SEPARACIOacuteN DE COMPONENTES DE UNA MEZCLA

OBJETIVOS

Conocer las teacutecnicas de separacioacuten de los componentes de una mezcla homogeacutenea y

heterogeacutenea

Relacionar la teacutecnica usada con la propiedad del componente separado

INTRODUCCIOacuteN

Las sustancias puras se caracterizan porque tienen composicioacuten fija no pueden

separarse por meacutetodos fiacutesicos en otras sustancias maacutes simples y durante un cambio de estado

la temperatura se mantiene constante

Una mezcla es una combinacioacuten fiacutesica de dos o maacutes sustancias puras que tiene

composicioacuten variable y sus componentes pueden separarse Ademaacutes la temperatura es variable

durante el cambio de estado

Por una parte las mezclas se consideran homogeacuteneas usualmente llamadas disoluciones

(praacutectica 1) cuando constan de una sola fase ya que sus componentes estaacuten iacutentimamente

mezclados y presentan la misma composicioacuten y propiedades en cualquiera de sus partes

Por otra parte las mezclas heterogeacuteneas constan de dos o maacutes fases y sus componentes

pueden identificarse a simple vista o con ayuda de un microscopio Las propiedades fiacutesico-

quiacutemicas de las distintas sustancias que componen una mezcla se utilizan para proceder a su

separacioacuten Por ejemplo la mezcla de NaCl NH4Cl y SiO2 puede separarse en sus componentes

aprovechando las siguientes propiedades

COMPUESTO SOLUBILIDAD 25ordmC

(g100g H2O)

PUNTO DE FUSIOacuteN

(ordmC)

PUNTO DE SUBLIMACIOacuteN

(ordmC)

NaCl 35 801 -

NH4Cl 37 - 305

SiO2 Insoluble 1600 -

- Solubilidad cantidad maacutexima de un compuesto que puede disolverse en agua a una

temperatura dada

- Punto de Fusioacuten temperatura a la cual la materia pasa de estado soacutelido a estado liacutequido

- Punto de Ebullicioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado liacutequido al estado

gaseoso

- Punto de Sublimacioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado soacutelido al estado

gaseoso

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Caacutepsula de porcelana Embudos buchner y Kitasato

Vidrio de reloj Embudos de vidrio

Papel de filtro Varilla de vidrio

Pinzas Probeta

Placa calefactora o mechero Diverso material de vidrio

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Reactivos

Mezcla problema

Agua destilada

Separacioacuten de los componentes de una mezcla formada por cloruro soacutedico cloruro

amoacutenico y dioacutexido de silicio

Separacioacuten del cloruro amoacutenico

La separacioacuten del cloruro amoacutenico lo vamos a hacer aprovechando su capacidad de

sublimacioacuten que no tienen los otros componentes de la mezcla

Pesar una caacutepsula de porcelana vaciacutea con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la pesada

Antildeadir sobre la misma caacutepsula unos 5 g de mezcla anotando la pesada del conjunto

caacutepsula + mezcla con una aproximacioacuten de 001 g

Colocar la caacutepsula conteniendo la mezcla sobre una placa calefactora eleacutectrica o sobre la

placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

Calentar suavemente hasta la aparicioacuten de humos blancos y agitar la mezcla suavemente

con la varilla de vidrio hasta que no se desprendan vapores

Apagar el mechero o la placa calefactora y retirar la caacutepsula caliente con ayuda de una

pinza de madera Esperar a que se enfriacutee

Pesar la caacutepsula que contiene la mezcla resultante y calcular por diferencia la cantidad

de NH4Cl que habiacutea en la mezcla original

Reservar la caacutepsula conteniendo los restantes componentes de la mezcla NaCl y SiO2

Separacioacuten del cloruro soacutedico por lixiviacioacuten

Aprovechando que el dioacutexido de silicio es insoluble en agua vamos a separar el cloruro

soacutedico

Pesar una caacutepsula junto con un vidrio de reloj con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la

pesada

Antildeadir 10 mL de agua destilada sobre la mezcla de NaCl y SiO2 con objeto de disolver el

NaCl agitando continuamente La siacutelice se separa asiacute por decantacioacuten quedando en el

fondo de esta caacutepsula

Verter cuidadosamente la disolucioacuten de NaCl sobre la nueva caacutepsula pesada junto al

vidrio de reloj

Repetir las dos operaciones anteriores 2 veces con objeto de asegurar la completa

disolucioacuten del NaCl

La caacutepsula que contiene la disolucioacuten de NaCl se cubre con el vidrio de reloj y se coloca

en la placa calefactora o sobre placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

calentando suavemente hasta la evaporacioacuten completa del agua

Cuando la caacutepsula que contiene el NaCl junto al vidrio de reloj esteacuten friacuteos pesar en una

balanza

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Calcular la cantidad de NaCl que habiacutea en la mezcla

Secar el dioacutexido de silicio (siacutelice)

La caacutepsula que contiene la siacutelice se calienta suavemente agitando con la varilla de vidrio

para disgregar la siacutelice y secarla mas raacutepidamente

Una vez seca y enfriada se pesa la caacutepsula que contiene la siacutelice obtenieacutendose por

diferencia el peso de siacutelice

Calcular la cantidad de siacutelice que habiacutea en la mezcla

CUESTIONES

1 Calcule el peso de cada componente contenido en la cantidad real de mezcla que ha

pesado

2 Exprese la composicioacuten de la mezcla en (pp)

3 Calcule la fraccioacuten molar de cada componente

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PRAacuteCTICA 3

PREPARACION Y ESTANDARIZACION DE DISOLUCIONES

ACIDO-BASE DILUCIONES VALORACIONES MEDIDA DE pH

OBJETIVOS

Preparar disoluciones de aacutecidos y bases

Conocer el concepto de estandarizacioacuten de disoluciones con sustancias patroacuten

Familiarizarse con el concepto de reactivo limitante

Aprendizaje del ajuste y manejo de un pH-metro digital

Familiarizacioacuten con los valores de pH de disoluciones y bebidas usuales

INTRODUCCIOacuteN

Numerosas reacciones quiacutemicas tienen lugar en disolucioacuten por ejemplo las reacciones

quiacutemicas que tienen lugar en los suelos agriacutecolas o en el medio interno de los seres vivos De

hecho reacciones que podriacutean realizarse directamente entre sustancias quiacutemicas puras se

realizan frecuentemente entre dichas sustancias disueltas dada la mayor facilidad de reaccioacuten

La concentracioacuten de la disolucioacuten puede expresarse de muacuteltiples formas

Molaridad M =moles soluto

V (L) disolucioacuten

Normalidad N =nordm eq soluto

V (L) disolucioacuten

nordm eq soluto =Peso (g) soluto

Peq soluto

Peq soluto =Pm soluto

nordm eminus valenca

N = M times valencia

La valencia de un aacutecido o una base es el nuacutemero de protones (H+) o iones OH-

respectivamente que se intercambian en una reaccioacuten

El conocimiento de la concentracioacuten exacta de los reactivos que se utilizan para calcular

la concentracioacuten de otros reactivos o productos es baacutesico si se quieren conseguir medidas

comparables El procedimiento se denomina estandarizacioacuten titulacioacuten o valoracioacuten Es

necesario praacutecticamente siempre ya que los productos que se utilizan en un laboratorio

normalmente no tienen purezas del 100 Se efectuacutea mediante el uso de sustancias estaacutendar

o patroacuten que son compuestos muy puros y estables y por lo general de elevada masa

molecular Con ellas se calcula el factor de correccioacuten

Aacutecidos y Bases

Las ideas sobre los aacutecidos y bases estaacuten presentes de forma habitual en la vida ordinaria

El problema medioambiental de la ldquolluvia aacutecidardquo champuacutes de pH neutro antiaacutecidoshellip Seguacuten la

Teoriacutea de BrOslashnsted-Lowry un aacutecido es un dador de protones y una base es un aceptor de

protones El pH se define como el logaritmo cambiado de signo de la concentracioacuten de protones

(H+) aunque maacutes correctamente seriacutea de la actividad de estos iones

119849119815 = minus119845119848119840 [119815+]

Su determinacioacuten se realiza mediante un pH-metro aunque hay otros meacutetodos menos

precisos como puede ser el uso de papeles indicadores de pH o disoluciones de indicadores

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Los pH-metros efectuacutean una medida potenciomeacutetrica del pH y normalmente van

equipados con un electrodo de vidrio que posee una membrana de vidrio sensible a las

variaciones de pH y es selectivo a los iones H+ La parte electroacutenica del aparato realiza una

medida de la diferencia de potencial entre las membranas y la disolucioacuten que mediante la

ecuacioacuten de Nernst es transformada a escala de pH

Un indicador aacutecido-base es una sustancia orgaacutenica soluble cuyo color depende del pH

de la disolucioacuten donde se ha antildeadido

Se usan sobre todo en las valoraciones aacutecido-base En estas valoraciones una cantidad

exactamente medida de aacutecido o base se valora con una base o un aacutecido respectivamente de

concentracioacuten conocida El punto de equivalencia se alcanza cuando se ha antildeadido una cantidad

equivalente de reactivo valorante exactamente igual a los equivalentes de la sustancia problema

Se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

El punto final es el momento en que se da una valoracioacuten por terminada Viene dado por

el cambio brusco de color de un indicador Idealmente el punto final debe coincidir con el punto

de equivalencia pero esto no se cumple praacutecticamente nunca porque los indicadores son pares

aacutecidobase muy deacutebiles y tienen una zona de viraje caracteriacutestica que depende del valor de su

constante de acidez pH=pKIn y del color que posee la forma aacutecida y la forma baacutesica

Indicador pKIn Color en

forma aacutecida

Color en

forma baacutesica

Azul de timol 17 rojo amarillo

Naranja de metilo 34 rojo amarillo

Rojo de metilo 50 rojo amarillo

Tornasol 65 rojo azul

Azul de bromotimol 71 amarillo azul

Fenolftaleiacutena 94 incoloro rosa

Amarillo de alizarina R 112 amarillo rojo

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- vidrio de reloj

- vaso de precipitados

- bureta

- matraz erlenmeyer

- matraz aforado 100 mL

- matraz aforado 500 mL

- matraz aforado 1000 mL

- pipetas aforadas

- tubos de ensayo

- gradilla

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

- agitador magneacutetico

- pH-metro digital

Reactivos

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 1 en etanol

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Ftalato aacutecido de potasio

Disoluciones tampoacuten de pH 4 y 7

Agua destilada

Disolucioacuten de KCl 3M

Vino vinagre y otras bebidas

Disoluciones preparadas

Disolucioacuten y dilucioacuten

Si se trata de sustancias soacutelidas se pesa en un vidrio de reloj la cantidad adecuada Se

pasa el soluto a un matraz aforado arrastrando con agua destilada y lavando varias veces el

recipiente utilizado para la pesada Se agita hasta disolucioacuten total enrasando posteriormente

Nunca debe llenarse el matraz antes de la adicioacuten del soluto ni enrasar hasta que no esteacute

completamente disuelto

Para solutos liacutequidos se calcula el volumen necesario tomaacutendolo exactamente con una

pipeta a ser posible aforada y se vierte en el matraz aforado Enrasamos con el disolvente

homogeneizando muy bien antes de usar la disolucioacuten

1- Preparar 100 mL de una disolucioacuten 25 N de NaOH

2- A partir de ella preparar 250 mL de disolucioacuten 01N Guardar esta disolucioacuten en un frasco

de vidrio topacio anotando en la etiqueta del mismo especie quiacutemica concentracioacuten factor

nombre de la persona que lo ha preparado y fecha

3- Preparar partir de la disolucioacuten maacutes concentrada 100 mL de disolucioacuten 001 N 005 N y

0001N y reservar una parte de ellas en tubos de ensayo para medir posteriormente el pH

Estandarizacioacuten (caacutelculo del factor)

La valoracioacuten de la disolucioacuten 01N preparada anteriormente se efectuacutea utilizando como

sustancia patroacuten el ftalato aacutecido de potasio cuyo peso equivalente (Peq) coincide con su peso

molecular que es de 20423 gmol

Si utilizamos una bureta de 50 mL se pesa en un vidrio de reloj limpio y seco una

cantidad de patroacuten exactamente medida hasta el mg en un intervalo comprendido entre 08 y 09

g para ello usamos una balanza de precisioacuten Sin embargo si la bureta es de 25 mL se pesa

040-045 g

La cantidad pesada se introduce cuidadosamente en un erlenmeyer y se disuelve con

aproximadamente 25 mL de agua destilada antildeadiendo a continuacioacuten 2 o 3 gotas de disolucioacuten

de fenolftaleiacutena como indicador

La bureta se enjuaga primero con el reactivo a emplear (en este caso con la disolucioacuten

01N de NaOH) y posteriormente se rellena hasta el enrase Se debe tener mucho cuidado de

que no queden burbujas de aire en el interior de la bureta ya que estariacuteamos cometiendo un

error

La valoracioacuten se comienza calculando en primer lugar el volumen teoacuterico que debemos

consumir

V(mL)teoacutericos =

mg ftalato pesadoPeq ftalato

Nteoacuterica

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A continuacioacuten se vierte sobre el erlenmeyer que contiene la sustancia patroacuten disuelta un

volumen proacuteximo por defecto al volumen teoacuterico La valoracioacuten se continuacutea antildeadiendo gota a

gota sobre el erlenmeyer el reactivo valorante agitando continuamente hasta que la disolucioacuten

toma una coloracioacuten rosa que debe persistir durante 15-20 segundos Anotar el volumen de

NaOH 01N consumido realmente o volumen praacutectico

factor =Vteoacuterico

Vpraacutectico

Una vez obtenido el factor de correccioacuten la normalidad real de la disolucioacuten de NaOH preparada

resulta de multiplicar la normalidad teoacuterica por dicho factor

Nreal = Nteoacuterica times factor

La valoracioacuten de una disolucioacuten debe hacerse al menos dos veces Si los factores

calculados difieren entre siacute maacutes de 3-5 mileacutesimas debe efectuarse una tercera valoracioacuten y

calcular la media entre los valores maacutes proacuteximos desechando el valor maacutes dispar

Valoracioacuten aacutecido-base Determinacioacuten de la concentracioacuten de una disolucioacuten problema de

HCl mediante una disolucioacuten estandarizada de NaOH 01N

En un erlenmeyer limpio se ponen 10 mL exactamente medidos con pipeta de HCl de

concentracioacuten desconocida Se antildeaden unos 20 mL aproximadamente de agua destilada y 3 o

4 gotas del indicador fenolftaleiacutena

La bureta se enrasa a cero con la disolucioacuten de NaOH de concentracioacuten conocida (01N)

y factor calculado y se deja caer gota a gota sobre la disolucioacuten problema de HCl agitando

continuamente hasta que el indicador cambie de incoloro a color rosaacuteceo estable

(aproximadamente 20 segundos) llegaacutendose entonces al punto final de la valoracioacuten Anotar el

volumen de NaOH gastado y calcular la concentracioacuten de HCl problema

Medida del pH

El mantenimiento y uso del pH-metro exige unas miacutenimas normas que deben cumplirse

para un correcto funcionamiento del aparato

En primer lugar la parte del electrodo que lleva la membrana debe mantenerse siempre

huacutemeda Para ello se debe colocar la capucha protectora con una disolucioacuten de KCl 3M siempre

que no se vaya a usar durante un tiempo

Antes de proceder a una medida debe retirarse la capucha protectora Seguidamente el

electrodo se enjuaga perfectamente con agua destilada con objeto de disolver las partiacuteculas de

KCl que puedan quedar adheridas y se sumerge en un vaso de precipitados que contenga agua

destilada A continuacioacuten se quita la membrana situada en el extremo lateral superior con objeto

de igualar la presioacuten del electrolito interno del electrodo a la presioacuten atmosfeacuterica y se conecta el

aparato

El conmutador se situaraacute en posicioacuten de parada mantenieacutendolo asiacute durante unos 10

minutos Transcurrido este tiempo se retira el electrodo de la disolucioacuten en que estaba sumergido

y se procede a secarlo mediante un papel suave procediendo al ajuste del conjunto electrodo-

aparato medidor de potencial

Previamente a efectuar cualquier medida se debe sumergir la sonda de temperatura en la

disolucioacuten cuyo pH queremos medir El ajuste del pH-metro se realiza mediante el uso de

disoluciones tampoacuten de pH conocido Asiacute una vez secado el electrodo se procede a su inmersioacuten

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en una disolucioacuten de pH 7 y se siguen las instrucciones del fabricante del pH-metro A

continuacioacuten se enjuaga el electrodo con agua destilada y tras secarlo con un papel suave se

introduce en una disolucioacuten tampoacuten de pH 4 (si las disoluciones cuyo pH queremos medir son

aacutecidas) o bien en una disolucioacuten tampoacuten de pH 9 o 10 (si las disoluciones son baacutesicas) siguiendo

las instrucciones del fabricante del pH-metro Es recomendable que el electrodo se mantenga

sumergido en el tampoacuten de pH 4 hasta el momento de su utilizacioacuten

Antes de proceder a determinar el pH de una disolucioacuten el pH-metro debe estar

perfectamente ajustado y el electrodo completamente limpio enjuagaacutendolo varias veces con

agua destilada y secaacutendolo con un papel suave y humedecido

Por uacuteltimo el electrodo debe sumergirse en la disolucioacuten teniendo precaucioacuten de que no

roce con las paredes ni con el fondo del recipiente y de que al menos el liacutequido cubra

perfectamente el diafragma del electrodo Estas recomendaciones deben seguirse

escrupulosamente para conseguir medidas reproducibles

1- Ajustar el pH-metro seguacuten las normas enunciadas

2- Medir el pH de todas las disoluciones preparadas en la praacutectica de disoluciones y

diluciones

3- Medir el pH del agua destilada del agua de consumo de un vino vinagre y algunas

bebidas comunes

CUESTIONARIO

1- Calcular el factor de la disolucioacuten de NaOH que se han preparado

2- Diferencia entre punto final y punto de equivalencia

3- iquestPuede ser diferente el pH del punto final y el del punto de equivalencia Citar alguacuten

ejemplo

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PRAacuteCTICA 4

MEDIDAS DE LA ACIDEZ DE ACEITE LECHE Y VINAGRE

OBJETIVOS

Utilizar las teacutecnicas de valoracioacuten para conocer la composicioacuten en aacutecidos de distintos

productos naturales

Conocer el valor de pH de distintas bebidas

Comprender las formas de expresar el contenido en aacutecidos de distintos productos

naturales

Diferenciar entre acidez y pH

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

La acidez de un producto natural se considera como su contenido en sustancias aacutecidas

Habitualmente se determina mediante teacutecnicas de valoracioacuten aacutecido-base y se puede expresar

como la cantidad equivalente de un aacutecido caracteriacutestico de ese producto natural

Otra forma de expresar la acidez es mediante el valor de pH determinado con un pH-

metro no obstante este meacutetodo queda limitado a disoluciones acuosas

Formas de expresar la acidez de un aceite

Grado de acidez es el contenido en de los aacutecidos grasos libres contenidos en el aceite

En los aceites vegetales se expresa como si todos los aacutecidos libres fueran aacutecido oleico

(C18H34O2) Soacutelo en casos particulares y seguacuten la procedencia de la grasa se expresa

referida al aacutecido palmiacutetico (C16H32O2) aacutecido laacuteurico (C12H24O2) u otros Salvo que se

indique otra cosa la acidez de un aceite vegetal se entiende expresada en

119892 aacute119888119894119889119900 119900119897119890119894119888119900100 119892 119892119903119886119904119886frasl ( mm)

Iacutendice de acidez expresa el nordm de mg de KOH necesarios para neutralizar 1 g de aceite

o grasa

Forma de expresar la acidez de la leche

El aacutecido mayoritario contenido en la leche es el aacutecido laacutectico (CH3-CHOH-COOH) Por

ello se expresa la acidez como cantidad (g) de aacutecido laacutectico por cada 100 mL de leche

Forma de expresar la acidez del vinagre

El vinagre se considera una disolucioacuten acuosa obtenida por fermentacioacuten aceacutetica del vino

o de la sidra y contiene aacutecidos volaacutetiles como el aacutecido aceacutetico y aacutecidos no volaacutetiles como

el aacutecido tartaacuterico La acidez total o grado aceacutetico se define como la totalidad de los aacutecidos

que contiene el vinagre expresada en gramos de aacutecido aceacutetico (CH3-COOH) por cada

100 mL de vinagre

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer 250 mL

- vidrio de reloj

- vasos de precipitados

- matraces aforados

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

- probetas

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

Reactivos

KOH en lentejas (riqueza 85 Mm = 561)

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 01 y 1 en etanol

Ftalato aacutecido de potasio

Mezcla 11 etanol-eacuteter dietiacutelico neutralizada con KOH 01N

Vino vinagre y otras bebidas

Acidez de un aceite

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de KOH 01N o 05N estandarizada previamente y utilizando como indicador

fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Pesar con una aproximacioacuten de 001 g entre 10 y 15 g de aceite en un erlenmeyer

previamente tarado

Antildeadir 50 mL de la mezcla disolvente (alcohol-eacuteter etiacutelico) previamente neutralizada con

KOH 001N y agitar Antildeadir 5 mL de indicador fenolftaleiacutena 01

Cargar la bureta con el reactivo valorante KOH 01N o 005N Enrasar y comenzar la

valoracioacuten agitando continuamente hasta viraje del indicador Anotar el volumen de KOH

gastado

Grado de acidez ( aacutecido oleico) =VKOH ∙ M ∙ N

10 ∙ Paceite

Iacutendice de acidez =561 ∙ VKOH ∙ N

Paceite

V = volumen (mL) del reactivo valorante KOH utilizado

N = normalidad exacta del reactivo valorante KOH utilizado

M = masa molecular del aacutecido graso en que se expresa la acidez

(Moleacuteico=282 gmol Mpalmiacutetico= 256 gmol Mlauacuterico= 200 gmol)

P = peso (g) del aceite problema

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Acidez de la leche

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de NaOH 01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al

01 en etanol

Tomar 10 mL de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un

erlenmeyer Antildeadir unos 25 mL de agua destilada medidos con una probeta

Antildeadir unas 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N seguacuten el mismo procedimiento usado en la valoracioacuten del aceite

hasta viraje del indicador (coloracioacuten rosa persistente durante 20 s)

Acidez de la leche =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vleche

V = volumen (mL)

M = masa molar del aacutecido laacutectico (90 gmol)

Acidez del vinagre

Es una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante se usa una disolucioacuten de NaOH

01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Medir exactamente 2 mL de vinagre con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada

de 5 mL y verterlos en un erlenmeyer

Diluir con unos 25 mL de agua destilada medidos en una probeta

Antildeadir 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador

Acidez total o Grado aceacutetico =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vvinagre

V = volumen (mL)

M = masa molecular del aacutecido aceacutetico (60 gmol)

CUESTIONARIO

1- Calcular grado de acidez y el iacutendice de acidez del aceite problema

2- Deducir las expresiones del caacutelculo del Grado de acidez y del Iacutendice de acidez de un

aceite teniendo en cuenta que en toda valoracioacuten aacutecido-base se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

3- Calcular el grado de acidez de la leche problema

4- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado de acidez de la leche

5- Calcular la acidez total o grado aceacutetico del vinagre problema

6- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado aceacutetico de un vinagre

7- iquestCuaacuteles son los aacutecidos representativos del aceite de oliva de la leche del vinagre y

del vino Escriba su foacutermula quiacutemica

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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PRAacuteCTICA 2

SEPARACIOacuteN DE COMPONENTES DE UNA MEZCLA

OBJETIVOS

Conocer las teacutecnicas de separacioacuten de los componentes de una mezcla homogeacutenea y

heterogeacutenea

Relacionar la teacutecnica usada con la propiedad del componente separado

INTRODUCCIOacuteN

Las sustancias puras se caracterizan porque tienen composicioacuten fija no pueden

separarse por meacutetodos fiacutesicos en otras sustancias maacutes simples y durante un cambio de estado

la temperatura se mantiene constante

Una mezcla es una combinacioacuten fiacutesica de dos o maacutes sustancias puras que tiene

composicioacuten variable y sus componentes pueden separarse Ademaacutes la temperatura es variable

durante el cambio de estado

Por una parte las mezclas se consideran homogeacuteneas usualmente llamadas disoluciones

(praacutectica 1) cuando constan de una sola fase ya que sus componentes estaacuten iacutentimamente

mezclados y presentan la misma composicioacuten y propiedades en cualquiera de sus partes

Por otra parte las mezclas heterogeacuteneas constan de dos o maacutes fases y sus componentes

pueden identificarse a simple vista o con ayuda de un microscopio Las propiedades fiacutesico-

quiacutemicas de las distintas sustancias que componen una mezcla se utilizan para proceder a su

separacioacuten Por ejemplo la mezcla de NaCl NH4Cl y SiO2 puede separarse en sus componentes

aprovechando las siguientes propiedades

COMPUESTO SOLUBILIDAD 25ordmC

(g100g H2O)

PUNTO DE FUSIOacuteN

(ordmC)

PUNTO DE SUBLIMACIOacuteN

(ordmC)

NaCl 35 801 -

NH4Cl 37 - 305

SiO2 Insoluble 1600 -

- Solubilidad cantidad maacutexima de un compuesto que puede disolverse en agua a una

temperatura dada

- Punto de Fusioacuten temperatura a la cual la materia pasa de estado soacutelido a estado liacutequido

- Punto de Ebullicioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado liacutequido al estado

gaseoso

- Punto de Sublimacioacuten temperatura a la cual la materia pasa del estado soacutelido al estado

gaseoso

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Caacutepsula de porcelana Embudos buchner y Kitasato

Vidrio de reloj Embudos de vidrio

Papel de filtro Varilla de vidrio

Pinzas Probeta

Placa calefactora o mechero Diverso material de vidrio

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Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

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Reactivos

Mezcla problema

Agua destilada

Separacioacuten de los componentes de una mezcla formada por cloruro soacutedico cloruro

amoacutenico y dioacutexido de silicio

Separacioacuten del cloruro amoacutenico

La separacioacuten del cloruro amoacutenico lo vamos a hacer aprovechando su capacidad de

sublimacioacuten que no tienen los otros componentes de la mezcla

Pesar una caacutepsula de porcelana vaciacutea con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la pesada

Antildeadir sobre la misma caacutepsula unos 5 g de mezcla anotando la pesada del conjunto

caacutepsula + mezcla con una aproximacioacuten de 001 g

Colocar la caacutepsula conteniendo la mezcla sobre una placa calefactora eleacutectrica o sobre la

placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

Calentar suavemente hasta la aparicioacuten de humos blancos y agitar la mezcla suavemente

con la varilla de vidrio hasta que no se desprendan vapores

Apagar el mechero o la placa calefactora y retirar la caacutepsula caliente con ayuda de una

pinza de madera Esperar a que se enfriacutee

Pesar la caacutepsula que contiene la mezcla resultante y calcular por diferencia la cantidad

de NH4Cl que habiacutea en la mezcla original

Reservar la caacutepsula conteniendo los restantes componentes de la mezcla NaCl y SiO2

Separacioacuten del cloruro soacutedico por lixiviacioacuten

Aprovechando que el dioacutexido de silicio es insoluble en agua vamos a separar el cloruro

soacutedico

Pesar una caacutepsula junto con un vidrio de reloj con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la

pesada

Antildeadir 10 mL de agua destilada sobre la mezcla de NaCl y SiO2 con objeto de disolver el

NaCl agitando continuamente La siacutelice se separa asiacute por decantacioacuten quedando en el

fondo de esta caacutepsula

Verter cuidadosamente la disolucioacuten de NaCl sobre la nueva caacutepsula pesada junto al

vidrio de reloj

Repetir las dos operaciones anteriores 2 veces con objeto de asegurar la completa

disolucioacuten del NaCl

La caacutepsula que contiene la disolucioacuten de NaCl se cubre con el vidrio de reloj y se coloca

en la placa calefactora o sobre placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

calentando suavemente hasta la evaporacioacuten completa del agua

Cuando la caacutepsula que contiene el NaCl junto al vidrio de reloj esteacuten friacuteos pesar en una

balanza

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Calcular la cantidad de NaCl que habiacutea en la mezcla

Secar el dioacutexido de silicio (siacutelice)

La caacutepsula que contiene la siacutelice se calienta suavemente agitando con la varilla de vidrio

para disgregar la siacutelice y secarla mas raacutepidamente

Una vez seca y enfriada se pesa la caacutepsula que contiene la siacutelice obtenieacutendose por

diferencia el peso de siacutelice

Calcular la cantidad de siacutelice que habiacutea en la mezcla

CUESTIONES

1 Calcule el peso de cada componente contenido en la cantidad real de mezcla que ha

pesado

2 Exprese la composicioacuten de la mezcla en (pp)

3 Calcule la fraccioacuten molar de cada componente

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PRAacuteCTICA 3

PREPARACION Y ESTANDARIZACION DE DISOLUCIONES

ACIDO-BASE DILUCIONES VALORACIONES MEDIDA DE pH

OBJETIVOS

Preparar disoluciones de aacutecidos y bases

Conocer el concepto de estandarizacioacuten de disoluciones con sustancias patroacuten

Familiarizarse con el concepto de reactivo limitante

Aprendizaje del ajuste y manejo de un pH-metro digital

Familiarizacioacuten con los valores de pH de disoluciones y bebidas usuales

INTRODUCCIOacuteN

Numerosas reacciones quiacutemicas tienen lugar en disolucioacuten por ejemplo las reacciones

quiacutemicas que tienen lugar en los suelos agriacutecolas o en el medio interno de los seres vivos De

hecho reacciones que podriacutean realizarse directamente entre sustancias quiacutemicas puras se

realizan frecuentemente entre dichas sustancias disueltas dada la mayor facilidad de reaccioacuten

La concentracioacuten de la disolucioacuten puede expresarse de muacuteltiples formas

Molaridad M =moles soluto

V (L) disolucioacuten

Normalidad N =nordm eq soluto

V (L) disolucioacuten

nordm eq soluto =Peso (g) soluto

Peq soluto

Peq soluto =Pm soluto

nordm eminus valenca

N = M times valencia

La valencia de un aacutecido o una base es el nuacutemero de protones (H+) o iones OH-

respectivamente que se intercambian en una reaccioacuten

El conocimiento de la concentracioacuten exacta de los reactivos que se utilizan para calcular

la concentracioacuten de otros reactivos o productos es baacutesico si se quieren conseguir medidas

comparables El procedimiento se denomina estandarizacioacuten titulacioacuten o valoracioacuten Es

necesario praacutecticamente siempre ya que los productos que se utilizan en un laboratorio

normalmente no tienen purezas del 100 Se efectuacutea mediante el uso de sustancias estaacutendar

o patroacuten que son compuestos muy puros y estables y por lo general de elevada masa

molecular Con ellas se calcula el factor de correccioacuten

Aacutecidos y Bases

Las ideas sobre los aacutecidos y bases estaacuten presentes de forma habitual en la vida ordinaria

El problema medioambiental de la ldquolluvia aacutecidardquo champuacutes de pH neutro antiaacutecidoshellip Seguacuten la

Teoriacutea de BrOslashnsted-Lowry un aacutecido es un dador de protones y una base es un aceptor de

protones El pH se define como el logaritmo cambiado de signo de la concentracioacuten de protones

(H+) aunque maacutes correctamente seriacutea de la actividad de estos iones

119849119815 = minus119845119848119840 [119815+]

Su determinacioacuten se realiza mediante un pH-metro aunque hay otros meacutetodos menos

precisos como puede ser el uso de papeles indicadores de pH o disoluciones de indicadores

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Los pH-metros efectuacutean una medida potenciomeacutetrica del pH y normalmente van

equipados con un electrodo de vidrio que posee una membrana de vidrio sensible a las

variaciones de pH y es selectivo a los iones H+ La parte electroacutenica del aparato realiza una

medida de la diferencia de potencial entre las membranas y la disolucioacuten que mediante la

ecuacioacuten de Nernst es transformada a escala de pH

Un indicador aacutecido-base es una sustancia orgaacutenica soluble cuyo color depende del pH

de la disolucioacuten donde se ha antildeadido

Se usan sobre todo en las valoraciones aacutecido-base En estas valoraciones una cantidad

exactamente medida de aacutecido o base se valora con una base o un aacutecido respectivamente de

concentracioacuten conocida El punto de equivalencia se alcanza cuando se ha antildeadido una cantidad

equivalente de reactivo valorante exactamente igual a los equivalentes de la sustancia problema

Se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

El punto final es el momento en que se da una valoracioacuten por terminada Viene dado por

el cambio brusco de color de un indicador Idealmente el punto final debe coincidir con el punto

de equivalencia pero esto no se cumple praacutecticamente nunca porque los indicadores son pares

aacutecidobase muy deacutebiles y tienen una zona de viraje caracteriacutestica que depende del valor de su

constante de acidez pH=pKIn y del color que posee la forma aacutecida y la forma baacutesica

Indicador pKIn Color en

forma aacutecida

Color en

forma baacutesica

Azul de timol 17 rojo amarillo

Naranja de metilo 34 rojo amarillo

Rojo de metilo 50 rojo amarillo

Tornasol 65 rojo azul

Azul de bromotimol 71 amarillo azul

Fenolftaleiacutena 94 incoloro rosa

Amarillo de alizarina R 112 amarillo rojo

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- vidrio de reloj

- vaso de precipitados

- bureta

- matraz erlenmeyer

- matraz aforado 100 mL

- matraz aforado 500 mL

- matraz aforado 1000 mL

- pipetas aforadas

- tubos de ensayo

- gradilla

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

- agitador magneacutetico

- pH-metro digital

Reactivos

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 1 en etanol

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Ftalato aacutecido de potasio

Disoluciones tampoacuten de pH 4 y 7

Agua destilada

Disolucioacuten de KCl 3M

Vino vinagre y otras bebidas

Disoluciones preparadas

Disolucioacuten y dilucioacuten

Si se trata de sustancias soacutelidas se pesa en un vidrio de reloj la cantidad adecuada Se

pasa el soluto a un matraz aforado arrastrando con agua destilada y lavando varias veces el

recipiente utilizado para la pesada Se agita hasta disolucioacuten total enrasando posteriormente

Nunca debe llenarse el matraz antes de la adicioacuten del soluto ni enrasar hasta que no esteacute

completamente disuelto

Para solutos liacutequidos se calcula el volumen necesario tomaacutendolo exactamente con una

pipeta a ser posible aforada y se vierte en el matraz aforado Enrasamos con el disolvente

homogeneizando muy bien antes de usar la disolucioacuten

1- Preparar 100 mL de una disolucioacuten 25 N de NaOH

2- A partir de ella preparar 250 mL de disolucioacuten 01N Guardar esta disolucioacuten en un frasco

de vidrio topacio anotando en la etiqueta del mismo especie quiacutemica concentracioacuten factor

nombre de la persona que lo ha preparado y fecha

3- Preparar partir de la disolucioacuten maacutes concentrada 100 mL de disolucioacuten 001 N 005 N y

0001N y reservar una parte de ellas en tubos de ensayo para medir posteriormente el pH

Estandarizacioacuten (caacutelculo del factor)

La valoracioacuten de la disolucioacuten 01N preparada anteriormente se efectuacutea utilizando como

sustancia patroacuten el ftalato aacutecido de potasio cuyo peso equivalente (Peq) coincide con su peso

molecular que es de 20423 gmol

Si utilizamos una bureta de 50 mL se pesa en un vidrio de reloj limpio y seco una

cantidad de patroacuten exactamente medida hasta el mg en un intervalo comprendido entre 08 y 09

g para ello usamos una balanza de precisioacuten Sin embargo si la bureta es de 25 mL se pesa

040-045 g

La cantidad pesada se introduce cuidadosamente en un erlenmeyer y se disuelve con

aproximadamente 25 mL de agua destilada antildeadiendo a continuacioacuten 2 o 3 gotas de disolucioacuten

de fenolftaleiacutena como indicador

La bureta se enjuaga primero con el reactivo a emplear (en este caso con la disolucioacuten

01N de NaOH) y posteriormente se rellena hasta el enrase Se debe tener mucho cuidado de

que no queden burbujas de aire en el interior de la bureta ya que estariacuteamos cometiendo un

error

La valoracioacuten se comienza calculando en primer lugar el volumen teoacuterico que debemos

consumir

V(mL)teoacutericos =

mg ftalato pesadoPeq ftalato

Nteoacuterica

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A continuacioacuten se vierte sobre el erlenmeyer que contiene la sustancia patroacuten disuelta un

volumen proacuteximo por defecto al volumen teoacuterico La valoracioacuten se continuacutea antildeadiendo gota a

gota sobre el erlenmeyer el reactivo valorante agitando continuamente hasta que la disolucioacuten

toma una coloracioacuten rosa que debe persistir durante 15-20 segundos Anotar el volumen de

NaOH 01N consumido realmente o volumen praacutectico

factor =Vteoacuterico

Vpraacutectico

Una vez obtenido el factor de correccioacuten la normalidad real de la disolucioacuten de NaOH preparada

resulta de multiplicar la normalidad teoacuterica por dicho factor

Nreal = Nteoacuterica times factor

La valoracioacuten de una disolucioacuten debe hacerse al menos dos veces Si los factores

calculados difieren entre siacute maacutes de 3-5 mileacutesimas debe efectuarse una tercera valoracioacuten y

calcular la media entre los valores maacutes proacuteximos desechando el valor maacutes dispar

Valoracioacuten aacutecido-base Determinacioacuten de la concentracioacuten de una disolucioacuten problema de

HCl mediante una disolucioacuten estandarizada de NaOH 01N

En un erlenmeyer limpio se ponen 10 mL exactamente medidos con pipeta de HCl de

concentracioacuten desconocida Se antildeaden unos 20 mL aproximadamente de agua destilada y 3 o

4 gotas del indicador fenolftaleiacutena

La bureta se enrasa a cero con la disolucioacuten de NaOH de concentracioacuten conocida (01N)

y factor calculado y se deja caer gota a gota sobre la disolucioacuten problema de HCl agitando

continuamente hasta que el indicador cambie de incoloro a color rosaacuteceo estable

(aproximadamente 20 segundos) llegaacutendose entonces al punto final de la valoracioacuten Anotar el

volumen de NaOH gastado y calcular la concentracioacuten de HCl problema

Medida del pH

El mantenimiento y uso del pH-metro exige unas miacutenimas normas que deben cumplirse

para un correcto funcionamiento del aparato

En primer lugar la parte del electrodo que lleva la membrana debe mantenerse siempre

huacutemeda Para ello se debe colocar la capucha protectora con una disolucioacuten de KCl 3M siempre

que no se vaya a usar durante un tiempo

Antes de proceder a una medida debe retirarse la capucha protectora Seguidamente el

electrodo se enjuaga perfectamente con agua destilada con objeto de disolver las partiacuteculas de

KCl que puedan quedar adheridas y se sumerge en un vaso de precipitados que contenga agua

destilada A continuacioacuten se quita la membrana situada en el extremo lateral superior con objeto

de igualar la presioacuten del electrolito interno del electrodo a la presioacuten atmosfeacuterica y se conecta el

aparato

El conmutador se situaraacute en posicioacuten de parada mantenieacutendolo asiacute durante unos 10

minutos Transcurrido este tiempo se retira el electrodo de la disolucioacuten en que estaba sumergido

y se procede a secarlo mediante un papel suave procediendo al ajuste del conjunto electrodo-

aparato medidor de potencial

Previamente a efectuar cualquier medida se debe sumergir la sonda de temperatura en la

disolucioacuten cuyo pH queremos medir El ajuste del pH-metro se realiza mediante el uso de

disoluciones tampoacuten de pH conocido Asiacute una vez secado el electrodo se procede a su inmersioacuten

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en una disolucioacuten de pH 7 y se siguen las instrucciones del fabricante del pH-metro A

continuacioacuten se enjuaga el electrodo con agua destilada y tras secarlo con un papel suave se

introduce en una disolucioacuten tampoacuten de pH 4 (si las disoluciones cuyo pH queremos medir son

aacutecidas) o bien en una disolucioacuten tampoacuten de pH 9 o 10 (si las disoluciones son baacutesicas) siguiendo

las instrucciones del fabricante del pH-metro Es recomendable que el electrodo se mantenga

sumergido en el tampoacuten de pH 4 hasta el momento de su utilizacioacuten

Antes de proceder a determinar el pH de una disolucioacuten el pH-metro debe estar

perfectamente ajustado y el electrodo completamente limpio enjuagaacutendolo varias veces con

agua destilada y secaacutendolo con un papel suave y humedecido

Por uacuteltimo el electrodo debe sumergirse en la disolucioacuten teniendo precaucioacuten de que no

roce con las paredes ni con el fondo del recipiente y de que al menos el liacutequido cubra

perfectamente el diafragma del electrodo Estas recomendaciones deben seguirse

escrupulosamente para conseguir medidas reproducibles

1- Ajustar el pH-metro seguacuten las normas enunciadas

2- Medir el pH de todas las disoluciones preparadas en la praacutectica de disoluciones y

diluciones

3- Medir el pH del agua destilada del agua de consumo de un vino vinagre y algunas

bebidas comunes

CUESTIONARIO

1- Calcular el factor de la disolucioacuten de NaOH que se han preparado

2- Diferencia entre punto final y punto de equivalencia

3- iquestPuede ser diferente el pH del punto final y el del punto de equivalencia Citar alguacuten

ejemplo

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PRAacuteCTICA 4

MEDIDAS DE LA ACIDEZ DE ACEITE LECHE Y VINAGRE

OBJETIVOS

Utilizar las teacutecnicas de valoracioacuten para conocer la composicioacuten en aacutecidos de distintos

productos naturales

Conocer el valor de pH de distintas bebidas

Comprender las formas de expresar el contenido en aacutecidos de distintos productos

naturales

Diferenciar entre acidez y pH

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

La acidez de un producto natural se considera como su contenido en sustancias aacutecidas

Habitualmente se determina mediante teacutecnicas de valoracioacuten aacutecido-base y se puede expresar

como la cantidad equivalente de un aacutecido caracteriacutestico de ese producto natural

Otra forma de expresar la acidez es mediante el valor de pH determinado con un pH-

metro no obstante este meacutetodo queda limitado a disoluciones acuosas

Formas de expresar la acidez de un aceite

Grado de acidez es el contenido en de los aacutecidos grasos libres contenidos en el aceite

En los aceites vegetales se expresa como si todos los aacutecidos libres fueran aacutecido oleico

(C18H34O2) Soacutelo en casos particulares y seguacuten la procedencia de la grasa se expresa

referida al aacutecido palmiacutetico (C16H32O2) aacutecido laacuteurico (C12H24O2) u otros Salvo que se

indique otra cosa la acidez de un aceite vegetal se entiende expresada en

119892 aacute119888119894119889119900 119900119897119890119894119888119900100 119892 119892119903119886119904119886frasl ( mm)

Iacutendice de acidez expresa el nordm de mg de KOH necesarios para neutralizar 1 g de aceite

o grasa

Forma de expresar la acidez de la leche

El aacutecido mayoritario contenido en la leche es el aacutecido laacutectico (CH3-CHOH-COOH) Por

ello se expresa la acidez como cantidad (g) de aacutecido laacutectico por cada 100 mL de leche

Forma de expresar la acidez del vinagre

El vinagre se considera una disolucioacuten acuosa obtenida por fermentacioacuten aceacutetica del vino

o de la sidra y contiene aacutecidos volaacutetiles como el aacutecido aceacutetico y aacutecidos no volaacutetiles como

el aacutecido tartaacuterico La acidez total o grado aceacutetico se define como la totalidad de los aacutecidos

que contiene el vinagre expresada en gramos de aacutecido aceacutetico (CH3-COOH) por cada

100 mL de vinagre

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer 250 mL

- vidrio de reloj

- vasos de precipitados

- matraces aforados

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

- probetas

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

Reactivos

KOH en lentejas (riqueza 85 Mm = 561)

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 01 y 1 en etanol

Ftalato aacutecido de potasio

Mezcla 11 etanol-eacuteter dietiacutelico neutralizada con KOH 01N

Vino vinagre y otras bebidas

Acidez de un aceite

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de KOH 01N o 05N estandarizada previamente y utilizando como indicador

fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Pesar con una aproximacioacuten de 001 g entre 10 y 15 g de aceite en un erlenmeyer

previamente tarado

Antildeadir 50 mL de la mezcla disolvente (alcohol-eacuteter etiacutelico) previamente neutralizada con

KOH 001N y agitar Antildeadir 5 mL de indicador fenolftaleiacutena 01

Cargar la bureta con el reactivo valorante KOH 01N o 005N Enrasar y comenzar la

valoracioacuten agitando continuamente hasta viraje del indicador Anotar el volumen de KOH

gastado

Grado de acidez ( aacutecido oleico) =VKOH ∙ M ∙ N

10 ∙ Paceite

Iacutendice de acidez =561 ∙ VKOH ∙ N

Paceite

V = volumen (mL) del reactivo valorante KOH utilizado

N = normalidad exacta del reactivo valorante KOH utilizado

M = masa molecular del aacutecido graso en que se expresa la acidez

(Moleacuteico=282 gmol Mpalmiacutetico= 256 gmol Mlauacuterico= 200 gmol)

P = peso (g) del aceite problema

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Acidez de la leche

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de NaOH 01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al

01 en etanol

Tomar 10 mL de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un

erlenmeyer Antildeadir unos 25 mL de agua destilada medidos con una probeta

Antildeadir unas 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N seguacuten el mismo procedimiento usado en la valoracioacuten del aceite

hasta viraje del indicador (coloracioacuten rosa persistente durante 20 s)

Acidez de la leche =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vleche

V = volumen (mL)

M = masa molar del aacutecido laacutectico (90 gmol)

Acidez del vinagre

Es una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante se usa una disolucioacuten de NaOH

01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Medir exactamente 2 mL de vinagre con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada

de 5 mL y verterlos en un erlenmeyer

Diluir con unos 25 mL de agua destilada medidos en una probeta

Antildeadir 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador

Acidez total o Grado aceacutetico =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vvinagre

V = volumen (mL)

M = masa molecular del aacutecido aceacutetico (60 gmol)

CUESTIONARIO

1- Calcular grado de acidez y el iacutendice de acidez del aceite problema

2- Deducir las expresiones del caacutelculo del Grado de acidez y del Iacutendice de acidez de un

aceite teniendo en cuenta que en toda valoracioacuten aacutecido-base se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

3- Calcular el grado de acidez de la leche problema

4- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado de acidez de la leche

5- Calcular la acidez total o grado aceacutetico del vinagre problema

6- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado aceacutetico de un vinagre

7- iquestCuaacuteles son los aacutecidos representativos del aceite de oliva de la leche del vinagre y

del vino Escriba su foacutermula quiacutemica

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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- 32 -

1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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Reactivos

Mezcla problema

Agua destilada

Separacioacuten de los componentes de una mezcla formada por cloruro soacutedico cloruro

amoacutenico y dioacutexido de silicio

Separacioacuten del cloruro amoacutenico

La separacioacuten del cloruro amoacutenico lo vamos a hacer aprovechando su capacidad de

sublimacioacuten que no tienen los otros componentes de la mezcla

Pesar una caacutepsula de porcelana vaciacutea con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la pesada

Antildeadir sobre la misma caacutepsula unos 5 g de mezcla anotando la pesada del conjunto

caacutepsula + mezcla con una aproximacioacuten de 001 g

Colocar la caacutepsula conteniendo la mezcla sobre una placa calefactora eleacutectrica o sobre la

placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

Calentar suavemente hasta la aparicioacuten de humos blancos y agitar la mezcla suavemente

con la varilla de vidrio hasta que no se desprendan vapores

Apagar el mechero o la placa calefactora y retirar la caacutepsula caliente con ayuda de una

pinza de madera Esperar a que se enfriacutee

Pesar la caacutepsula que contiene la mezcla resultante y calcular por diferencia la cantidad

de NH4Cl que habiacutea en la mezcla original

Reservar la caacutepsula conteniendo los restantes componentes de la mezcla NaCl y SiO2

Separacioacuten del cloruro soacutedico por lixiviacioacuten

Aprovechando que el dioacutexido de silicio es insoluble en agua vamos a separar el cloruro

soacutedico

Pesar una caacutepsula junto con un vidrio de reloj con una aproximacioacuten de 001 g Anotar la

pesada

Antildeadir 10 mL de agua destilada sobre la mezcla de NaCl y SiO2 con objeto de disolver el

NaCl agitando continuamente La siacutelice se separa asiacute por decantacioacuten quedando en el

fondo de esta caacutepsula

Verter cuidadosamente la disolucioacuten de NaCl sobre la nueva caacutepsula pesada junto al

vidrio de reloj

Repetir las dos operaciones anteriores 2 veces con objeto de asegurar la completa

disolucioacuten del NaCl

La caacutepsula que contiene la disolucioacuten de NaCl se cubre con el vidrio de reloj y se coloca

en la placa calefactora o sobre placa de ceraacutemica que se calienta con el mechero

calentando suavemente hasta la evaporacioacuten completa del agua

Cuando la caacutepsula que contiene el NaCl junto al vidrio de reloj esteacuten friacuteos pesar en una

balanza

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Calcular la cantidad de NaCl que habiacutea en la mezcla

Secar el dioacutexido de silicio (siacutelice)

La caacutepsula que contiene la siacutelice se calienta suavemente agitando con la varilla de vidrio

para disgregar la siacutelice y secarla mas raacutepidamente

Una vez seca y enfriada se pesa la caacutepsula que contiene la siacutelice obtenieacutendose por

diferencia el peso de siacutelice

Calcular la cantidad de siacutelice que habiacutea en la mezcla

CUESTIONES

1 Calcule el peso de cada componente contenido en la cantidad real de mezcla que ha

pesado

2 Exprese la composicioacuten de la mezcla en (pp)

3 Calcule la fraccioacuten molar de cada componente

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PRAacuteCTICA 3

PREPARACION Y ESTANDARIZACION DE DISOLUCIONES

ACIDO-BASE DILUCIONES VALORACIONES MEDIDA DE pH

OBJETIVOS

Preparar disoluciones de aacutecidos y bases

Conocer el concepto de estandarizacioacuten de disoluciones con sustancias patroacuten

Familiarizarse con el concepto de reactivo limitante

Aprendizaje del ajuste y manejo de un pH-metro digital

Familiarizacioacuten con los valores de pH de disoluciones y bebidas usuales

INTRODUCCIOacuteN

Numerosas reacciones quiacutemicas tienen lugar en disolucioacuten por ejemplo las reacciones

quiacutemicas que tienen lugar en los suelos agriacutecolas o en el medio interno de los seres vivos De

hecho reacciones que podriacutean realizarse directamente entre sustancias quiacutemicas puras se

realizan frecuentemente entre dichas sustancias disueltas dada la mayor facilidad de reaccioacuten

La concentracioacuten de la disolucioacuten puede expresarse de muacuteltiples formas

Molaridad M =moles soluto

V (L) disolucioacuten

Normalidad N =nordm eq soluto

V (L) disolucioacuten

nordm eq soluto =Peso (g) soluto

Peq soluto

Peq soluto =Pm soluto

nordm eminus valenca

N = M times valencia

La valencia de un aacutecido o una base es el nuacutemero de protones (H+) o iones OH-

respectivamente que se intercambian en una reaccioacuten

El conocimiento de la concentracioacuten exacta de los reactivos que se utilizan para calcular

la concentracioacuten de otros reactivos o productos es baacutesico si se quieren conseguir medidas

comparables El procedimiento se denomina estandarizacioacuten titulacioacuten o valoracioacuten Es

necesario praacutecticamente siempre ya que los productos que se utilizan en un laboratorio

normalmente no tienen purezas del 100 Se efectuacutea mediante el uso de sustancias estaacutendar

o patroacuten que son compuestos muy puros y estables y por lo general de elevada masa

molecular Con ellas se calcula el factor de correccioacuten

Aacutecidos y Bases

Las ideas sobre los aacutecidos y bases estaacuten presentes de forma habitual en la vida ordinaria

El problema medioambiental de la ldquolluvia aacutecidardquo champuacutes de pH neutro antiaacutecidoshellip Seguacuten la

Teoriacutea de BrOslashnsted-Lowry un aacutecido es un dador de protones y una base es un aceptor de

protones El pH se define como el logaritmo cambiado de signo de la concentracioacuten de protones

(H+) aunque maacutes correctamente seriacutea de la actividad de estos iones

119849119815 = minus119845119848119840 [119815+]

Su determinacioacuten se realiza mediante un pH-metro aunque hay otros meacutetodos menos

precisos como puede ser el uso de papeles indicadores de pH o disoluciones de indicadores

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Los pH-metros efectuacutean una medida potenciomeacutetrica del pH y normalmente van

equipados con un electrodo de vidrio que posee una membrana de vidrio sensible a las

variaciones de pH y es selectivo a los iones H+ La parte electroacutenica del aparato realiza una

medida de la diferencia de potencial entre las membranas y la disolucioacuten que mediante la

ecuacioacuten de Nernst es transformada a escala de pH

Un indicador aacutecido-base es una sustancia orgaacutenica soluble cuyo color depende del pH

de la disolucioacuten donde se ha antildeadido

Se usan sobre todo en las valoraciones aacutecido-base En estas valoraciones una cantidad

exactamente medida de aacutecido o base se valora con una base o un aacutecido respectivamente de

concentracioacuten conocida El punto de equivalencia se alcanza cuando se ha antildeadido una cantidad

equivalente de reactivo valorante exactamente igual a los equivalentes de la sustancia problema

Se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

El punto final es el momento en que se da una valoracioacuten por terminada Viene dado por

el cambio brusco de color de un indicador Idealmente el punto final debe coincidir con el punto

de equivalencia pero esto no se cumple praacutecticamente nunca porque los indicadores son pares

aacutecidobase muy deacutebiles y tienen una zona de viraje caracteriacutestica que depende del valor de su

constante de acidez pH=pKIn y del color que posee la forma aacutecida y la forma baacutesica

Indicador pKIn Color en

forma aacutecida

Color en

forma baacutesica

Azul de timol 17 rojo amarillo

Naranja de metilo 34 rojo amarillo

Rojo de metilo 50 rojo amarillo

Tornasol 65 rojo azul

Azul de bromotimol 71 amarillo azul

Fenolftaleiacutena 94 incoloro rosa

Amarillo de alizarina R 112 amarillo rojo

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- vidrio de reloj

- vaso de precipitados

- bureta

- matraz erlenmeyer

- matraz aforado 100 mL

- matraz aforado 500 mL

- matraz aforado 1000 mL

- pipetas aforadas

- tubos de ensayo

- gradilla

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

- agitador magneacutetico

- pH-metro digital

Reactivos

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 1 en etanol

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Ftalato aacutecido de potasio

Disoluciones tampoacuten de pH 4 y 7

Agua destilada

Disolucioacuten de KCl 3M

Vino vinagre y otras bebidas

Disoluciones preparadas

Disolucioacuten y dilucioacuten

Si se trata de sustancias soacutelidas se pesa en un vidrio de reloj la cantidad adecuada Se

pasa el soluto a un matraz aforado arrastrando con agua destilada y lavando varias veces el

recipiente utilizado para la pesada Se agita hasta disolucioacuten total enrasando posteriormente

Nunca debe llenarse el matraz antes de la adicioacuten del soluto ni enrasar hasta que no esteacute

completamente disuelto

Para solutos liacutequidos se calcula el volumen necesario tomaacutendolo exactamente con una

pipeta a ser posible aforada y se vierte en el matraz aforado Enrasamos con el disolvente

homogeneizando muy bien antes de usar la disolucioacuten

1- Preparar 100 mL de una disolucioacuten 25 N de NaOH

2- A partir de ella preparar 250 mL de disolucioacuten 01N Guardar esta disolucioacuten en un frasco

de vidrio topacio anotando en la etiqueta del mismo especie quiacutemica concentracioacuten factor

nombre de la persona que lo ha preparado y fecha

3- Preparar partir de la disolucioacuten maacutes concentrada 100 mL de disolucioacuten 001 N 005 N y

0001N y reservar una parte de ellas en tubos de ensayo para medir posteriormente el pH

Estandarizacioacuten (caacutelculo del factor)

La valoracioacuten de la disolucioacuten 01N preparada anteriormente se efectuacutea utilizando como

sustancia patroacuten el ftalato aacutecido de potasio cuyo peso equivalente (Peq) coincide con su peso

molecular que es de 20423 gmol

Si utilizamos una bureta de 50 mL se pesa en un vidrio de reloj limpio y seco una

cantidad de patroacuten exactamente medida hasta el mg en un intervalo comprendido entre 08 y 09

g para ello usamos una balanza de precisioacuten Sin embargo si la bureta es de 25 mL se pesa

040-045 g

La cantidad pesada se introduce cuidadosamente en un erlenmeyer y se disuelve con

aproximadamente 25 mL de agua destilada antildeadiendo a continuacioacuten 2 o 3 gotas de disolucioacuten

de fenolftaleiacutena como indicador

La bureta se enjuaga primero con el reactivo a emplear (en este caso con la disolucioacuten

01N de NaOH) y posteriormente se rellena hasta el enrase Se debe tener mucho cuidado de

que no queden burbujas de aire en el interior de la bureta ya que estariacuteamos cometiendo un

error

La valoracioacuten se comienza calculando en primer lugar el volumen teoacuterico que debemos

consumir

V(mL)teoacutericos =

mg ftalato pesadoPeq ftalato

Nteoacuterica

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A continuacioacuten se vierte sobre el erlenmeyer que contiene la sustancia patroacuten disuelta un

volumen proacuteximo por defecto al volumen teoacuterico La valoracioacuten se continuacutea antildeadiendo gota a

gota sobre el erlenmeyer el reactivo valorante agitando continuamente hasta que la disolucioacuten

toma una coloracioacuten rosa que debe persistir durante 15-20 segundos Anotar el volumen de

NaOH 01N consumido realmente o volumen praacutectico

factor =Vteoacuterico

Vpraacutectico

Una vez obtenido el factor de correccioacuten la normalidad real de la disolucioacuten de NaOH preparada

resulta de multiplicar la normalidad teoacuterica por dicho factor

Nreal = Nteoacuterica times factor

La valoracioacuten de una disolucioacuten debe hacerse al menos dos veces Si los factores

calculados difieren entre siacute maacutes de 3-5 mileacutesimas debe efectuarse una tercera valoracioacuten y

calcular la media entre los valores maacutes proacuteximos desechando el valor maacutes dispar

Valoracioacuten aacutecido-base Determinacioacuten de la concentracioacuten de una disolucioacuten problema de

HCl mediante una disolucioacuten estandarizada de NaOH 01N

En un erlenmeyer limpio se ponen 10 mL exactamente medidos con pipeta de HCl de

concentracioacuten desconocida Se antildeaden unos 20 mL aproximadamente de agua destilada y 3 o

4 gotas del indicador fenolftaleiacutena

La bureta se enrasa a cero con la disolucioacuten de NaOH de concentracioacuten conocida (01N)

y factor calculado y se deja caer gota a gota sobre la disolucioacuten problema de HCl agitando

continuamente hasta que el indicador cambie de incoloro a color rosaacuteceo estable

(aproximadamente 20 segundos) llegaacutendose entonces al punto final de la valoracioacuten Anotar el

volumen de NaOH gastado y calcular la concentracioacuten de HCl problema

Medida del pH

El mantenimiento y uso del pH-metro exige unas miacutenimas normas que deben cumplirse

para un correcto funcionamiento del aparato

En primer lugar la parte del electrodo que lleva la membrana debe mantenerse siempre

huacutemeda Para ello se debe colocar la capucha protectora con una disolucioacuten de KCl 3M siempre

que no se vaya a usar durante un tiempo

Antes de proceder a una medida debe retirarse la capucha protectora Seguidamente el

electrodo se enjuaga perfectamente con agua destilada con objeto de disolver las partiacuteculas de

KCl que puedan quedar adheridas y se sumerge en un vaso de precipitados que contenga agua

destilada A continuacioacuten se quita la membrana situada en el extremo lateral superior con objeto

de igualar la presioacuten del electrolito interno del electrodo a la presioacuten atmosfeacuterica y se conecta el

aparato

El conmutador se situaraacute en posicioacuten de parada mantenieacutendolo asiacute durante unos 10

minutos Transcurrido este tiempo se retira el electrodo de la disolucioacuten en que estaba sumergido

y se procede a secarlo mediante un papel suave procediendo al ajuste del conjunto electrodo-

aparato medidor de potencial

Previamente a efectuar cualquier medida se debe sumergir la sonda de temperatura en la

disolucioacuten cuyo pH queremos medir El ajuste del pH-metro se realiza mediante el uso de

disoluciones tampoacuten de pH conocido Asiacute una vez secado el electrodo se procede a su inmersioacuten

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en una disolucioacuten de pH 7 y se siguen las instrucciones del fabricante del pH-metro A

continuacioacuten se enjuaga el electrodo con agua destilada y tras secarlo con un papel suave se

introduce en una disolucioacuten tampoacuten de pH 4 (si las disoluciones cuyo pH queremos medir son

aacutecidas) o bien en una disolucioacuten tampoacuten de pH 9 o 10 (si las disoluciones son baacutesicas) siguiendo

las instrucciones del fabricante del pH-metro Es recomendable que el electrodo se mantenga

sumergido en el tampoacuten de pH 4 hasta el momento de su utilizacioacuten

Antes de proceder a determinar el pH de una disolucioacuten el pH-metro debe estar

perfectamente ajustado y el electrodo completamente limpio enjuagaacutendolo varias veces con

agua destilada y secaacutendolo con un papel suave y humedecido

Por uacuteltimo el electrodo debe sumergirse en la disolucioacuten teniendo precaucioacuten de que no

roce con las paredes ni con el fondo del recipiente y de que al menos el liacutequido cubra

perfectamente el diafragma del electrodo Estas recomendaciones deben seguirse

escrupulosamente para conseguir medidas reproducibles

1- Ajustar el pH-metro seguacuten las normas enunciadas

2- Medir el pH de todas las disoluciones preparadas en la praacutectica de disoluciones y

diluciones

3- Medir el pH del agua destilada del agua de consumo de un vino vinagre y algunas

bebidas comunes

CUESTIONARIO

1- Calcular el factor de la disolucioacuten de NaOH que se han preparado

2- Diferencia entre punto final y punto de equivalencia

3- iquestPuede ser diferente el pH del punto final y el del punto de equivalencia Citar alguacuten

ejemplo

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PRAacuteCTICA 4

MEDIDAS DE LA ACIDEZ DE ACEITE LECHE Y VINAGRE

OBJETIVOS

Utilizar las teacutecnicas de valoracioacuten para conocer la composicioacuten en aacutecidos de distintos

productos naturales

Conocer el valor de pH de distintas bebidas

Comprender las formas de expresar el contenido en aacutecidos de distintos productos

naturales

Diferenciar entre acidez y pH

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

La acidez de un producto natural se considera como su contenido en sustancias aacutecidas

Habitualmente se determina mediante teacutecnicas de valoracioacuten aacutecido-base y se puede expresar

como la cantidad equivalente de un aacutecido caracteriacutestico de ese producto natural

Otra forma de expresar la acidez es mediante el valor de pH determinado con un pH-

metro no obstante este meacutetodo queda limitado a disoluciones acuosas

Formas de expresar la acidez de un aceite

Grado de acidez es el contenido en de los aacutecidos grasos libres contenidos en el aceite

En los aceites vegetales se expresa como si todos los aacutecidos libres fueran aacutecido oleico

(C18H34O2) Soacutelo en casos particulares y seguacuten la procedencia de la grasa se expresa

referida al aacutecido palmiacutetico (C16H32O2) aacutecido laacuteurico (C12H24O2) u otros Salvo que se

indique otra cosa la acidez de un aceite vegetal se entiende expresada en

119892 aacute119888119894119889119900 119900119897119890119894119888119900100 119892 119892119903119886119904119886frasl ( mm)

Iacutendice de acidez expresa el nordm de mg de KOH necesarios para neutralizar 1 g de aceite

o grasa

Forma de expresar la acidez de la leche

El aacutecido mayoritario contenido en la leche es el aacutecido laacutectico (CH3-CHOH-COOH) Por

ello se expresa la acidez como cantidad (g) de aacutecido laacutectico por cada 100 mL de leche

Forma de expresar la acidez del vinagre

El vinagre se considera una disolucioacuten acuosa obtenida por fermentacioacuten aceacutetica del vino

o de la sidra y contiene aacutecidos volaacutetiles como el aacutecido aceacutetico y aacutecidos no volaacutetiles como

el aacutecido tartaacuterico La acidez total o grado aceacutetico se define como la totalidad de los aacutecidos

que contiene el vinagre expresada en gramos de aacutecido aceacutetico (CH3-COOH) por cada

100 mL de vinagre

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer 250 mL

- vidrio de reloj

- vasos de precipitados

- matraces aforados

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

- probetas

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

Reactivos

KOH en lentejas (riqueza 85 Mm = 561)

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 01 y 1 en etanol

Ftalato aacutecido de potasio

Mezcla 11 etanol-eacuteter dietiacutelico neutralizada con KOH 01N

Vino vinagre y otras bebidas

Acidez de un aceite

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de KOH 01N o 05N estandarizada previamente y utilizando como indicador

fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Pesar con una aproximacioacuten de 001 g entre 10 y 15 g de aceite en un erlenmeyer

previamente tarado

Antildeadir 50 mL de la mezcla disolvente (alcohol-eacuteter etiacutelico) previamente neutralizada con

KOH 001N y agitar Antildeadir 5 mL de indicador fenolftaleiacutena 01

Cargar la bureta con el reactivo valorante KOH 01N o 005N Enrasar y comenzar la

valoracioacuten agitando continuamente hasta viraje del indicador Anotar el volumen de KOH

gastado

Grado de acidez ( aacutecido oleico) =VKOH ∙ M ∙ N

10 ∙ Paceite

Iacutendice de acidez =561 ∙ VKOH ∙ N

Paceite

V = volumen (mL) del reactivo valorante KOH utilizado

N = normalidad exacta del reactivo valorante KOH utilizado

M = masa molecular del aacutecido graso en que se expresa la acidez

(Moleacuteico=282 gmol Mpalmiacutetico= 256 gmol Mlauacuterico= 200 gmol)

P = peso (g) del aceite problema

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Acidez de la leche

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de NaOH 01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al

01 en etanol

Tomar 10 mL de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un

erlenmeyer Antildeadir unos 25 mL de agua destilada medidos con una probeta

Antildeadir unas 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N seguacuten el mismo procedimiento usado en la valoracioacuten del aceite

hasta viraje del indicador (coloracioacuten rosa persistente durante 20 s)

Acidez de la leche =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vleche

V = volumen (mL)

M = masa molar del aacutecido laacutectico (90 gmol)

Acidez del vinagre

Es una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante se usa una disolucioacuten de NaOH

01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Medir exactamente 2 mL de vinagre con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada

de 5 mL y verterlos en un erlenmeyer

Diluir con unos 25 mL de agua destilada medidos en una probeta

Antildeadir 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador

Acidez total o Grado aceacutetico =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vvinagre

V = volumen (mL)

M = masa molecular del aacutecido aceacutetico (60 gmol)

CUESTIONARIO

1- Calcular grado de acidez y el iacutendice de acidez del aceite problema

2- Deducir las expresiones del caacutelculo del Grado de acidez y del Iacutendice de acidez de un

aceite teniendo en cuenta que en toda valoracioacuten aacutecido-base se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

3- Calcular el grado de acidez de la leche problema

4- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado de acidez de la leche

5- Calcular la acidez total o grado aceacutetico del vinagre problema

6- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado aceacutetico de un vinagre

7- iquestCuaacuteles son los aacutecidos representativos del aceite de oliva de la leche del vinagre y

del vino Escriba su foacutermula quiacutemica

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

Cuaderno de Praacutecticas de Laboratorio Quiacutemica General Grado en Ingenieriacutea Agroalimentaria y del Medio Rural Curso 2016-2017 Universidad de Coacuterdoba

Departamento de Quiacutemica Agriacutecola y Edafologiacutea

Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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- 32 -

1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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Calcular la cantidad de NaCl que habiacutea en la mezcla

Secar el dioacutexido de silicio (siacutelice)

La caacutepsula que contiene la siacutelice se calienta suavemente agitando con la varilla de vidrio

para disgregar la siacutelice y secarla mas raacutepidamente

Una vez seca y enfriada se pesa la caacutepsula que contiene la siacutelice obtenieacutendose por

diferencia el peso de siacutelice

Calcular la cantidad de siacutelice que habiacutea en la mezcla

CUESTIONES

1 Calcule el peso de cada componente contenido en la cantidad real de mezcla que ha

pesado

2 Exprese la composicioacuten de la mezcla en (pp)

3 Calcule la fraccioacuten molar de cada componente

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PRAacuteCTICA 3

PREPARACION Y ESTANDARIZACION DE DISOLUCIONES

ACIDO-BASE DILUCIONES VALORACIONES MEDIDA DE pH

OBJETIVOS

Preparar disoluciones de aacutecidos y bases

Conocer el concepto de estandarizacioacuten de disoluciones con sustancias patroacuten

Familiarizarse con el concepto de reactivo limitante

Aprendizaje del ajuste y manejo de un pH-metro digital

Familiarizacioacuten con los valores de pH de disoluciones y bebidas usuales

INTRODUCCIOacuteN

Numerosas reacciones quiacutemicas tienen lugar en disolucioacuten por ejemplo las reacciones

quiacutemicas que tienen lugar en los suelos agriacutecolas o en el medio interno de los seres vivos De

hecho reacciones que podriacutean realizarse directamente entre sustancias quiacutemicas puras se

realizan frecuentemente entre dichas sustancias disueltas dada la mayor facilidad de reaccioacuten

La concentracioacuten de la disolucioacuten puede expresarse de muacuteltiples formas

Molaridad M =moles soluto

V (L) disolucioacuten

Normalidad N =nordm eq soluto

V (L) disolucioacuten

nordm eq soluto =Peso (g) soluto

Peq soluto

Peq soluto =Pm soluto

nordm eminus valenca

N = M times valencia

La valencia de un aacutecido o una base es el nuacutemero de protones (H+) o iones OH-

respectivamente que se intercambian en una reaccioacuten

El conocimiento de la concentracioacuten exacta de los reactivos que se utilizan para calcular

la concentracioacuten de otros reactivos o productos es baacutesico si se quieren conseguir medidas

comparables El procedimiento se denomina estandarizacioacuten titulacioacuten o valoracioacuten Es

necesario praacutecticamente siempre ya que los productos que se utilizan en un laboratorio

normalmente no tienen purezas del 100 Se efectuacutea mediante el uso de sustancias estaacutendar

o patroacuten que son compuestos muy puros y estables y por lo general de elevada masa

molecular Con ellas se calcula el factor de correccioacuten

Aacutecidos y Bases

Las ideas sobre los aacutecidos y bases estaacuten presentes de forma habitual en la vida ordinaria

El problema medioambiental de la ldquolluvia aacutecidardquo champuacutes de pH neutro antiaacutecidoshellip Seguacuten la

Teoriacutea de BrOslashnsted-Lowry un aacutecido es un dador de protones y una base es un aceptor de

protones El pH se define como el logaritmo cambiado de signo de la concentracioacuten de protones

(H+) aunque maacutes correctamente seriacutea de la actividad de estos iones

119849119815 = minus119845119848119840 [119815+]

Su determinacioacuten se realiza mediante un pH-metro aunque hay otros meacutetodos menos

precisos como puede ser el uso de papeles indicadores de pH o disoluciones de indicadores

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Los pH-metros efectuacutean una medida potenciomeacutetrica del pH y normalmente van

equipados con un electrodo de vidrio que posee una membrana de vidrio sensible a las

variaciones de pH y es selectivo a los iones H+ La parte electroacutenica del aparato realiza una

medida de la diferencia de potencial entre las membranas y la disolucioacuten que mediante la

ecuacioacuten de Nernst es transformada a escala de pH

Un indicador aacutecido-base es una sustancia orgaacutenica soluble cuyo color depende del pH

de la disolucioacuten donde se ha antildeadido

Se usan sobre todo en las valoraciones aacutecido-base En estas valoraciones una cantidad

exactamente medida de aacutecido o base se valora con una base o un aacutecido respectivamente de

concentracioacuten conocida El punto de equivalencia se alcanza cuando se ha antildeadido una cantidad

equivalente de reactivo valorante exactamente igual a los equivalentes de la sustancia problema

Se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

El punto final es el momento en que se da una valoracioacuten por terminada Viene dado por

el cambio brusco de color de un indicador Idealmente el punto final debe coincidir con el punto

de equivalencia pero esto no se cumple praacutecticamente nunca porque los indicadores son pares

aacutecidobase muy deacutebiles y tienen una zona de viraje caracteriacutestica que depende del valor de su

constante de acidez pH=pKIn y del color que posee la forma aacutecida y la forma baacutesica

Indicador pKIn Color en

forma aacutecida

Color en

forma baacutesica

Azul de timol 17 rojo amarillo

Naranja de metilo 34 rojo amarillo

Rojo de metilo 50 rojo amarillo

Tornasol 65 rojo azul

Azul de bromotimol 71 amarillo azul

Fenolftaleiacutena 94 incoloro rosa

Amarillo de alizarina R 112 amarillo rojo

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- vidrio de reloj

- vaso de precipitados

- bureta

- matraz erlenmeyer

- matraz aforado 100 mL

- matraz aforado 500 mL

- matraz aforado 1000 mL

- pipetas aforadas

- tubos de ensayo

- gradilla

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

- agitador magneacutetico

- pH-metro digital

Reactivos

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 1 en etanol

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Ftalato aacutecido de potasio

Disoluciones tampoacuten de pH 4 y 7

Agua destilada

Disolucioacuten de KCl 3M

Vino vinagre y otras bebidas

Disoluciones preparadas

Disolucioacuten y dilucioacuten

Si se trata de sustancias soacutelidas se pesa en un vidrio de reloj la cantidad adecuada Se

pasa el soluto a un matraz aforado arrastrando con agua destilada y lavando varias veces el

recipiente utilizado para la pesada Se agita hasta disolucioacuten total enrasando posteriormente

Nunca debe llenarse el matraz antes de la adicioacuten del soluto ni enrasar hasta que no esteacute

completamente disuelto

Para solutos liacutequidos se calcula el volumen necesario tomaacutendolo exactamente con una

pipeta a ser posible aforada y se vierte en el matraz aforado Enrasamos con el disolvente

homogeneizando muy bien antes de usar la disolucioacuten

1- Preparar 100 mL de una disolucioacuten 25 N de NaOH

2- A partir de ella preparar 250 mL de disolucioacuten 01N Guardar esta disolucioacuten en un frasco

de vidrio topacio anotando en la etiqueta del mismo especie quiacutemica concentracioacuten factor

nombre de la persona que lo ha preparado y fecha

3- Preparar partir de la disolucioacuten maacutes concentrada 100 mL de disolucioacuten 001 N 005 N y

0001N y reservar una parte de ellas en tubos de ensayo para medir posteriormente el pH

Estandarizacioacuten (caacutelculo del factor)

La valoracioacuten de la disolucioacuten 01N preparada anteriormente se efectuacutea utilizando como

sustancia patroacuten el ftalato aacutecido de potasio cuyo peso equivalente (Peq) coincide con su peso

molecular que es de 20423 gmol

Si utilizamos una bureta de 50 mL se pesa en un vidrio de reloj limpio y seco una

cantidad de patroacuten exactamente medida hasta el mg en un intervalo comprendido entre 08 y 09

g para ello usamos una balanza de precisioacuten Sin embargo si la bureta es de 25 mL se pesa

040-045 g

La cantidad pesada se introduce cuidadosamente en un erlenmeyer y se disuelve con

aproximadamente 25 mL de agua destilada antildeadiendo a continuacioacuten 2 o 3 gotas de disolucioacuten

de fenolftaleiacutena como indicador

La bureta se enjuaga primero con el reactivo a emplear (en este caso con la disolucioacuten

01N de NaOH) y posteriormente se rellena hasta el enrase Se debe tener mucho cuidado de

que no queden burbujas de aire en el interior de la bureta ya que estariacuteamos cometiendo un

error

La valoracioacuten se comienza calculando en primer lugar el volumen teoacuterico que debemos

consumir

V(mL)teoacutericos =

mg ftalato pesadoPeq ftalato

Nteoacuterica

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A continuacioacuten se vierte sobre el erlenmeyer que contiene la sustancia patroacuten disuelta un

volumen proacuteximo por defecto al volumen teoacuterico La valoracioacuten se continuacutea antildeadiendo gota a

gota sobre el erlenmeyer el reactivo valorante agitando continuamente hasta que la disolucioacuten

toma una coloracioacuten rosa que debe persistir durante 15-20 segundos Anotar el volumen de

NaOH 01N consumido realmente o volumen praacutectico

factor =Vteoacuterico

Vpraacutectico

Una vez obtenido el factor de correccioacuten la normalidad real de la disolucioacuten de NaOH preparada

resulta de multiplicar la normalidad teoacuterica por dicho factor

Nreal = Nteoacuterica times factor

La valoracioacuten de una disolucioacuten debe hacerse al menos dos veces Si los factores

calculados difieren entre siacute maacutes de 3-5 mileacutesimas debe efectuarse una tercera valoracioacuten y

calcular la media entre los valores maacutes proacuteximos desechando el valor maacutes dispar

Valoracioacuten aacutecido-base Determinacioacuten de la concentracioacuten de una disolucioacuten problema de

HCl mediante una disolucioacuten estandarizada de NaOH 01N

En un erlenmeyer limpio se ponen 10 mL exactamente medidos con pipeta de HCl de

concentracioacuten desconocida Se antildeaden unos 20 mL aproximadamente de agua destilada y 3 o

4 gotas del indicador fenolftaleiacutena

La bureta se enrasa a cero con la disolucioacuten de NaOH de concentracioacuten conocida (01N)

y factor calculado y se deja caer gota a gota sobre la disolucioacuten problema de HCl agitando

continuamente hasta que el indicador cambie de incoloro a color rosaacuteceo estable

(aproximadamente 20 segundos) llegaacutendose entonces al punto final de la valoracioacuten Anotar el

volumen de NaOH gastado y calcular la concentracioacuten de HCl problema

Medida del pH

El mantenimiento y uso del pH-metro exige unas miacutenimas normas que deben cumplirse

para un correcto funcionamiento del aparato

En primer lugar la parte del electrodo que lleva la membrana debe mantenerse siempre

huacutemeda Para ello se debe colocar la capucha protectora con una disolucioacuten de KCl 3M siempre

que no se vaya a usar durante un tiempo

Antes de proceder a una medida debe retirarse la capucha protectora Seguidamente el

electrodo se enjuaga perfectamente con agua destilada con objeto de disolver las partiacuteculas de

KCl que puedan quedar adheridas y se sumerge en un vaso de precipitados que contenga agua

destilada A continuacioacuten se quita la membrana situada en el extremo lateral superior con objeto

de igualar la presioacuten del electrolito interno del electrodo a la presioacuten atmosfeacuterica y se conecta el

aparato

El conmutador se situaraacute en posicioacuten de parada mantenieacutendolo asiacute durante unos 10

minutos Transcurrido este tiempo se retira el electrodo de la disolucioacuten en que estaba sumergido

y se procede a secarlo mediante un papel suave procediendo al ajuste del conjunto electrodo-

aparato medidor de potencial

Previamente a efectuar cualquier medida se debe sumergir la sonda de temperatura en la

disolucioacuten cuyo pH queremos medir El ajuste del pH-metro se realiza mediante el uso de

disoluciones tampoacuten de pH conocido Asiacute una vez secado el electrodo se procede a su inmersioacuten

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en una disolucioacuten de pH 7 y se siguen las instrucciones del fabricante del pH-metro A

continuacioacuten se enjuaga el electrodo con agua destilada y tras secarlo con un papel suave se

introduce en una disolucioacuten tampoacuten de pH 4 (si las disoluciones cuyo pH queremos medir son

aacutecidas) o bien en una disolucioacuten tampoacuten de pH 9 o 10 (si las disoluciones son baacutesicas) siguiendo

las instrucciones del fabricante del pH-metro Es recomendable que el electrodo se mantenga

sumergido en el tampoacuten de pH 4 hasta el momento de su utilizacioacuten

Antes de proceder a determinar el pH de una disolucioacuten el pH-metro debe estar

perfectamente ajustado y el electrodo completamente limpio enjuagaacutendolo varias veces con

agua destilada y secaacutendolo con un papel suave y humedecido

Por uacuteltimo el electrodo debe sumergirse en la disolucioacuten teniendo precaucioacuten de que no

roce con las paredes ni con el fondo del recipiente y de que al menos el liacutequido cubra

perfectamente el diafragma del electrodo Estas recomendaciones deben seguirse

escrupulosamente para conseguir medidas reproducibles

1- Ajustar el pH-metro seguacuten las normas enunciadas

2- Medir el pH de todas las disoluciones preparadas en la praacutectica de disoluciones y

diluciones

3- Medir el pH del agua destilada del agua de consumo de un vino vinagre y algunas

bebidas comunes

CUESTIONARIO

1- Calcular el factor de la disolucioacuten de NaOH que se han preparado

2- Diferencia entre punto final y punto de equivalencia

3- iquestPuede ser diferente el pH del punto final y el del punto de equivalencia Citar alguacuten

ejemplo

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PRAacuteCTICA 4

MEDIDAS DE LA ACIDEZ DE ACEITE LECHE Y VINAGRE

OBJETIVOS

Utilizar las teacutecnicas de valoracioacuten para conocer la composicioacuten en aacutecidos de distintos

productos naturales

Conocer el valor de pH de distintas bebidas

Comprender las formas de expresar el contenido en aacutecidos de distintos productos

naturales

Diferenciar entre acidez y pH

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

La acidez de un producto natural se considera como su contenido en sustancias aacutecidas

Habitualmente se determina mediante teacutecnicas de valoracioacuten aacutecido-base y se puede expresar

como la cantidad equivalente de un aacutecido caracteriacutestico de ese producto natural

Otra forma de expresar la acidez es mediante el valor de pH determinado con un pH-

metro no obstante este meacutetodo queda limitado a disoluciones acuosas

Formas de expresar la acidez de un aceite

Grado de acidez es el contenido en de los aacutecidos grasos libres contenidos en el aceite

En los aceites vegetales se expresa como si todos los aacutecidos libres fueran aacutecido oleico

(C18H34O2) Soacutelo en casos particulares y seguacuten la procedencia de la grasa se expresa

referida al aacutecido palmiacutetico (C16H32O2) aacutecido laacuteurico (C12H24O2) u otros Salvo que se

indique otra cosa la acidez de un aceite vegetal se entiende expresada en

119892 aacute119888119894119889119900 119900119897119890119894119888119900100 119892 119892119903119886119904119886frasl ( mm)

Iacutendice de acidez expresa el nordm de mg de KOH necesarios para neutralizar 1 g de aceite

o grasa

Forma de expresar la acidez de la leche

El aacutecido mayoritario contenido en la leche es el aacutecido laacutectico (CH3-CHOH-COOH) Por

ello se expresa la acidez como cantidad (g) de aacutecido laacutectico por cada 100 mL de leche

Forma de expresar la acidez del vinagre

El vinagre se considera una disolucioacuten acuosa obtenida por fermentacioacuten aceacutetica del vino

o de la sidra y contiene aacutecidos volaacutetiles como el aacutecido aceacutetico y aacutecidos no volaacutetiles como

el aacutecido tartaacuterico La acidez total o grado aceacutetico se define como la totalidad de los aacutecidos

que contiene el vinagre expresada en gramos de aacutecido aceacutetico (CH3-COOH) por cada

100 mL de vinagre

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer 250 mL

- vidrio de reloj

- vasos de precipitados

- matraces aforados

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

- probetas

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

Reactivos

KOH en lentejas (riqueza 85 Mm = 561)

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 01 y 1 en etanol

Ftalato aacutecido de potasio

Mezcla 11 etanol-eacuteter dietiacutelico neutralizada con KOH 01N

Vino vinagre y otras bebidas

Acidez de un aceite

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de KOH 01N o 05N estandarizada previamente y utilizando como indicador

fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Pesar con una aproximacioacuten de 001 g entre 10 y 15 g de aceite en un erlenmeyer

previamente tarado

Antildeadir 50 mL de la mezcla disolvente (alcohol-eacuteter etiacutelico) previamente neutralizada con

KOH 001N y agitar Antildeadir 5 mL de indicador fenolftaleiacutena 01

Cargar la bureta con el reactivo valorante KOH 01N o 005N Enrasar y comenzar la

valoracioacuten agitando continuamente hasta viraje del indicador Anotar el volumen de KOH

gastado

Grado de acidez ( aacutecido oleico) =VKOH ∙ M ∙ N

10 ∙ Paceite

Iacutendice de acidez =561 ∙ VKOH ∙ N

Paceite

V = volumen (mL) del reactivo valorante KOH utilizado

N = normalidad exacta del reactivo valorante KOH utilizado

M = masa molecular del aacutecido graso en que se expresa la acidez

(Moleacuteico=282 gmol Mpalmiacutetico= 256 gmol Mlauacuterico= 200 gmol)

P = peso (g) del aceite problema

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Acidez de la leche

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de NaOH 01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al

01 en etanol

Tomar 10 mL de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un

erlenmeyer Antildeadir unos 25 mL de agua destilada medidos con una probeta

Antildeadir unas 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N seguacuten el mismo procedimiento usado en la valoracioacuten del aceite

hasta viraje del indicador (coloracioacuten rosa persistente durante 20 s)

Acidez de la leche =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vleche

V = volumen (mL)

M = masa molar del aacutecido laacutectico (90 gmol)

Acidez del vinagre

Es una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante se usa una disolucioacuten de NaOH

01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Medir exactamente 2 mL de vinagre con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada

de 5 mL y verterlos en un erlenmeyer

Diluir con unos 25 mL de agua destilada medidos en una probeta

Antildeadir 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador

Acidez total o Grado aceacutetico =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vvinagre

V = volumen (mL)

M = masa molecular del aacutecido aceacutetico (60 gmol)

CUESTIONARIO

1- Calcular grado de acidez y el iacutendice de acidez del aceite problema

2- Deducir las expresiones del caacutelculo del Grado de acidez y del Iacutendice de acidez de un

aceite teniendo en cuenta que en toda valoracioacuten aacutecido-base se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

3- Calcular el grado de acidez de la leche problema

4- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado de acidez de la leche

5- Calcular la acidez total o grado aceacutetico del vinagre problema

6- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado aceacutetico de un vinagre

7- iquestCuaacuteles son los aacutecidos representativos del aceite de oliva de la leche del vinagre y

del vino Escriba su foacutermula quiacutemica

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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PRAacuteCTICA 3

PREPARACION Y ESTANDARIZACION DE DISOLUCIONES

ACIDO-BASE DILUCIONES VALORACIONES MEDIDA DE pH

OBJETIVOS

Preparar disoluciones de aacutecidos y bases

Conocer el concepto de estandarizacioacuten de disoluciones con sustancias patroacuten

Familiarizarse con el concepto de reactivo limitante

Aprendizaje del ajuste y manejo de un pH-metro digital

Familiarizacioacuten con los valores de pH de disoluciones y bebidas usuales

INTRODUCCIOacuteN

Numerosas reacciones quiacutemicas tienen lugar en disolucioacuten por ejemplo las reacciones

quiacutemicas que tienen lugar en los suelos agriacutecolas o en el medio interno de los seres vivos De

hecho reacciones que podriacutean realizarse directamente entre sustancias quiacutemicas puras se

realizan frecuentemente entre dichas sustancias disueltas dada la mayor facilidad de reaccioacuten

La concentracioacuten de la disolucioacuten puede expresarse de muacuteltiples formas

Molaridad M =moles soluto

V (L) disolucioacuten

Normalidad N =nordm eq soluto

V (L) disolucioacuten

nordm eq soluto =Peso (g) soluto

Peq soluto

Peq soluto =Pm soluto

nordm eminus valenca

N = M times valencia

La valencia de un aacutecido o una base es el nuacutemero de protones (H+) o iones OH-

respectivamente que se intercambian en una reaccioacuten

El conocimiento de la concentracioacuten exacta de los reactivos que se utilizan para calcular

la concentracioacuten de otros reactivos o productos es baacutesico si se quieren conseguir medidas

comparables El procedimiento se denomina estandarizacioacuten titulacioacuten o valoracioacuten Es

necesario praacutecticamente siempre ya que los productos que se utilizan en un laboratorio

normalmente no tienen purezas del 100 Se efectuacutea mediante el uso de sustancias estaacutendar

o patroacuten que son compuestos muy puros y estables y por lo general de elevada masa

molecular Con ellas se calcula el factor de correccioacuten

Aacutecidos y Bases

Las ideas sobre los aacutecidos y bases estaacuten presentes de forma habitual en la vida ordinaria

El problema medioambiental de la ldquolluvia aacutecidardquo champuacutes de pH neutro antiaacutecidoshellip Seguacuten la

Teoriacutea de BrOslashnsted-Lowry un aacutecido es un dador de protones y una base es un aceptor de

protones El pH se define como el logaritmo cambiado de signo de la concentracioacuten de protones

(H+) aunque maacutes correctamente seriacutea de la actividad de estos iones

119849119815 = minus119845119848119840 [119815+]

Su determinacioacuten se realiza mediante un pH-metro aunque hay otros meacutetodos menos

precisos como puede ser el uso de papeles indicadores de pH o disoluciones de indicadores

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Los pH-metros efectuacutean una medida potenciomeacutetrica del pH y normalmente van

equipados con un electrodo de vidrio que posee una membrana de vidrio sensible a las

variaciones de pH y es selectivo a los iones H+ La parte electroacutenica del aparato realiza una

medida de la diferencia de potencial entre las membranas y la disolucioacuten que mediante la

ecuacioacuten de Nernst es transformada a escala de pH

Un indicador aacutecido-base es una sustancia orgaacutenica soluble cuyo color depende del pH

de la disolucioacuten donde se ha antildeadido

Se usan sobre todo en las valoraciones aacutecido-base En estas valoraciones una cantidad

exactamente medida de aacutecido o base se valora con una base o un aacutecido respectivamente de

concentracioacuten conocida El punto de equivalencia se alcanza cuando se ha antildeadido una cantidad

equivalente de reactivo valorante exactamente igual a los equivalentes de la sustancia problema

Se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

El punto final es el momento en que se da una valoracioacuten por terminada Viene dado por

el cambio brusco de color de un indicador Idealmente el punto final debe coincidir con el punto

de equivalencia pero esto no se cumple praacutecticamente nunca porque los indicadores son pares

aacutecidobase muy deacutebiles y tienen una zona de viraje caracteriacutestica que depende del valor de su

constante de acidez pH=pKIn y del color que posee la forma aacutecida y la forma baacutesica

Indicador pKIn Color en

forma aacutecida

Color en

forma baacutesica

Azul de timol 17 rojo amarillo

Naranja de metilo 34 rojo amarillo

Rojo de metilo 50 rojo amarillo

Tornasol 65 rojo azul

Azul de bromotimol 71 amarillo azul

Fenolftaleiacutena 94 incoloro rosa

Amarillo de alizarina R 112 amarillo rojo

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- vidrio de reloj

- vaso de precipitados

- bureta

- matraz erlenmeyer

- matraz aforado 100 mL

- matraz aforado 500 mL

- matraz aforado 1000 mL

- pipetas aforadas

- tubos de ensayo

- gradilla

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

- agitador magneacutetico

- pH-metro digital

Reactivos

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 1 en etanol

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Ftalato aacutecido de potasio

Disoluciones tampoacuten de pH 4 y 7

Agua destilada

Disolucioacuten de KCl 3M

Vino vinagre y otras bebidas

Disoluciones preparadas

Disolucioacuten y dilucioacuten

Si se trata de sustancias soacutelidas se pesa en un vidrio de reloj la cantidad adecuada Se

pasa el soluto a un matraz aforado arrastrando con agua destilada y lavando varias veces el

recipiente utilizado para la pesada Se agita hasta disolucioacuten total enrasando posteriormente

Nunca debe llenarse el matraz antes de la adicioacuten del soluto ni enrasar hasta que no esteacute

completamente disuelto

Para solutos liacutequidos se calcula el volumen necesario tomaacutendolo exactamente con una

pipeta a ser posible aforada y se vierte en el matraz aforado Enrasamos con el disolvente

homogeneizando muy bien antes de usar la disolucioacuten

1- Preparar 100 mL de una disolucioacuten 25 N de NaOH

2- A partir de ella preparar 250 mL de disolucioacuten 01N Guardar esta disolucioacuten en un frasco

de vidrio topacio anotando en la etiqueta del mismo especie quiacutemica concentracioacuten factor

nombre de la persona que lo ha preparado y fecha

3- Preparar partir de la disolucioacuten maacutes concentrada 100 mL de disolucioacuten 001 N 005 N y

0001N y reservar una parte de ellas en tubos de ensayo para medir posteriormente el pH

Estandarizacioacuten (caacutelculo del factor)

La valoracioacuten de la disolucioacuten 01N preparada anteriormente se efectuacutea utilizando como

sustancia patroacuten el ftalato aacutecido de potasio cuyo peso equivalente (Peq) coincide con su peso

molecular que es de 20423 gmol

Si utilizamos una bureta de 50 mL se pesa en un vidrio de reloj limpio y seco una

cantidad de patroacuten exactamente medida hasta el mg en un intervalo comprendido entre 08 y 09

g para ello usamos una balanza de precisioacuten Sin embargo si la bureta es de 25 mL se pesa

040-045 g

La cantidad pesada se introduce cuidadosamente en un erlenmeyer y se disuelve con

aproximadamente 25 mL de agua destilada antildeadiendo a continuacioacuten 2 o 3 gotas de disolucioacuten

de fenolftaleiacutena como indicador

La bureta se enjuaga primero con el reactivo a emplear (en este caso con la disolucioacuten

01N de NaOH) y posteriormente se rellena hasta el enrase Se debe tener mucho cuidado de

que no queden burbujas de aire en el interior de la bureta ya que estariacuteamos cometiendo un

error

La valoracioacuten se comienza calculando en primer lugar el volumen teoacuterico que debemos

consumir

V(mL)teoacutericos =

mg ftalato pesadoPeq ftalato

Nteoacuterica

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A continuacioacuten se vierte sobre el erlenmeyer que contiene la sustancia patroacuten disuelta un

volumen proacuteximo por defecto al volumen teoacuterico La valoracioacuten se continuacutea antildeadiendo gota a

gota sobre el erlenmeyer el reactivo valorante agitando continuamente hasta que la disolucioacuten

toma una coloracioacuten rosa que debe persistir durante 15-20 segundos Anotar el volumen de

NaOH 01N consumido realmente o volumen praacutectico

factor =Vteoacuterico

Vpraacutectico

Una vez obtenido el factor de correccioacuten la normalidad real de la disolucioacuten de NaOH preparada

resulta de multiplicar la normalidad teoacuterica por dicho factor

Nreal = Nteoacuterica times factor

La valoracioacuten de una disolucioacuten debe hacerse al menos dos veces Si los factores

calculados difieren entre siacute maacutes de 3-5 mileacutesimas debe efectuarse una tercera valoracioacuten y

calcular la media entre los valores maacutes proacuteximos desechando el valor maacutes dispar

Valoracioacuten aacutecido-base Determinacioacuten de la concentracioacuten de una disolucioacuten problema de

HCl mediante una disolucioacuten estandarizada de NaOH 01N

En un erlenmeyer limpio se ponen 10 mL exactamente medidos con pipeta de HCl de

concentracioacuten desconocida Se antildeaden unos 20 mL aproximadamente de agua destilada y 3 o

4 gotas del indicador fenolftaleiacutena

La bureta se enrasa a cero con la disolucioacuten de NaOH de concentracioacuten conocida (01N)

y factor calculado y se deja caer gota a gota sobre la disolucioacuten problema de HCl agitando

continuamente hasta que el indicador cambie de incoloro a color rosaacuteceo estable

(aproximadamente 20 segundos) llegaacutendose entonces al punto final de la valoracioacuten Anotar el

volumen de NaOH gastado y calcular la concentracioacuten de HCl problema

Medida del pH

El mantenimiento y uso del pH-metro exige unas miacutenimas normas que deben cumplirse

para un correcto funcionamiento del aparato

En primer lugar la parte del electrodo que lleva la membrana debe mantenerse siempre

huacutemeda Para ello se debe colocar la capucha protectora con una disolucioacuten de KCl 3M siempre

que no se vaya a usar durante un tiempo

Antes de proceder a una medida debe retirarse la capucha protectora Seguidamente el

electrodo se enjuaga perfectamente con agua destilada con objeto de disolver las partiacuteculas de

KCl que puedan quedar adheridas y se sumerge en un vaso de precipitados que contenga agua

destilada A continuacioacuten se quita la membrana situada en el extremo lateral superior con objeto

de igualar la presioacuten del electrolito interno del electrodo a la presioacuten atmosfeacuterica y se conecta el

aparato

El conmutador se situaraacute en posicioacuten de parada mantenieacutendolo asiacute durante unos 10

minutos Transcurrido este tiempo se retira el electrodo de la disolucioacuten en que estaba sumergido

y se procede a secarlo mediante un papel suave procediendo al ajuste del conjunto electrodo-

aparato medidor de potencial

Previamente a efectuar cualquier medida se debe sumergir la sonda de temperatura en la

disolucioacuten cuyo pH queremos medir El ajuste del pH-metro se realiza mediante el uso de

disoluciones tampoacuten de pH conocido Asiacute una vez secado el electrodo se procede a su inmersioacuten

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en una disolucioacuten de pH 7 y se siguen las instrucciones del fabricante del pH-metro A

continuacioacuten se enjuaga el electrodo con agua destilada y tras secarlo con un papel suave se

introduce en una disolucioacuten tampoacuten de pH 4 (si las disoluciones cuyo pH queremos medir son

aacutecidas) o bien en una disolucioacuten tampoacuten de pH 9 o 10 (si las disoluciones son baacutesicas) siguiendo

las instrucciones del fabricante del pH-metro Es recomendable que el electrodo se mantenga

sumergido en el tampoacuten de pH 4 hasta el momento de su utilizacioacuten

Antes de proceder a determinar el pH de una disolucioacuten el pH-metro debe estar

perfectamente ajustado y el electrodo completamente limpio enjuagaacutendolo varias veces con

agua destilada y secaacutendolo con un papel suave y humedecido

Por uacuteltimo el electrodo debe sumergirse en la disolucioacuten teniendo precaucioacuten de que no

roce con las paredes ni con el fondo del recipiente y de que al menos el liacutequido cubra

perfectamente el diafragma del electrodo Estas recomendaciones deben seguirse

escrupulosamente para conseguir medidas reproducibles

1- Ajustar el pH-metro seguacuten las normas enunciadas

2- Medir el pH de todas las disoluciones preparadas en la praacutectica de disoluciones y

diluciones

3- Medir el pH del agua destilada del agua de consumo de un vino vinagre y algunas

bebidas comunes

CUESTIONARIO

1- Calcular el factor de la disolucioacuten de NaOH que se han preparado

2- Diferencia entre punto final y punto de equivalencia

3- iquestPuede ser diferente el pH del punto final y el del punto de equivalencia Citar alguacuten

ejemplo

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PRAacuteCTICA 4

MEDIDAS DE LA ACIDEZ DE ACEITE LECHE Y VINAGRE

OBJETIVOS

Utilizar las teacutecnicas de valoracioacuten para conocer la composicioacuten en aacutecidos de distintos

productos naturales

Conocer el valor de pH de distintas bebidas

Comprender las formas de expresar el contenido en aacutecidos de distintos productos

naturales

Diferenciar entre acidez y pH

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

La acidez de un producto natural se considera como su contenido en sustancias aacutecidas

Habitualmente se determina mediante teacutecnicas de valoracioacuten aacutecido-base y se puede expresar

como la cantidad equivalente de un aacutecido caracteriacutestico de ese producto natural

Otra forma de expresar la acidez es mediante el valor de pH determinado con un pH-

metro no obstante este meacutetodo queda limitado a disoluciones acuosas

Formas de expresar la acidez de un aceite

Grado de acidez es el contenido en de los aacutecidos grasos libres contenidos en el aceite

En los aceites vegetales se expresa como si todos los aacutecidos libres fueran aacutecido oleico

(C18H34O2) Soacutelo en casos particulares y seguacuten la procedencia de la grasa se expresa

referida al aacutecido palmiacutetico (C16H32O2) aacutecido laacuteurico (C12H24O2) u otros Salvo que se

indique otra cosa la acidez de un aceite vegetal se entiende expresada en

119892 aacute119888119894119889119900 119900119897119890119894119888119900100 119892 119892119903119886119904119886frasl ( mm)

Iacutendice de acidez expresa el nordm de mg de KOH necesarios para neutralizar 1 g de aceite

o grasa

Forma de expresar la acidez de la leche

El aacutecido mayoritario contenido en la leche es el aacutecido laacutectico (CH3-CHOH-COOH) Por

ello se expresa la acidez como cantidad (g) de aacutecido laacutectico por cada 100 mL de leche

Forma de expresar la acidez del vinagre

El vinagre se considera una disolucioacuten acuosa obtenida por fermentacioacuten aceacutetica del vino

o de la sidra y contiene aacutecidos volaacutetiles como el aacutecido aceacutetico y aacutecidos no volaacutetiles como

el aacutecido tartaacuterico La acidez total o grado aceacutetico se define como la totalidad de los aacutecidos

que contiene el vinagre expresada en gramos de aacutecido aceacutetico (CH3-COOH) por cada

100 mL de vinagre

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer 250 mL

- vidrio de reloj

- vasos de precipitados

- matraces aforados

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

- probetas

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

Reactivos

KOH en lentejas (riqueza 85 Mm = 561)

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 01 y 1 en etanol

Ftalato aacutecido de potasio

Mezcla 11 etanol-eacuteter dietiacutelico neutralizada con KOH 01N

Vino vinagre y otras bebidas

Acidez de un aceite

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de KOH 01N o 05N estandarizada previamente y utilizando como indicador

fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Pesar con una aproximacioacuten de 001 g entre 10 y 15 g de aceite en un erlenmeyer

previamente tarado

Antildeadir 50 mL de la mezcla disolvente (alcohol-eacuteter etiacutelico) previamente neutralizada con

KOH 001N y agitar Antildeadir 5 mL de indicador fenolftaleiacutena 01

Cargar la bureta con el reactivo valorante KOH 01N o 005N Enrasar y comenzar la

valoracioacuten agitando continuamente hasta viraje del indicador Anotar el volumen de KOH

gastado

Grado de acidez ( aacutecido oleico) =VKOH ∙ M ∙ N

10 ∙ Paceite

Iacutendice de acidez =561 ∙ VKOH ∙ N

Paceite

V = volumen (mL) del reactivo valorante KOH utilizado

N = normalidad exacta del reactivo valorante KOH utilizado

M = masa molecular del aacutecido graso en que se expresa la acidez

(Moleacuteico=282 gmol Mpalmiacutetico= 256 gmol Mlauacuterico= 200 gmol)

P = peso (g) del aceite problema

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Acidez de la leche

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de NaOH 01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al

01 en etanol

Tomar 10 mL de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un

erlenmeyer Antildeadir unos 25 mL de agua destilada medidos con una probeta

Antildeadir unas 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N seguacuten el mismo procedimiento usado en la valoracioacuten del aceite

hasta viraje del indicador (coloracioacuten rosa persistente durante 20 s)

Acidez de la leche =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vleche

V = volumen (mL)

M = masa molar del aacutecido laacutectico (90 gmol)

Acidez del vinagre

Es una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante se usa una disolucioacuten de NaOH

01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Medir exactamente 2 mL de vinagre con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada

de 5 mL y verterlos en un erlenmeyer

Diluir con unos 25 mL de agua destilada medidos en una probeta

Antildeadir 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador

Acidez total o Grado aceacutetico =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vvinagre

V = volumen (mL)

M = masa molecular del aacutecido aceacutetico (60 gmol)

CUESTIONARIO

1- Calcular grado de acidez y el iacutendice de acidez del aceite problema

2- Deducir las expresiones del caacutelculo del Grado de acidez y del Iacutendice de acidez de un

aceite teniendo en cuenta que en toda valoracioacuten aacutecido-base se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

3- Calcular el grado de acidez de la leche problema

4- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado de acidez de la leche

5- Calcular la acidez total o grado aceacutetico del vinagre problema

6- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado aceacutetico de un vinagre

7- iquestCuaacuteles son los aacutecidos representativos del aceite de oliva de la leche del vinagre y

del vino Escriba su foacutermula quiacutemica

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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Los pH-metros efectuacutean una medida potenciomeacutetrica del pH y normalmente van

equipados con un electrodo de vidrio que posee una membrana de vidrio sensible a las

variaciones de pH y es selectivo a los iones H+ La parte electroacutenica del aparato realiza una

medida de la diferencia de potencial entre las membranas y la disolucioacuten que mediante la

ecuacioacuten de Nernst es transformada a escala de pH

Un indicador aacutecido-base es una sustancia orgaacutenica soluble cuyo color depende del pH

de la disolucioacuten donde se ha antildeadido

Se usan sobre todo en las valoraciones aacutecido-base En estas valoraciones una cantidad

exactamente medida de aacutecido o base se valora con una base o un aacutecido respectivamente de

concentracioacuten conocida El punto de equivalencia se alcanza cuando se ha antildeadido una cantidad

equivalente de reactivo valorante exactamente igual a los equivalentes de la sustancia problema

Se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

El punto final es el momento en que se da una valoracioacuten por terminada Viene dado por

el cambio brusco de color de un indicador Idealmente el punto final debe coincidir con el punto

de equivalencia pero esto no se cumple praacutecticamente nunca porque los indicadores son pares

aacutecidobase muy deacutebiles y tienen una zona de viraje caracteriacutestica que depende del valor de su

constante de acidez pH=pKIn y del color que posee la forma aacutecida y la forma baacutesica

Indicador pKIn Color en

forma aacutecida

Color en

forma baacutesica

Azul de timol 17 rojo amarillo

Naranja de metilo 34 rojo amarillo

Rojo de metilo 50 rojo amarillo

Tornasol 65 rojo azul

Azul de bromotimol 71 amarillo azul

Fenolftaleiacutena 94 incoloro rosa

Amarillo de alizarina R 112 amarillo rojo

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- vidrio de reloj

- vaso de precipitados

- bureta

- matraz erlenmeyer

- matraz aforado 100 mL

- matraz aforado 500 mL

- matraz aforado 1000 mL

- pipetas aforadas

- tubos de ensayo

- gradilla

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

- agitador magneacutetico

- pH-metro digital

Reactivos

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 1 en etanol

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Ftalato aacutecido de potasio

Disoluciones tampoacuten de pH 4 y 7

Agua destilada

Disolucioacuten de KCl 3M

Vino vinagre y otras bebidas

Disoluciones preparadas

Disolucioacuten y dilucioacuten

Si se trata de sustancias soacutelidas se pesa en un vidrio de reloj la cantidad adecuada Se

pasa el soluto a un matraz aforado arrastrando con agua destilada y lavando varias veces el

recipiente utilizado para la pesada Se agita hasta disolucioacuten total enrasando posteriormente

Nunca debe llenarse el matraz antes de la adicioacuten del soluto ni enrasar hasta que no esteacute

completamente disuelto

Para solutos liacutequidos se calcula el volumen necesario tomaacutendolo exactamente con una

pipeta a ser posible aforada y se vierte en el matraz aforado Enrasamos con el disolvente

homogeneizando muy bien antes de usar la disolucioacuten

1- Preparar 100 mL de una disolucioacuten 25 N de NaOH

2- A partir de ella preparar 250 mL de disolucioacuten 01N Guardar esta disolucioacuten en un frasco

de vidrio topacio anotando en la etiqueta del mismo especie quiacutemica concentracioacuten factor

nombre de la persona que lo ha preparado y fecha

3- Preparar partir de la disolucioacuten maacutes concentrada 100 mL de disolucioacuten 001 N 005 N y

0001N y reservar una parte de ellas en tubos de ensayo para medir posteriormente el pH

Estandarizacioacuten (caacutelculo del factor)

La valoracioacuten de la disolucioacuten 01N preparada anteriormente se efectuacutea utilizando como

sustancia patroacuten el ftalato aacutecido de potasio cuyo peso equivalente (Peq) coincide con su peso

molecular que es de 20423 gmol

Si utilizamos una bureta de 50 mL se pesa en un vidrio de reloj limpio y seco una

cantidad de patroacuten exactamente medida hasta el mg en un intervalo comprendido entre 08 y 09

g para ello usamos una balanza de precisioacuten Sin embargo si la bureta es de 25 mL se pesa

040-045 g

La cantidad pesada se introduce cuidadosamente en un erlenmeyer y se disuelve con

aproximadamente 25 mL de agua destilada antildeadiendo a continuacioacuten 2 o 3 gotas de disolucioacuten

de fenolftaleiacutena como indicador

La bureta se enjuaga primero con el reactivo a emplear (en este caso con la disolucioacuten

01N de NaOH) y posteriormente se rellena hasta el enrase Se debe tener mucho cuidado de

que no queden burbujas de aire en el interior de la bureta ya que estariacuteamos cometiendo un

error

La valoracioacuten se comienza calculando en primer lugar el volumen teoacuterico que debemos

consumir

V(mL)teoacutericos =

mg ftalato pesadoPeq ftalato

Nteoacuterica

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A continuacioacuten se vierte sobre el erlenmeyer que contiene la sustancia patroacuten disuelta un

volumen proacuteximo por defecto al volumen teoacuterico La valoracioacuten se continuacutea antildeadiendo gota a

gota sobre el erlenmeyer el reactivo valorante agitando continuamente hasta que la disolucioacuten

toma una coloracioacuten rosa que debe persistir durante 15-20 segundos Anotar el volumen de

NaOH 01N consumido realmente o volumen praacutectico

factor =Vteoacuterico

Vpraacutectico

Una vez obtenido el factor de correccioacuten la normalidad real de la disolucioacuten de NaOH preparada

resulta de multiplicar la normalidad teoacuterica por dicho factor

Nreal = Nteoacuterica times factor

La valoracioacuten de una disolucioacuten debe hacerse al menos dos veces Si los factores

calculados difieren entre siacute maacutes de 3-5 mileacutesimas debe efectuarse una tercera valoracioacuten y

calcular la media entre los valores maacutes proacuteximos desechando el valor maacutes dispar

Valoracioacuten aacutecido-base Determinacioacuten de la concentracioacuten de una disolucioacuten problema de

HCl mediante una disolucioacuten estandarizada de NaOH 01N

En un erlenmeyer limpio se ponen 10 mL exactamente medidos con pipeta de HCl de

concentracioacuten desconocida Se antildeaden unos 20 mL aproximadamente de agua destilada y 3 o

4 gotas del indicador fenolftaleiacutena

La bureta se enrasa a cero con la disolucioacuten de NaOH de concentracioacuten conocida (01N)

y factor calculado y se deja caer gota a gota sobre la disolucioacuten problema de HCl agitando

continuamente hasta que el indicador cambie de incoloro a color rosaacuteceo estable

(aproximadamente 20 segundos) llegaacutendose entonces al punto final de la valoracioacuten Anotar el

volumen de NaOH gastado y calcular la concentracioacuten de HCl problema

Medida del pH

El mantenimiento y uso del pH-metro exige unas miacutenimas normas que deben cumplirse

para un correcto funcionamiento del aparato

En primer lugar la parte del electrodo que lleva la membrana debe mantenerse siempre

huacutemeda Para ello se debe colocar la capucha protectora con una disolucioacuten de KCl 3M siempre

que no se vaya a usar durante un tiempo

Antes de proceder a una medida debe retirarse la capucha protectora Seguidamente el

electrodo se enjuaga perfectamente con agua destilada con objeto de disolver las partiacuteculas de

KCl que puedan quedar adheridas y se sumerge en un vaso de precipitados que contenga agua

destilada A continuacioacuten se quita la membrana situada en el extremo lateral superior con objeto

de igualar la presioacuten del electrolito interno del electrodo a la presioacuten atmosfeacuterica y se conecta el

aparato

El conmutador se situaraacute en posicioacuten de parada mantenieacutendolo asiacute durante unos 10

minutos Transcurrido este tiempo se retira el electrodo de la disolucioacuten en que estaba sumergido

y se procede a secarlo mediante un papel suave procediendo al ajuste del conjunto electrodo-

aparato medidor de potencial

Previamente a efectuar cualquier medida se debe sumergir la sonda de temperatura en la

disolucioacuten cuyo pH queremos medir El ajuste del pH-metro se realiza mediante el uso de

disoluciones tampoacuten de pH conocido Asiacute una vez secado el electrodo se procede a su inmersioacuten

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en una disolucioacuten de pH 7 y se siguen las instrucciones del fabricante del pH-metro A

continuacioacuten se enjuaga el electrodo con agua destilada y tras secarlo con un papel suave se

introduce en una disolucioacuten tampoacuten de pH 4 (si las disoluciones cuyo pH queremos medir son

aacutecidas) o bien en una disolucioacuten tampoacuten de pH 9 o 10 (si las disoluciones son baacutesicas) siguiendo

las instrucciones del fabricante del pH-metro Es recomendable que el electrodo se mantenga

sumergido en el tampoacuten de pH 4 hasta el momento de su utilizacioacuten

Antes de proceder a determinar el pH de una disolucioacuten el pH-metro debe estar

perfectamente ajustado y el electrodo completamente limpio enjuagaacutendolo varias veces con

agua destilada y secaacutendolo con un papel suave y humedecido

Por uacuteltimo el electrodo debe sumergirse en la disolucioacuten teniendo precaucioacuten de que no

roce con las paredes ni con el fondo del recipiente y de que al menos el liacutequido cubra

perfectamente el diafragma del electrodo Estas recomendaciones deben seguirse

escrupulosamente para conseguir medidas reproducibles

1- Ajustar el pH-metro seguacuten las normas enunciadas

2- Medir el pH de todas las disoluciones preparadas en la praacutectica de disoluciones y

diluciones

3- Medir el pH del agua destilada del agua de consumo de un vino vinagre y algunas

bebidas comunes

CUESTIONARIO

1- Calcular el factor de la disolucioacuten de NaOH que se han preparado

2- Diferencia entre punto final y punto de equivalencia

3- iquestPuede ser diferente el pH del punto final y el del punto de equivalencia Citar alguacuten

ejemplo

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PRAacuteCTICA 4

MEDIDAS DE LA ACIDEZ DE ACEITE LECHE Y VINAGRE

OBJETIVOS

Utilizar las teacutecnicas de valoracioacuten para conocer la composicioacuten en aacutecidos de distintos

productos naturales

Conocer el valor de pH de distintas bebidas

Comprender las formas de expresar el contenido en aacutecidos de distintos productos

naturales

Diferenciar entre acidez y pH

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

La acidez de un producto natural se considera como su contenido en sustancias aacutecidas

Habitualmente se determina mediante teacutecnicas de valoracioacuten aacutecido-base y se puede expresar

como la cantidad equivalente de un aacutecido caracteriacutestico de ese producto natural

Otra forma de expresar la acidez es mediante el valor de pH determinado con un pH-

metro no obstante este meacutetodo queda limitado a disoluciones acuosas

Formas de expresar la acidez de un aceite

Grado de acidez es el contenido en de los aacutecidos grasos libres contenidos en el aceite

En los aceites vegetales se expresa como si todos los aacutecidos libres fueran aacutecido oleico

(C18H34O2) Soacutelo en casos particulares y seguacuten la procedencia de la grasa se expresa

referida al aacutecido palmiacutetico (C16H32O2) aacutecido laacuteurico (C12H24O2) u otros Salvo que se

indique otra cosa la acidez de un aceite vegetal se entiende expresada en

119892 aacute119888119894119889119900 119900119897119890119894119888119900100 119892 119892119903119886119904119886frasl ( mm)

Iacutendice de acidez expresa el nordm de mg de KOH necesarios para neutralizar 1 g de aceite

o grasa

Forma de expresar la acidez de la leche

El aacutecido mayoritario contenido en la leche es el aacutecido laacutectico (CH3-CHOH-COOH) Por

ello se expresa la acidez como cantidad (g) de aacutecido laacutectico por cada 100 mL de leche

Forma de expresar la acidez del vinagre

El vinagre se considera una disolucioacuten acuosa obtenida por fermentacioacuten aceacutetica del vino

o de la sidra y contiene aacutecidos volaacutetiles como el aacutecido aceacutetico y aacutecidos no volaacutetiles como

el aacutecido tartaacuterico La acidez total o grado aceacutetico se define como la totalidad de los aacutecidos

que contiene el vinagre expresada en gramos de aacutecido aceacutetico (CH3-COOH) por cada

100 mL de vinagre

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer 250 mL

- vidrio de reloj

- vasos de precipitados

- matraces aforados

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

- probetas

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

Reactivos

KOH en lentejas (riqueza 85 Mm = 561)

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 01 y 1 en etanol

Ftalato aacutecido de potasio

Mezcla 11 etanol-eacuteter dietiacutelico neutralizada con KOH 01N

Vino vinagre y otras bebidas

Acidez de un aceite

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de KOH 01N o 05N estandarizada previamente y utilizando como indicador

fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Pesar con una aproximacioacuten de 001 g entre 10 y 15 g de aceite en un erlenmeyer

previamente tarado

Antildeadir 50 mL de la mezcla disolvente (alcohol-eacuteter etiacutelico) previamente neutralizada con

KOH 001N y agitar Antildeadir 5 mL de indicador fenolftaleiacutena 01

Cargar la bureta con el reactivo valorante KOH 01N o 005N Enrasar y comenzar la

valoracioacuten agitando continuamente hasta viraje del indicador Anotar el volumen de KOH

gastado

Grado de acidez ( aacutecido oleico) =VKOH ∙ M ∙ N

10 ∙ Paceite

Iacutendice de acidez =561 ∙ VKOH ∙ N

Paceite

V = volumen (mL) del reactivo valorante KOH utilizado

N = normalidad exacta del reactivo valorante KOH utilizado

M = masa molecular del aacutecido graso en que se expresa la acidez

(Moleacuteico=282 gmol Mpalmiacutetico= 256 gmol Mlauacuterico= 200 gmol)

P = peso (g) del aceite problema

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Acidez de la leche

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de NaOH 01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al

01 en etanol

Tomar 10 mL de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un

erlenmeyer Antildeadir unos 25 mL de agua destilada medidos con una probeta

Antildeadir unas 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N seguacuten el mismo procedimiento usado en la valoracioacuten del aceite

hasta viraje del indicador (coloracioacuten rosa persistente durante 20 s)

Acidez de la leche =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vleche

V = volumen (mL)

M = masa molar del aacutecido laacutectico (90 gmol)

Acidez del vinagre

Es una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante se usa una disolucioacuten de NaOH

01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Medir exactamente 2 mL de vinagre con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada

de 5 mL y verterlos en un erlenmeyer

Diluir con unos 25 mL de agua destilada medidos en una probeta

Antildeadir 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador

Acidez total o Grado aceacutetico =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vvinagre

V = volumen (mL)

M = masa molecular del aacutecido aceacutetico (60 gmol)

CUESTIONARIO

1- Calcular grado de acidez y el iacutendice de acidez del aceite problema

2- Deducir las expresiones del caacutelculo del Grado de acidez y del Iacutendice de acidez de un

aceite teniendo en cuenta que en toda valoracioacuten aacutecido-base se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

3- Calcular el grado de acidez de la leche problema

4- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado de acidez de la leche

5- Calcular la acidez total o grado aceacutetico del vinagre problema

6- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado aceacutetico de un vinagre

7- iquestCuaacuteles son los aacutecidos representativos del aceite de oliva de la leche del vinagre y

del vino Escriba su foacutermula quiacutemica

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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Ftalato aacutecido de potasio

Disoluciones tampoacuten de pH 4 y 7

Agua destilada

Disolucioacuten de KCl 3M

Vino vinagre y otras bebidas

Disoluciones preparadas

Disolucioacuten y dilucioacuten

Si se trata de sustancias soacutelidas se pesa en un vidrio de reloj la cantidad adecuada Se

pasa el soluto a un matraz aforado arrastrando con agua destilada y lavando varias veces el

recipiente utilizado para la pesada Se agita hasta disolucioacuten total enrasando posteriormente

Nunca debe llenarse el matraz antes de la adicioacuten del soluto ni enrasar hasta que no esteacute

completamente disuelto

Para solutos liacutequidos se calcula el volumen necesario tomaacutendolo exactamente con una

pipeta a ser posible aforada y se vierte en el matraz aforado Enrasamos con el disolvente

homogeneizando muy bien antes de usar la disolucioacuten

1- Preparar 100 mL de una disolucioacuten 25 N de NaOH

2- A partir de ella preparar 250 mL de disolucioacuten 01N Guardar esta disolucioacuten en un frasco

de vidrio topacio anotando en la etiqueta del mismo especie quiacutemica concentracioacuten factor

nombre de la persona que lo ha preparado y fecha

3- Preparar partir de la disolucioacuten maacutes concentrada 100 mL de disolucioacuten 001 N 005 N y

0001N y reservar una parte de ellas en tubos de ensayo para medir posteriormente el pH

Estandarizacioacuten (caacutelculo del factor)

La valoracioacuten de la disolucioacuten 01N preparada anteriormente se efectuacutea utilizando como

sustancia patroacuten el ftalato aacutecido de potasio cuyo peso equivalente (Peq) coincide con su peso

molecular que es de 20423 gmol

Si utilizamos una bureta de 50 mL se pesa en un vidrio de reloj limpio y seco una

cantidad de patroacuten exactamente medida hasta el mg en un intervalo comprendido entre 08 y 09

g para ello usamos una balanza de precisioacuten Sin embargo si la bureta es de 25 mL se pesa

040-045 g

La cantidad pesada se introduce cuidadosamente en un erlenmeyer y se disuelve con

aproximadamente 25 mL de agua destilada antildeadiendo a continuacioacuten 2 o 3 gotas de disolucioacuten

de fenolftaleiacutena como indicador

La bureta se enjuaga primero con el reactivo a emplear (en este caso con la disolucioacuten

01N de NaOH) y posteriormente se rellena hasta el enrase Se debe tener mucho cuidado de

que no queden burbujas de aire en el interior de la bureta ya que estariacuteamos cometiendo un

error

La valoracioacuten se comienza calculando en primer lugar el volumen teoacuterico que debemos

consumir

V(mL)teoacutericos =

mg ftalato pesadoPeq ftalato

Nteoacuterica

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A continuacioacuten se vierte sobre el erlenmeyer que contiene la sustancia patroacuten disuelta un

volumen proacuteximo por defecto al volumen teoacuterico La valoracioacuten se continuacutea antildeadiendo gota a

gota sobre el erlenmeyer el reactivo valorante agitando continuamente hasta que la disolucioacuten

toma una coloracioacuten rosa que debe persistir durante 15-20 segundos Anotar el volumen de

NaOH 01N consumido realmente o volumen praacutectico

factor =Vteoacuterico

Vpraacutectico

Una vez obtenido el factor de correccioacuten la normalidad real de la disolucioacuten de NaOH preparada

resulta de multiplicar la normalidad teoacuterica por dicho factor

Nreal = Nteoacuterica times factor

La valoracioacuten de una disolucioacuten debe hacerse al menos dos veces Si los factores

calculados difieren entre siacute maacutes de 3-5 mileacutesimas debe efectuarse una tercera valoracioacuten y

calcular la media entre los valores maacutes proacuteximos desechando el valor maacutes dispar

Valoracioacuten aacutecido-base Determinacioacuten de la concentracioacuten de una disolucioacuten problema de

HCl mediante una disolucioacuten estandarizada de NaOH 01N

En un erlenmeyer limpio se ponen 10 mL exactamente medidos con pipeta de HCl de

concentracioacuten desconocida Se antildeaden unos 20 mL aproximadamente de agua destilada y 3 o

4 gotas del indicador fenolftaleiacutena

La bureta se enrasa a cero con la disolucioacuten de NaOH de concentracioacuten conocida (01N)

y factor calculado y se deja caer gota a gota sobre la disolucioacuten problema de HCl agitando

continuamente hasta que el indicador cambie de incoloro a color rosaacuteceo estable

(aproximadamente 20 segundos) llegaacutendose entonces al punto final de la valoracioacuten Anotar el

volumen de NaOH gastado y calcular la concentracioacuten de HCl problema

Medida del pH

El mantenimiento y uso del pH-metro exige unas miacutenimas normas que deben cumplirse

para un correcto funcionamiento del aparato

En primer lugar la parte del electrodo que lleva la membrana debe mantenerse siempre

huacutemeda Para ello se debe colocar la capucha protectora con una disolucioacuten de KCl 3M siempre

que no se vaya a usar durante un tiempo

Antes de proceder a una medida debe retirarse la capucha protectora Seguidamente el

electrodo se enjuaga perfectamente con agua destilada con objeto de disolver las partiacuteculas de

KCl que puedan quedar adheridas y se sumerge en un vaso de precipitados que contenga agua

destilada A continuacioacuten se quita la membrana situada en el extremo lateral superior con objeto

de igualar la presioacuten del electrolito interno del electrodo a la presioacuten atmosfeacuterica y se conecta el

aparato

El conmutador se situaraacute en posicioacuten de parada mantenieacutendolo asiacute durante unos 10

minutos Transcurrido este tiempo se retira el electrodo de la disolucioacuten en que estaba sumergido

y se procede a secarlo mediante un papel suave procediendo al ajuste del conjunto electrodo-

aparato medidor de potencial

Previamente a efectuar cualquier medida se debe sumergir la sonda de temperatura en la

disolucioacuten cuyo pH queremos medir El ajuste del pH-metro se realiza mediante el uso de

disoluciones tampoacuten de pH conocido Asiacute una vez secado el electrodo se procede a su inmersioacuten

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en una disolucioacuten de pH 7 y se siguen las instrucciones del fabricante del pH-metro A

continuacioacuten se enjuaga el electrodo con agua destilada y tras secarlo con un papel suave se

introduce en una disolucioacuten tampoacuten de pH 4 (si las disoluciones cuyo pH queremos medir son

aacutecidas) o bien en una disolucioacuten tampoacuten de pH 9 o 10 (si las disoluciones son baacutesicas) siguiendo

las instrucciones del fabricante del pH-metro Es recomendable que el electrodo se mantenga

sumergido en el tampoacuten de pH 4 hasta el momento de su utilizacioacuten

Antes de proceder a determinar el pH de una disolucioacuten el pH-metro debe estar

perfectamente ajustado y el electrodo completamente limpio enjuagaacutendolo varias veces con

agua destilada y secaacutendolo con un papel suave y humedecido

Por uacuteltimo el electrodo debe sumergirse en la disolucioacuten teniendo precaucioacuten de que no

roce con las paredes ni con el fondo del recipiente y de que al menos el liacutequido cubra

perfectamente el diafragma del electrodo Estas recomendaciones deben seguirse

escrupulosamente para conseguir medidas reproducibles

1- Ajustar el pH-metro seguacuten las normas enunciadas

2- Medir el pH de todas las disoluciones preparadas en la praacutectica de disoluciones y

diluciones

3- Medir el pH del agua destilada del agua de consumo de un vino vinagre y algunas

bebidas comunes

CUESTIONARIO

1- Calcular el factor de la disolucioacuten de NaOH que se han preparado

2- Diferencia entre punto final y punto de equivalencia

3- iquestPuede ser diferente el pH del punto final y el del punto de equivalencia Citar alguacuten

ejemplo

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PRAacuteCTICA 4

MEDIDAS DE LA ACIDEZ DE ACEITE LECHE Y VINAGRE

OBJETIVOS

Utilizar las teacutecnicas de valoracioacuten para conocer la composicioacuten en aacutecidos de distintos

productos naturales

Conocer el valor de pH de distintas bebidas

Comprender las formas de expresar el contenido en aacutecidos de distintos productos

naturales

Diferenciar entre acidez y pH

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

La acidez de un producto natural se considera como su contenido en sustancias aacutecidas

Habitualmente se determina mediante teacutecnicas de valoracioacuten aacutecido-base y se puede expresar

como la cantidad equivalente de un aacutecido caracteriacutestico de ese producto natural

Otra forma de expresar la acidez es mediante el valor de pH determinado con un pH-

metro no obstante este meacutetodo queda limitado a disoluciones acuosas

Formas de expresar la acidez de un aceite

Grado de acidez es el contenido en de los aacutecidos grasos libres contenidos en el aceite

En los aceites vegetales se expresa como si todos los aacutecidos libres fueran aacutecido oleico

(C18H34O2) Soacutelo en casos particulares y seguacuten la procedencia de la grasa se expresa

referida al aacutecido palmiacutetico (C16H32O2) aacutecido laacuteurico (C12H24O2) u otros Salvo que se

indique otra cosa la acidez de un aceite vegetal se entiende expresada en

119892 aacute119888119894119889119900 119900119897119890119894119888119900100 119892 119892119903119886119904119886frasl ( mm)

Iacutendice de acidez expresa el nordm de mg de KOH necesarios para neutralizar 1 g de aceite

o grasa

Forma de expresar la acidez de la leche

El aacutecido mayoritario contenido en la leche es el aacutecido laacutectico (CH3-CHOH-COOH) Por

ello se expresa la acidez como cantidad (g) de aacutecido laacutectico por cada 100 mL de leche

Forma de expresar la acidez del vinagre

El vinagre se considera una disolucioacuten acuosa obtenida por fermentacioacuten aceacutetica del vino

o de la sidra y contiene aacutecidos volaacutetiles como el aacutecido aceacutetico y aacutecidos no volaacutetiles como

el aacutecido tartaacuterico La acidez total o grado aceacutetico se define como la totalidad de los aacutecidos

que contiene el vinagre expresada en gramos de aacutecido aceacutetico (CH3-COOH) por cada

100 mL de vinagre

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer 250 mL

- vidrio de reloj

- vasos de precipitados

- matraces aforados

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

- probetas

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

Reactivos

KOH en lentejas (riqueza 85 Mm = 561)

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 01 y 1 en etanol

Ftalato aacutecido de potasio

Mezcla 11 etanol-eacuteter dietiacutelico neutralizada con KOH 01N

Vino vinagre y otras bebidas

Acidez de un aceite

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de KOH 01N o 05N estandarizada previamente y utilizando como indicador

fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Pesar con una aproximacioacuten de 001 g entre 10 y 15 g de aceite en un erlenmeyer

previamente tarado

Antildeadir 50 mL de la mezcla disolvente (alcohol-eacuteter etiacutelico) previamente neutralizada con

KOH 001N y agitar Antildeadir 5 mL de indicador fenolftaleiacutena 01

Cargar la bureta con el reactivo valorante KOH 01N o 005N Enrasar y comenzar la

valoracioacuten agitando continuamente hasta viraje del indicador Anotar el volumen de KOH

gastado

Grado de acidez ( aacutecido oleico) =VKOH ∙ M ∙ N

10 ∙ Paceite

Iacutendice de acidez =561 ∙ VKOH ∙ N

Paceite

V = volumen (mL) del reactivo valorante KOH utilizado

N = normalidad exacta del reactivo valorante KOH utilizado

M = masa molecular del aacutecido graso en que se expresa la acidez

(Moleacuteico=282 gmol Mpalmiacutetico= 256 gmol Mlauacuterico= 200 gmol)

P = peso (g) del aceite problema

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Acidez de la leche

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de NaOH 01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al

01 en etanol

Tomar 10 mL de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un

erlenmeyer Antildeadir unos 25 mL de agua destilada medidos con una probeta

Antildeadir unas 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N seguacuten el mismo procedimiento usado en la valoracioacuten del aceite

hasta viraje del indicador (coloracioacuten rosa persistente durante 20 s)

Acidez de la leche =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vleche

V = volumen (mL)

M = masa molar del aacutecido laacutectico (90 gmol)

Acidez del vinagre

Es una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante se usa una disolucioacuten de NaOH

01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Medir exactamente 2 mL de vinagre con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada

de 5 mL y verterlos en un erlenmeyer

Diluir con unos 25 mL de agua destilada medidos en una probeta

Antildeadir 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador

Acidez total o Grado aceacutetico =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vvinagre

V = volumen (mL)

M = masa molecular del aacutecido aceacutetico (60 gmol)

CUESTIONARIO

1- Calcular grado de acidez y el iacutendice de acidez del aceite problema

2- Deducir las expresiones del caacutelculo del Grado de acidez y del Iacutendice de acidez de un

aceite teniendo en cuenta que en toda valoracioacuten aacutecido-base se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

3- Calcular el grado de acidez de la leche problema

4- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado de acidez de la leche

5- Calcular la acidez total o grado aceacutetico del vinagre problema

6- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado aceacutetico de un vinagre

7- iquestCuaacuteles son los aacutecidos representativos del aceite de oliva de la leche del vinagre y

del vino Escriba su foacutermula quiacutemica

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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- 32 -

1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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A continuacioacuten se vierte sobre el erlenmeyer que contiene la sustancia patroacuten disuelta un

volumen proacuteximo por defecto al volumen teoacuterico La valoracioacuten se continuacutea antildeadiendo gota a

gota sobre el erlenmeyer el reactivo valorante agitando continuamente hasta que la disolucioacuten

toma una coloracioacuten rosa que debe persistir durante 15-20 segundos Anotar el volumen de

NaOH 01N consumido realmente o volumen praacutectico

factor =Vteoacuterico

Vpraacutectico

Una vez obtenido el factor de correccioacuten la normalidad real de la disolucioacuten de NaOH preparada

resulta de multiplicar la normalidad teoacuterica por dicho factor

Nreal = Nteoacuterica times factor

La valoracioacuten de una disolucioacuten debe hacerse al menos dos veces Si los factores

calculados difieren entre siacute maacutes de 3-5 mileacutesimas debe efectuarse una tercera valoracioacuten y

calcular la media entre los valores maacutes proacuteximos desechando el valor maacutes dispar

Valoracioacuten aacutecido-base Determinacioacuten de la concentracioacuten de una disolucioacuten problema de

HCl mediante una disolucioacuten estandarizada de NaOH 01N

En un erlenmeyer limpio se ponen 10 mL exactamente medidos con pipeta de HCl de

concentracioacuten desconocida Se antildeaden unos 20 mL aproximadamente de agua destilada y 3 o

4 gotas del indicador fenolftaleiacutena

La bureta se enrasa a cero con la disolucioacuten de NaOH de concentracioacuten conocida (01N)

y factor calculado y se deja caer gota a gota sobre la disolucioacuten problema de HCl agitando

continuamente hasta que el indicador cambie de incoloro a color rosaacuteceo estable

(aproximadamente 20 segundos) llegaacutendose entonces al punto final de la valoracioacuten Anotar el

volumen de NaOH gastado y calcular la concentracioacuten de HCl problema

Medida del pH

El mantenimiento y uso del pH-metro exige unas miacutenimas normas que deben cumplirse

para un correcto funcionamiento del aparato

En primer lugar la parte del electrodo que lleva la membrana debe mantenerse siempre

huacutemeda Para ello se debe colocar la capucha protectora con una disolucioacuten de KCl 3M siempre

que no se vaya a usar durante un tiempo

Antes de proceder a una medida debe retirarse la capucha protectora Seguidamente el

electrodo se enjuaga perfectamente con agua destilada con objeto de disolver las partiacuteculas de

KCl que puedan quedar adheridas y se sumerge en un vaso de precipitados que contenga agua

destilada A continuacioacuten se quita la membrana situada en el extremo lateral superior con objeto

de igualar la presioacuten del electrolito interno del electrodo a la presioacuten atmosfeacuterica y se conecta el

aparato

El conmutador se situaraacute en posicioacuten de parada mantenieacutendolo asiacute durante unos 10

minutos Transcurrido este tiempo se retira el electrodo de la disolucioacuten en que estaba sumergido

y se procede a secarlo mediante un papel suave procediendo al ajuste del conjunto electrodo-

aparato medidor de potencial

Previamente a efectuar cualquier medida se debe sumergir la sonda de temperatura en la

disolucioacuten cuyo pH queremos medir El ajuste del pH-metro se realiza mediante el uso de

disoluciones tampoacuten de pH conocido Asiacute una vez secado el electrodo se procede a su inmersioacuten

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en una disolucioacuten de pH 7 y se siguen las instrucciones del fabricante del pH-metro A

continuacioacuten se enjuaga el electrodo con agua destilada y tras secarlo con un papel suave se

introduce en una disolucioacuten tampoacuten de pH 4 (si las disoluciones cuyo pH queremos medir son

aacutecidas) o bien en una disolucioacuten tampoacuten de pH 9 o 10 (si las disoluciones son baacutesicas) siguiendo

las instrucciones del fabricante del pH-metro Es recomendable que el electrodo se mantenga

sumergido en el tampoacuten de pH 4 hasta el momento de su utilizacioacuten

Antes de proceder a determinar el pH de una disolucioacuten el pH-metro debe estar

perfectamente ajustado y el electrodo completamente limpio enjuagaacutendolo varias veces con

agua destilada y secaacutendolo con un papel suave y humedecido

Por uacuteltimo el electrodo debe sumergirse en la disolucioacuten teniendo precaucioacuten de que no

roce con las paredes ni con el fondo del recipiente y de que al menos el liacutequido cubra

perfectamente el diafragma del electrodo Estas recomendaciones deben seguirse

escrupulosamente para conseguir medidas reproducibles

1- Ajustar el pH-metro seguacuten las normas enunciadas

2- Medir el pH de todas las disoluciones preparadas en la praacutectica de disoluciones y

diluciones

3- Medir el pH del agua destilada del agua de consumo de un vino vinagre y algunas

bebidas comunes

CUESTIONARIO

1- Calcular el factor de la disolucioacuten de NaOH que se han preparado

2- Diferencia entre punto final y punto de equivalencia

3- iquestPuede ser diferente el pH del punto final y el del punto de equivalencia Citar alguacuten

ejemplo

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PRAacuteCTICA 4

MEDIDAS DE LA ACIDEZ DE ACEITE LECHE Y VINAGRE

OBJETIVOS

Utilizar las teacutecnicas de valoracioacuten para conocer la composicioacuten en aacutecidos de distintos

productos naturales

Conocer el valor de pH de distintas bebidas

Comprender las formas de expresar el contenido en aacutecidos de distintos productos

naturales

Diferenciar entre acidez y pH

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

La acidez de un producto natural se considera como su contenido en sustancias aacutecidas

Habitualmente se determina mediante teacutecnicas de valoracioacuten aacutecido-base y se puede expresar

como la cantidad equivalente de un aacutecido caracteriacutestico de ese producto natural

Otra forma de expresar la acidez es mediante el valor de pH determinado con un pH-

metro no obstante este meacutetodo queda limitado a disoluciones acuosas

Formas de expresar la acidez de un aceite

Grado de acidez es el contenido en de los aacutecidos grasos libres contenidos en el aceite

En los aceites vegetales se expresa como si todos los aacutecidos libres fueran aacutecido oleico

(C18H34O2) Soacutelo en casos particulares y seguacuten la procedencia de la grasa se expresa

referida al aacutecido palmiacutetico (C16H32O2) aacutecido laacuteurico (C12H24O2) u otros Salvo que se

indique otra cosa la acidez de un aceite vegetal se entiende expresada en

119892 aacute119888119894119889119900 119900119897119890119894119888119900100 119892 119892119903119886119904119886frasl ( mm)

Iacutendice de acidez expresa el nordm de mg de KOH necesarios para neutralizar 1 g de aceite

o grasa

Forma de expresar la acidez de la leche

El aacutecido mayoritario contenido en la leche es el aacutecido laacutectico (CH3-CHOH-COOH) Por

ello se expresa la acidez como cantidad (g) de aacutecido laacutectico por cada 100 mL de leche

Forma de expresar la acidez del vinagre

El vinagre se considera una disolucioacuten acuosa obtenida por fermentacioacuten aceacutetica del vino

o de la sidra y contiene aacutecidos volaacutetiles como el aacutecido aceacutetico y aacutecidos no volaacutetiles como

el aacutecido tartaacuterico La acidez total o grado aceacutetico se define como la totalidad de los aacutecidos

que contiene el vinagre expresada en gramos de aacutecido aceacutetico (CH3-COOH) por cada

100 mL de vinagre

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer 250 mL

- vidrio de reloj

- vasos de precipitados

- matraces aforados

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

- probetas

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

Reactivos

KOH en lentejas (riqueza 85 Mm = 561)

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 01 y 1 en etanol

Ftalato aacutecido de potasio

Mezcla 11 etanol-eacuteter dietiacutelico neutralizada con KOH 01N

Vino vinagre y otras bebidas

Acidez de un aceite

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de KOH 01N o 05N estandarizada previamente y utilizando como indicador

fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Pesar con una aproximacioacuten de 001 g entre 10 y 15 g de aceite en un erlenmeyer

previamente tarado

Antildeadir 50 mL de la mezcla disolvente (alcohol-eacuteter etiacutelico) previamente neutralizada con

KOH 001N y agitar Antildeadir 5 mL de indicador fenolftaleiacutena 01

Cargar la bureta con el reactivo valorante KOH 01N o 005N Enrasar y comenzar la

valoracioacuten agitando continuamente hasta viraje del indicador Anotar el volumen de KOH

gastado

Grado de acidez ( aacutecido oleico) =VKOH ∙ M ∙ N

10 ∙ Paceite

Iacutendice de acidez =561 ∙ VKOH ∙ N

Paceite

V = volumen (mL) del reactivo valorante KOH utilizado

N = normalidad exacta del reactivo valorante KOH utilizado

M = masa molecular del aacutecido graso en que se expresa la acidez

(Moleacuteico=282 gmol Mpalmiacutetico= 256 gmol Mlauacuterico= 200 gmol)

P = peso (g) del aceite problema

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Acidez de la leche

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de NaOH 01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al

01 en etanol

Tomar 10 mL de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un

erlenmeyer Antildeadir unos 25 mL de agua destilada medidos con una probeta

Antildeadir unas 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N seguacuten el mismo procedimiento usado en la valoracioacuten del aceite

hasta viraje del indicador (coloracioacuten rosa persistente durante 20 s)

Acidez de la leche =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vleche

V = volumen (mL)

M = masa molar del aacutecido laacutectico (90 gmol)

Acidez del vinagre

Es una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante se usa una disolucioacuten de NaOH

01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Medir exactamente 2 mL de vinagre con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada

de 5 mL y verterlos en un erlenmeyer

Diluir con unos 25 mL de agua destilada medidos en una probeta

Antildeadir 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador

Acidez total o Grado aceacutetico =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vvinagre

V = volumen (mL)

M = masa molecular del aacutecido aceacutetico (60 gmol)

CUESTIONARIO

1- Calcular grado de acidez y el iacutendice de acidez del aceite problema

2- Deducir las expresiones del caacutelculo del Grado de acidez y del Iacutendice de acidez de un

aceite teniendo en cuenta que en toda valoracioacuten aacutecido-base se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

3- Calcular el grado de acidez de la leche problema

4- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado de acidez de la leche

5- Calcular la acidez total o grado aceacutetico del vinagre problema

6- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado aceacutetico de un vinagre

7- iquestCuaacuteles son los aacutecidos representativos del aceite de oliva de la leche del vinagre y

del vino Escriba su foacutermula quiacutemica

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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en una disolucioacuten de pH 7 y se siguen las instrucciones del fabricante del pH-metro A

continuacioacuten se enjuaga el electrodo con agua destilada y tras secarlo con un papel suave se

introduce en una disolucioacuten tampoacuten de pH 4 (si las disoluciones cuyo pH queremos medir son

aacutecidas) o bien en una disolucioacuten tampoacuten de pH 9 o 10 (si las disoluciones son baacutesicas) siguiendo

las instrucciones del fabricante del pH-metro Es recomendable que el electrodo se mantenga

sumergido en el tampoacuten de pH 4 hasta el momento de su utilizacioacuten

Antes de proceder a determinar el pH de una disolucioacuten el pH-metro debe estar

perfectamente ajustado y el electrodo completamente limpio enjuagaacutendolo varias veces con

agua destilada y secaacutendolo con un papel suave y humedecido

Por uacuteltimo el electrodo debe sumergirse en la disolucioacuten teniendo precaucioacuten de que no

roce con las paredes ni con el fondo del recipiente y de que al menos el liacutequido cubra

perfectamente el diafragma del electrodo Estas recomendaciones deben seguirse

escrupulosamente para conseguir medidas reproducibles

1- Ajustar el pH-metro seguacuten las normas enunciadas

2- Medir el pH de todas las disoluciones preparadas en la praacutectica de disoluciones y

diluciones

3- Medir el pH del agua destilada del agua de consumo de un vino vinagre y algunas

bebidas comunes

CUESTIONARIO

1- Calcular el factor de la disolucioacuten de NaOH que se han preparado

2- Diferencia entre punto final y punto de equivalencia

3- iquestPuede ser diferente el pH del punto final y el del punto de equivalencia Citar alguacuten

ejemplo

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PRAacuteCTICA 4

MEDIDAS DE LA ACIDEZ DE ACEITE LECHE Y VINAGRE

OBJETIVOS

Utilizar las teacutecnicas de valoracioacuten para conocer la composicioacuten en aacutecidos de distintos

productos naturales

Conocer el valor de pH de distintas bebidas

Comprender las formas de expresar el contenido en aacutecidos de distintos productos

naturales

Diferenciar entre acidez y pH

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

La acidez de un producto natural se considera como su contenido en sustancias aacutecidas

Habitualmente se determina mediante teacutecnicas de valoracioacuten aacutecido-base y se puede expresar

como la cantidad equivalente de un aacutecido caracteriacutestico de ese producto natural

Otra forma de expresar la acidez es mediante el valor de pH determinado con un pH-

metro no obstante este meacutetodo queda limitado a disoluciones acuosas

Formas de expresar la acidez de un aceite

Grado de acidez es el contenido en de los aacutecidos grasos libres contenidos en el aceite

En los aceites vegetales se expresa como si todos los aacutecidos libres fueran aacutecido oleico

(C18H34O2) Soacutelo en casos particulares y seguacuten la procedencia de la grasa se expresa

referida al aacutecido palmiacutetico (C16H32O2) aacutecido laacuteurico (C12H24O2) u otros Salvo que se

indique otra cosa la acidez de un aceite vegetal se entiende expresada en

119892 aacute119888119894119889119900 119900119897119890119894119888119900100 119892 119892119903119886119904119886frasl ( mm)

Iacutendice de acidez expresa el nordm de mg de KOH necesarios para neutralizar 1 g de aceite

o grasa

Forma de expresar la acidez de la leche

El aacutecido mayoritario contenido en la leche es el aacutecido laacutectico (CH3-CHOH-COOH) Por

ello se expresa la acidez como cantidad (g) de aacutecido laacutectico por cada 100 mL de leche

Forma de expresar la acidez del vinagre

El vinagre se considera una disolucioacuten acuosa obtenida por fermentacioacuten aceacutetica del vino

o de la sidra y contiene aacutecidos volaacutetiles como el aacutecido aceacutetico y aacutecidos no volaacutetiles como

el aacutecido tartaacuterico La acidez total o grado aceacutetico se define como la totalidad de los aacutecidos

que contiene el vinagre expresada en gramos de aacutecido aceacutetico (CH3-COOH) por cada

100 mL de vinagre

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer 250 mL

- vidrio de reloj

- vasos de precipitados

- matraces aforados

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

- probetas

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

Reactivos

KOH en lentejas (riqueza 85 Mm = 561)

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 01 y 1 en etanol

Ftalato aacutecido de potasio

Mezcla 11 etanol-eacuteter dietiacutelico neutralizada con KOH 01N

Vino vinagre y otras bebidas

Acidez de un aceite

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de KOH 01N o 05N estandarizada previamente y utilizando como indicador

fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Pesar con una aproximacioacuten de 001 g entre 10 y 15 g de aceite en un erlenmeyer

previamente tarado

Antildeadir 50 mL de la mezcla disolvente (alcohol-eacuteter etiacutelico) previamente neutralizada con

KOH 001N y agitar Antildeadir 5 mL de indicador fenolftaleiacutena 01

Cargar la bureta con el reactivo valorante KOH 01N o 005N Enrasar y comenzar la

valoracioacuten agitando continuamente hasta viraje del indicador Anotar el volumen de KOH

gastado

Grado de acidez ( aacutecido oleico) =VKOH ∙ M ∙ N

10 ∙ Paceite

Iacutendice de acidez =561 ∙ VKOH ∙ N

Paceite

V = volumen (mL) del reactivo valorante KOH utilizado

N = normalidad exacta del reactivo valorante KOH utilizado

M = masa molecular del aacutecido graso en que se expresa la acidez

(Moleacuteico=282 gmol Mpalmiacutetico= 256 gmol Mlauacuterico= 200 gmol)

P = peso (g) del aceite problema

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Acidez de la leche

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de NaOH 01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al

01 en etanol

Tomar 10 mL de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un

erlenmeyer Antildeadir unos 25 mL de agua destilada medidos con una probeta

Antildeadir unas 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N seguacuten el mismo procedimiento usado en la valoracioacuten del aceite

hasta viraje del indicador (coloracioacuten rosa persistente durante 20 s)

Acidez de la leche =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vleche

V = volumen (mL)

M = masa molar del aacutecido laacutectico (90 gmol)

Acidez del vinagre

Es una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante se usa una disolucioacuten de NaOH

01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Medir exactamente 2 mL de vinagre con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada

de 5 mL y verterlos en un erlenmeyer

Diluir con unos 25 mL de agua destilada medidos en una probeta

Antildeadir 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador

Acidez total o Grado aceacutetico =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vvinagre

V = volumen (mL)

M = masa molecular del aacutecido aceacutetico (60 gmol)

CUESTIONARIO

1- Calcular grado de acidez y el iacutendice de acidez del aceite problema

2- Deducir las expresiones del caacutelculo del Grado de acidez y del Iacutendice de acidez de un

aceite teniendo en cuenta que en toda valoracioacuten aacutecido-base se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

3- Calcular el grado de acidez de la leche problema

4- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado de acidez de la leche

5- Calcular la acidez total o grado aceacutetico del vinagre problema

6- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado aceacutetico de un vinagre

7- iquestCuaacuteles son los aacutecidos representativos del aceite de oliva de la leche del vinagre y

del vino Escriba su foacutermula quiacutemica

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Departamento de Quiacutemica Agriacutecola y Edafologiacutea

Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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PRAacuteCTICA 4

MEDIDAS DE LA ACIDEZ DE ACEITE LECHE Y VINAGRE

OBJETIVOS

Utilizar las teacutecnicas de valoracioacuten para conocer la composicioacuten en aacutecidos de distintos

productos naturales

Conocer el valor de pH de distintas bebidas

Comprender las formas de expresar el contenido en aacutecidos de distintos productos

naturales

Diferenciar entre acidez y pH

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

La acidez de un producto natural se considera como su contenido en sustancias aacutecidas

Habitualmente se determina mediante teacutecnicas de valoracioacuten aacutecido-base y se puede expresar

como la cantidad equivalente de un aacutecido caracteriacutestico de ese producto natural

Otra forma de expresar la acidez es mediante el valor de pH determinado con un pH-

metro no obstante este meacutetodo queda limitado a disoluciones acuosas

Formas de expresar la acidez de un aceite

Grado de acidez es el contenido en de los aacutecidos grasos libres contenidos en el aceite

En los aceites vegetales se expresa como si todos los aacutecidos libres fueran aacutecido oleico

(C18H34O2) Soacutelo en casos particulares y seguacuten la procedencia de la grasa se expresa

referida al aacutecido palmiacutetico (C16H32O2) aacutecido laacuteurico (C12H24O2) u otros Salvo que se

indique otra cosa la acidez de un aceite vegetal se entiende expresada en

119892 aacute119888119894119889119900 119900119897119890119894119888119900100 119892 119892119903119886119904119886frasl ( mm)

Iacutendice de acidez expresa el nordm de mg de KOH necesarios para neutralizar 1 g de aceite

o grasa

Forma de expresar la acidez de la leche

El aacutecido mayoritario contenido en la leche es el aacutecido laacutectico (CH3-CHOH-COOH) Por

ello se expresa la acidez como cantidad (g) de aacutecido laacutectico por cada 100 mL de leche

Forma de expresar la acidez del vinagre

El vinagre se considera una disolucioacuten acuosa obtenida por fermentacioacuten aceacutetica del vino

o de la sidra y contiene aacutecidos volaacutetiles como el aacutecido aceacutetico y aacutecidos no volaacutetiles como

el aacutecido tartaacuterico La acidez total o grado aceacutetico se define como la totalidad de los aacutecidos

que contiene el vinagre expresada en gramos de aacutecido aceacutetico (CH3-COOH) por cada

100 mL de vinagre

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer 250 mL

- vidrio de reloj

- vasos de precipitados

- matraces aforados

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

- probetas

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

Reactivos

KOH en lentejas (riqueza 85 Mm = 561)

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 01 y 1 en etanol

Ftalato aacutecido de potasio

Mezcla 11 etanol-eacuteter dietiacutelico neutralizada con KOH 01N

Vino vinagre y otras bebidas

Acidez de un aceite

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de KOH 01N o 05N estandarizada previamente y utilizando como indicador

fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Pesar con una aproximacioacuten de 001 g entre 10 y 15 g de aceite en un erlenmeyer

previamente tarado

Antildeadir 50 mL de la mezcla disolvente (alcohol-eacuteter etiacutelico) previamente neutralizada con

KOH 001N y agitar Antildeadir 5 mL de indicador fenolftaleiacutena 01

Cargar la bureta con el reactivo valorante KOH 01N o 005N Enrasar y comenzar la

valoracioacuten agitando continuamente hasta viraje del indicador Anotar el volumen de KOH

gastado

Grado de acidez ( aacutecido oleico) =VKOH ∙ M ∙ N

10 ∙ Paceite

Iacutendice de acidez =561 ∙ VKOH ∙ N

Paceite

V = volumen (mL) del reactivo valorante KOH utilizado

N = normalidad exacta del reactivo valorante KOH utilizado

M = masa molecular del aacutecido graso en que se expresa la acidez

(Moleacuteico=282 gmol Mpalmiacutetico= 256 gmol Mlauacuterico= 200 gmol)

P = peso (g) del aceite problema

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Acidez de la leche

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de NaOH 01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al

01 en etanol

Tomar 10 mL de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un

erlenmeyer Antildeadir unos 25 mL de agua destilada medidos con una probeta

Antildeadir unas 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N seguacuten el mismo procedimiento usado en la valoracioacuten del aceite

hasta viraje del indicador (coloracioacuten rosa persistente durante 20 s)

Acidez de la leche =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vleche

V = volumen (mL)

M = masa molar del aacutecido laacutectico (90 gmol)

Acidez del vinagre

Es una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante se usa una disolucioacuten de NaOH

01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Medir exactamente 2 mL de vinagre con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada

de 5 mL y verterlos en un erlenmeyer

Diluir con unos 25 mL de agua destilada medidos en una probeta

Antildeadir 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador

Acidez total o Grado aceacutetico =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vvinagre

V = volumen (mL)

M = masa molecular del aacutecido aceacutetico (60 gmol)

CUESTIONARIO

1- Calcular grado de acidez y el iacutendice de acidez del aceite problema

2- Deducir las expresiones del caacutelculo del Grado de acidez y del Iacutendice de acidez de un

aceite teniendo en cuenta que en toda valoracioacuten aacutecido-base se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

3- Calcular el grado de acidez de la leche problema

4- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado de acidez de la leche

5- Calcular la acidez total o grado aceacutetico del vinagre problema

6- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado aceacutetico de un vinagre

7- iquestCuaacuteles son los aacutecidos representativos del aceite de oliva de la leche del vinagre y

del vino Escriba su foacutermula quiacutemica

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer 250 mL

- vidrio de reloj

- vasos de precipitados

- matraces aforados

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

- probetas

Aparatos

- balanza granatario

- balanza de precisioacuten

Reactivos

KOH en lentejas (riqueza 85 Mm = 561)

NaOH en lentejas (riqueza 97 Mm = 40)

HCl (riqueza 35 d = 118 KgL Mm = 365)

Fenolftaleiacutena 01 y 1 en etanol

Ftalato aacutecido de potasio

Mezcla 11 etanol-eacuteter dietiacutelico neutralizada con KOH 01N

Vino vinagre y otras bebidas

Acidez de un aceite

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de KOH 01N o 05N estandarizada previamente y utilizando como indicador

fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Pesar con una aproximacioacuten de 001 g entre 10 y 15 g de aceite en un erlenmeyer

previamente tarado

Antildeadir 50 mL de la mezcla disolvente (alcohol-eacuteter etiacutelico) previamente neutralizada con

KOH 001N y agitar Antildeadir 5 mL de indicador fenolftaleiacutena 01

Cargar la bureta con el reactivo valorante KOH 01N o 005N Enrasar y comenzar la

valoracioacuten agitando continuamente hasta viraje del indicador Anotar el volumen de KOH

gastado

Grado de acidez ( aacutecido oleico) =VKOH ∙ M ∙ N

10 ∙ Paceite

Iacutendice de acidez =561 ∙ VKOH ∙ N

Paceite

V = volumen (mL) del reactivo valorante KOH utilizado

N = normalidad exacta del reactivo valorante KOH utilizado

M = masa molecular del aacutecido graso en que se expresa la acidez

(Moleacuteico=282 gmol Mpalmiacutetico= 256 gmol Mlauacuterico= 200 gmol)

P = peso (g) del aceite problema

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- 21 -

Acidez de la leche

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de NaOH 01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al

01 en etanol

Tomar 10 mL de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un

erlenmeyer Antildeadir unos 25 mL de agua destilada medidos con una probeta

Antildeadir unas 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N seguacuten el mismo procedimiento usado en la valoracioacuten del aceite

hasta viraje del indicador (coloracioacuten rosa persistente durante 20 s)

Acidez de la leche =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vleche

V = volumen (mL)

M = masa molar del aacutecido laacutectico (90 gmol)

Acidez del vinagre

Es una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante se usa una disolucioacuten de NaOH

01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Medir exactamente 2 mL de vinagre con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada

de 5 mL y verterlos en un erlenmeyer

Diluir con unos 25 mL de agua destilada medidos en una probeta

Antildeadir 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador

Acidez total o Grado aceacutetico =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vvinagre

V = volumen (mL)

M = masa molecular del aacutecido aceacutetico (60 gmol)

CUESTIONARIO

1- Calcular grado de acidez y el iacutendice de acidez del aceite problema

2- Deducir las expresiones del caacutelculo del Grado de acidez y del Iacutendice de acidez de un

aceite teniendo en cuenta que en toda valoracioacuten aacutecido-base se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

3- Calcular el grado de acidez de la leche problema

4- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado de acidez de la leche

5- Calcular la acidez total o grado aceacutetico del vinagre problema

6- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado aceacutetico de un vinagre

7- iquestCuaacuteles son los aacutecidos representativos del aceite de oliva de la leche del vinagre y

del vino Escriba su foacutermula quiacutemica

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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Acidez de la leche

Consiste en una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante debe usarse una

disolucioacuten de NaOH 01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al

01 en etanol

Tomar 10 mL de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un

erlenmeyer Antildeadir unos 25 mL de agua destilada medidos con una probeta

Antildeadir unas 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N seguacuten el mismo procedimiento usado en la valoracioacuten del aceite

hasta viraje del indicador (coloracioacuten rosa persistente durante 20 s)

Acidez de la leche =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vleche

V = volumen (mL)

M = masa molar del aacutecido laacutectico (90 gmol)

Acidez del vinagre

Es una valoracioacuten aacutecido-base Como reactivo valorante se usa una disolucioacuten de NaOH

01N estandarizada previamente y como indicador se usa fenolftaleiacutena al 01 en etanol

Medir exactamente 2 mL de vinagre con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada

de 5 mL y verterlos en un erlenmeyer

Diluir con unos 25 mL de agua destilada medidos en una probeta

Antildeadir 2 o 3 gotas de la disolucioacuten de fenolftaleiacutena 1

Valorar con NaOH 01N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador

Acidez total o Grado aceacutetico =VNaOH ∙ 10minus3 ∙ N ∙ M ∙ 100

Vvinagre

V = volumen (mL)

M = masa molecular del aacutecido aceacutetico (60 gmol)

CUESTIONARIO

1- Calcular grado de acidez y el iacutendice de acidez del aceite problema

2- Deducir las expresiones del caacutelculo del Grado de acidez y del Iacutendice de acidez de un

aceite teniendo en cuenta que en toda valoracioacuten aacutecido-base se cumple

equivalentes de aacutecido = equivalentes de base

3- Calcular el grado de acidez de la leche problema

4- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado de acidez de la leche

5- Calcular la acidez total o grado aceacutetico del vinagre problema

6- Deducir la expresioacuten correspondiente al grado aceacutetico de un vinagre

7- iquestCuaacuteles son los aacutecidos representativos del aceite de oliva de la leche del vinagre y

del vino Escriba su foacutermula quiacutemica

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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- 32 -

1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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PRAacuteCTICA 5

VOLUMETRIacuteAS DE OXIDACIOacuteN-REDUCCIOacuteN

PERMANGAMETRIacuteA Y YODOMETRIacuteA

OBJETIVOS

Recordar los conceptos de oxidante y reductor

Recordar el ajuste de reacciones redox por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

Recordar el concepto de equivalente electroquiacutemico

Conocer las aplicaciones de las volumetriacuteas redox

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

En una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten se produce un intercambio de electrones (e-)

Una sustancia se oxida cuando pierde electrones

Ag0 Ag+ + 1e-

Y se reduce cuando los gana

Cu+2 + 2e- Cu0

En una reaccioacuten redox se produce al mismo tiempo la oxidacioacuten y la reduccioacuten siendo

igual el nuacutemero de electrones cedidos en la oxidacioacuten que los ganados en la reduccioacuten

Cu0 + 2Ag+ Cu+2 + 2Ag0

Una especie quiacutemica (aacutetomo moleacutecula o ioacuten) puede encontrarse en forma oxidada o en

forma reducida y se habla entonces de pares redox Ag+Ag0 Cu+2Cu0

En muchas reacciones redox debe tenerse en cuenta el medio en el que se produce la

reaccioacuten Asiacute por ejemplo la reduccioacuten del ioacuten permanganato es diferente si se hace en medio

aacutecido o en medio baacutesico

medio aacutecido MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + H2O

medio baacutesico MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-

El caraacutecter oxidante o reductor de las especies quiacutemicas si son elementos depende de

su posicioacuten en el sistema perioacutedico y se mide mediante el potencial de oxidacioacuten-reduccioacuten

(E) en voltios (v) El potencial de reduccioacuten nos compara la tendencia de la forma oxidada de

una especie quiacutemica a aceptar electrones y por tanto a reducirse frente al par H+frac12H2 que se

usa como referencia y al que se asigna un potencial normal de 0 v

Si el potencial de oxidacioacuten o el de reduccioacuten se determina a concentraciones 1M y a la

presioacuten de 1 atm y 25 ordmC de temperatura se denomina potencial normal (E0) bien de oxidacioacuten

(PNO) o de reduccioacuten (PNR)

El potencial redox de una reaccioacuten es funcioacuten por tanto de la concentracioacuten de las

especies que intervienen de su potencial normal de la temperatura y de la presioacuten seguacuten la Ley

de Nernst

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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E = E0 minusR ∙ T

n ∙ Fln Q

donde n es el nuacutemero de electrones que se intercambian en la reaccioacuten considerada F es 1

faraday (96500 culombios) y Q representa la Ley de Accioacuten de Masas

Cuanto mayor es el PNR para un par mayor es la tendencia de la forma oxidada a captar

electrones por tanto a reducirse Asiacute por ejemplo el par Cu+2Cu0 tiene un PNR de +034v y el

par Ag+Ag0 tiene un PNR de +080v Por tanto en una reaccioacuten en la que intervengan estos

pares el ioacuten Ag+ se reduciraacute y captaraacute los electrones que cede el Cu0 que a su vez se oxidaraacute

El Cu0 es el agente reductor puesto que reduce al ioacuten Ag+ y el ioacuten Ag+ es el agente oxidante

ya que oxida al Cu0

2Ag+ + Cu0 2Ag0 + Cu+2

El potencial normal de una reaccioacuten estaacute relacionado con la variacioacuten de la energiacutea libre

mediante la expresioacuten

G0 = minusnFE0

de esta forma cuando el potencial es positivo G es negativo lo que implica que la reaccioacuten es

termodinaacutemicamente espontaacutenea Es importante tener en cuenta que muchas veces no se

trabaja en ldquocondiciones normalesrdquo sobre todo en cuanto a las concentraciones que no suelen

ser 1M En estos casos debe calcularse el potencial de la reaccioacuten en las nuevas condiciones a

partir de la Ecuacioacuten de Nernst y con este valor el de la energiacutea libre

Las volumetriacuteas redox son teacutecnicas analiacuteticas consistentes en un proceso de oxidacioacuten-

reduccioacuten que tiene lugar entre dos disoluciones una de las cuales contiene una sustancia

oxidante o reductora respecto al soluto de la segunda disolucioacuten

La teacutecnica de la valoracioacuten redox es la misma que la de una valoracioacuten aacutecido-base Se

realiza antildeadiendo progresivamente una disolucioacuten valorante colocada en una bureta sobre un

volumen exactamente medido de la disolucioacuten problema El proceso de valoracioacuten termina

cuando el indicador usado cambia de color y esto sucede en el momento en que existen

cantidades equivalentes de oxidante y reductor

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio

- erlenmeyer

- bureta (y soporte)

- pipetas aforadas

- pipetas graduadas

Aparatos

- balanza granatario

- placa calefactora

Reactivos

KMnO4

H2SO4 14

Na2S2O3

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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Engrudo de almidoacuten 25 gL

Disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

Disolucioacuten problema de yodo

Permanganimetriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox

Vamos a valorar aacutecido oxaacutelico con permanganato potaacutesico La reaccioacuten ioacutenica total que

se produce es

5C2O4-2 + 2MnO4

- 10CO2 + 2Mn+2

El reactivo valorante es una disolucioacuten de KMnO4 01N estandarizada previamente Como

indicador actuacutea la propia disolucioacuten de permanganato que cambia el color de la disolucioacuten

problema de aacutecido oxaacutelico

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico Se antildeaden

unos 8 mL de aacutecido sulfuacuterico diluido (14)

Se carga la bureta con la disolucioacuten de KMnO4 01N

Se calienta la disolucioacuten problema hasta unos 50-60 ordmC y a continuacioacuten se antildeade la

disolucioacuten de permanganato agitando continuamente y manteniendo la temperatura

La teacutecnica de valoracioacuten consiste en antildeadir al principio de forma continua el reactivo

valorante desde la bureta para terminar antildeadieacutendolo gota a gota cuando nos encontramos cerca

del punto final de la valoracioacuten indicado por los cambios de color del indicador

En el caso particular de la permanganimetriacutea el punto final se encuentra proacuteximo cuando

la decoloracioacuten de la disolucioacuten de permanganato se hace lentamente Se alcanza el punto final

cuando aparece coloracioacuten violaacutecea deacutebil y persista unos segundos

Anotar el volumen de permanganato consumido

Iodometriacutea

Consiste en una valoracioacuten redox Vamos a valorar yodo con tiosulfato soacutedico La reaccioacuten

ioacutenica total que se produce es

I2 + 2S2O3-2 2I- + S4O6

-2

Como reactivo valorante es una disolucioacuten de Na2S2O3 01N estandarizada previamente

y como indicador se emplea una disolucioacuten de almidoacuten 25 gL que cambia de color a azul cuando

se combina con el yodo

En un erlenmeyer se vierten 10 mL de la disolucioacuten problema de iodo

Se carga la bureta con tiosulfato soacutedico 01N

Se antildeade un chorro de tiosulfato agitando continuamente hasta que la disolucioacuten de color

pardo oscuro de yodo tome un color anaranjado-amarillento

Antildeadir 1 mL de la disolucioacuten indicadora de almidoacuten y el color se torna azul intenso

Se continuacutea antildeadiendo el tiosulfato cada vez maacutes lentamente en funcioacuten de la velocidad

con que cambia el color azul de la disolucioacuten

El punto final se alcanza cuando el color azul de la disolucioacuten desaparece tornaacutendose

incolora Anotar el volumen de tiosulfato consumido

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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La concentracioacuten de las disoluciones problemas se calcula aplicando el principio de

conservacioacuten de la materia

V1 times N1 = V2 times N2

CUESTIONARIO

1 Ajustar las reacciones ioacutenicas y moleculares del aacutecido oxaacutelico con el permanganato de

potasio y del yodo con el tiosulfato de sodio

2 Expresar las concentraciones de las disoluciones permanganato de potasio aacutecido oxaacutelico

tiosulfato de sodio y yodo como N M y gL

3 Calcular los miligramos de permanganato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de

disolucioacuten problema de aacutecido oxaacutelico

4 Calcular los miligramos de tiosulfato gastados en la valoracioacuten de 10 mL de disolucioacuten

problema de iodo

5 Calcular el nuacutemero de miligramos de aacutecido oxaacutelico y de yodo que contiene el volumen de

10 mL de cada disolucioacuten problema de la praacutectica

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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PRAacuteCTICA 6

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIOacuteN

OBJETIVOS

Observar la variacioacuten de la solubilidad dependiendo de la naturaleza del soluto y

disolvente asiacute como de la temperatura

Estudiar la disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

FUNDAMENTO TEOacuteRICO

Una disolucioacuten es una mezcla homogeacutenea de dos o maacutes sustancias diferentes A la

sustancia que estaacute en mayor proporcioacuten o a la que forma la fase se le llama disolvente y al

componente que estaacute en menor proporcioacuten se le llama soluto El contenido de soluto en una

disolucioacuten se denomina concentracioacuten de la disolucioacuten Hay varias formas de expresar esta

concentracioacuten tanto en unidades fiacutesicas ( en peso en volumenhellip) como en unidades

quiacutemicas (normalidad molaridad formalidadhellip)

Las moleacuteculas o iones de soluto se encuentran rodeadas de moleacuteculas de disolvente

solvatacioacuten En el caso de que el disolvente sea agua se habla de hidratacioacuten

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia es la maacutexima cantidad de soluto que se disuelve en una

cantidad determinada de disolvente en condiciones de equilibrio estable y a una temperatura y

presioacuten fijas Cuando la disolucioacuten alcanza dicho liacutemite se dice que estaacute saturada Una disolucioacuten

no saturada es la que tiene menor concentracioacuten que la disolucioacuten saturada Si la concentracioacuten

es mayor la disolucioacuten se llama sobresaturada siendo eacutesta una disolucioacuten inestable

Factores internos que influyen sobre la solubilidad

La solubilidad de las sustancias variacutea mucho seguacuten los diversos disolventes En general

se observa que una sustancia tiende a disolverse en disolventes que son anaacutelogos a ella en

cuanto a su tipo de enlace ldquoLo semejante disuelve a lo semejanterdquo

Variacioacuten de la solubilidad con la temperatura

La mayoriacutea de los soacutelidos muestran un aumento de la solubilidad con la temperatura En

algunos casos este aumento es muy notable Por ejemplo el nitrato de potasio cuya solubilidad

es de 13 g a 0 ordmC pasa a 86 g a 50 ordmC por cada 100 mL de agua En otros casos como el cloruro

de sodio el aumento de la solubilidad con la temperatura es muy pequentildeo

Un caso interesante es el del sulfato de sodio decahidratado La solubilidad de este

compuesto aumenta de 0 ordmC hasta 124 ordmC Por encima de esta temperatura la solubilidad

disminuye raacutepidamente debido a que la fase soacutelida estable es sulfato de sodio anhidro

Producto de solubilidad

Cuando una sal es poco soluble en agua en la disolucioacuten saturada se establece un

equilibrio entre los iones disueltos y la sal soacutelida que queda sin disolver

Tomando como ejemplo una disolucioacuten saturada de cloruro de plata (AgCl) el producto

de las concentraciones molares de los iones toma un valor constante para una temperatura

determinada

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

Cuaderno de Praacutecticas de Laboratorio Quiacutemica General Grado en Ingenieriacutea Agroalimentaria y del Medio Rural Curso 2016-2017 Universidad de Coacuterdoba

Departamento de Quiacutemica Agriacutecola y Edafologiacutea

Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

- 28 -

Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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- 29 -

c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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- 32 -

1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

Page 28: PRÁCTICAS DE QUÍMICA GENERAL FORESTAL - …qe1marim/PractQGenIAgroalimentaria 2016_17.pdf · Cuaderno de Prácticas de Laboratorio Química General. Grado en Ingeniería Agroalimentaria

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[Cl-][Ag+] = Ks

La constante Ks que a veces se designa por Kps o Ps recibe el nombre de producto de

solubilidad y se calcula siempre expresando las concentraciones de los iones en molaridad

(molL)

Precipitacioacuten

El producto de solubilidad permite conocer cuaacutendo se formaraacute un precipitado al mezclar

dos disoluciones que contengan iones que formen una sal poco soluble e incluso calcular la

concentracioacuten de los mismos

Para que se forme un precipitado es necesario que el producto de la concentracioacuten de los

iones elevada a su correspondiente coeficiente sea superior a la Ks Asiacute por ejemplo para el

cloruro de plata si

[Cl-][Ag+] gt Ks se origina precipitado

[Cl-][Ag+] = Ks disolucioacuten saturada

[Cl-][Ag+] lt Ks no hay precipitado

Solubilidad de los precipitados

Seguacuten el producto de solubilidad de un compuesto poco soluble

XM(s) X-(aq) + M+

(aq)

si de alguna manera se disminuye la concentracioacuten de X- o la de M+ el equilibrio se desplaza

hacia la derecha disolvieacutendose el compuesto XM La disminucioacuten de la concentracioacuten de los

iones se puede conseguir por formacioacuten de complejos por una reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten

o por adicioacuten de reactivos con un ioacuten comuacuten con el precipitado que formen un compuesto maacutes

estable

En el caso de la formacioacuten de complejos tenemos un ejemplo con algunos haluros de

plata Debido a su diferente producto de solubilidad se disuelven o no en amoniaco (NH4OH) de

distinta concentracioacuten por formacioacuten de un complejo amoniacal con el ioacuten Ag+ La formacioacuten de

este complejo provoca una disminucioacuten de la concentracioacuten del ioacuten Ag+ desplazando el equilibrio

de solubilidad hacia la derecha y se produce la disolucioacuten del precipitado

AgX Ag+ + X-

Ag+ + 2NH4OH Ag(NH3)2+ + 2H2O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Material de vidrio Aparatos

- Tubos de ensayo - gradilla

- mechero

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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- 29 -

c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

Cuaderno de Praacutecticas de Laboratorio Quiacutemica General Grado en Ingenieriacutea Agroalimentaria y del Medio Rural Curso 2016-2017 Universidad de Coacuterdoba

Departamento de Quiacutemica Agriacutecola y Edafologiacutea

Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

- 30 -

TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

- 31 -

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

- 32 -

1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

Page 29: PRÁCTICAS DE QUÍMICA GENERAL FORESTAL - …qe1marim/PractQGenIAgroalimentaria 2016_17.pdf · Cuaderno de Prácticas de Laboratorio Química General. Grado en Ingeniería Agroalimentaria

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Reactivos

1 Sulfato de cobre

2 Etanol

3 Eacuteter de petroacuteleo

4 Cloroformo

5 Tetracloruro de carbono

6 Aceite

7 Yodo

8 Nitrato potaacutesico soacutelido

9 Cloruro soacutedico soacutelido

10 Cloruro soacutedico 01M

11 Bromuro soacutedico 01M

12 Yoduro soacutedico 01M

13 Nitrato de plata 01M

14 Aacutecido niacutetrico 2M

15 Hidroacutexido amoacutenico 05M

16 Hidroacutexido amoacutenico cc

Influencia de la naturaleza del soluto y del disolvente en la solubilidad de las sustancias

1 Poner una pequentildea cantidad de sulfato de cobre (CuSO4) en cinco tubos de ensayo y

antildeadir a continuacioacuten en cada tubo

a 2 mL de agua

b 2 mL de etanol

c 2 mL de eacuteter de petroacuteleo

d 2 mL de cloroformo

e 2 mL de tetracloruro de carbono

Agitar y observar la distinta solubilidad anotaacutendola en el cuadro adjunto

2 Poner 2 gotas de aceite en cinco tubos de ensayo y antildeadir a continuacioacuten 2 mL de cada

uno de los disolventes utilizados en el apartado anterior operando de la misma forma

3 Poner una escama de yodo en cinco tubos de ensayo y repetir los ensayos de solubilidad

con los disolventes anteriormente utilizados

Solubilidad agua etanol eacuteter de

petroacuteleo cloroformo CCl4

CuSO4

Aceite

I2

Influencia de la temperatura en la solubilidad de las sustancias

1 Poner 2 mL de agua en un tubo de ensayo Antildeadir una pequentildea cantidad de nitrato de

potasio (KNO3) y agitar Ir antildeadiendo sucesivamente pequentildeas cantidades de esta sal

agitando despueacutes de cada adicioacuten Continuar antildeadiendo pequentildeas dosis de sal hasta que

una parte de eacutesta se queda sin disolver

2 Calentar suavemente el tubo de ensayo y observar si ha variado la solubilidad con la

temperatura Seguir antildeadiendo pequentildeas cantidades de KNO3 Despueacutes enfriar la

disolucioacuten poniendo el tubo de ensayo al chorro de agua friacutea

3 Repetir el ensayo anterior con cloruro soacutedico (NaCl) Observar el distinto comportamiento

de esta sal

Disolucioacuten de precipitados por formacioacuten de complejos

1 Tomar tres tubos de ensayo y poner

a En el primero 2 mL de disolucioacuten de cloruro de sodio (NaCl) 01M

b En el segundo tubo 2 mL de disolucioacuten de bromuro de sodio (NaBr) 01M

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- 29 -

c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

Cuaderno de Praacutecticas de Laboratorio Quiacutemica General Grado en Ingenieriacutea Agroalimentaria y del Medio Rural Curso 2016-2017 Universidad de Coacuterdoba

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

- 31 -

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

Cuaderno de Praacutecticas de Laboratorio Quiacutemica General Grado en Ingenieriacutea Agroalimentaria y del Medio Rural Curso 2016-2017 Universidad de Coacuterdoba

Departamento de Quiacutemica Agriacutecola y Edafologiacutea

Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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c Y en el tercero 2 mL de disolucioacuten de yoduro potaacutesico (KI) 01M

A continuacioacuten antildeadir a cada tubo 2 o 3 gotas de una disolucioacuten de nitrato de plata

(AgNO3) 01M y 2 o 3 gotas de aacutecido niacutetrico (HNO3) 2M Calentar suavemente cada tubo

de ensayo y observar la formacioacuten de precipitados de distinta coloracioacuten

2 Seguidamente se reparten por igual en dos tubos de centriacutefuga los precipitados de AgBr

y AgI centrifugando durante 5 minutos A continuacioacuten se decanta el liacutequido sobrenadante

en los precipitados y se antildeade a cada precipitado 2 mL de disolucioacuten de hidroacutexido

amoacutenico (NH4OH) 05M observando lo que sucede

3 Volver a decantar el liacutequido de los tubos de ensayo que contienen AgBr y AgI y antildeadir a

cada uno de ellos 2 mL de amoniacuteaco concentrado (NH3) Observar lo que sucede

4 Completar la tabla con las observaciones efectuadas

AgX Ks a 25 ordmC Precipitado en agua Solubilidad en NH4OH

Fluoruro Soluble No forma -----------

Cloruro 1810-10 Blanco Soluble en diluido

Bromuro 4910-13

Yoduro 9810-17

CUESTIONARIO

1 Relacionar la solubilidad de las sustancias con la naturaleza (polaridad tipo de enlace quiacutemico etc) de soluto y disolvente utilizando los ejemplos de los ensayos realizados en la praacutectica

2 Explicar coacutemo influye la variacioacuten de la temperatura en los ensayos de la praacutectica 3 La solubilidad del cloruro de plomo (II) a 25 degC es de 099 g100 mL Calcular su Kps 4 Comentar la frase ldquolo semejante disuelve a lo semejanterdquo en funcioacuten del tipo de soluto y

del tipo de disolvente 5 Clasificar los disolventes usados por su polaridad 6 Clasificar los solutos que ha usado en la praacutectica por su polaridad 7 Definir solubilidad 8 Ordenar de menor a mayor concentracioacuten las disoluciones siguientes disolucioacuten

sobresaturada insaturada y saturada

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

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Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

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1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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Cuaderno de Praacutecticas de Laboratorio Quiacutemica General Grado en Ingenieriacutea Agroalimentaria y del Medio Rural Curso 2016-2017 Universidad de Coacuterdoba

Departamento de Quiacutemica Agriacutecola y Edafologiacutea

Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

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TABLAS DE CONVERSION

para refractoacutemetros

Conversioacuten entre densidad grado Baumeacute grado Brix y grado de alcohol probable en mosto

ordmBaumeacute

en liacutequidos maacutes densos que agua gramos de cloruro soacutedico por 100 gramos de disolucioacuten La

escala se construye a T=15 ordmC 0ordmBeacute= agua destilada y 10ordmBeacute= 10g NaCl + 90 g H2O

Equivalencia 1 ordmBeacute= 18 (pp) de soacutelidos solubles Los grados Beacute de un mosto corresponden

de forma aproximada al (vv) en etanol probable del futuro vino

en liacutequidos menos densos que agua 0ordmBeacute= 10 g NaCl + 90 g H2O y 10 ordmBeacute = agua destilada

ordmBalling gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=156 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles

totales en un liacutequido

ordmBrix gramos de sacarosa por 100 g de disolucioacuten a T=20 ordmC Se usa para medir soacutelidos solubles totales

en un liacutequido

ordmOechsle densidad especiacutefica menos 1 y multiplicado por 1000 La densidad especiacutefica es la masa

voluacutemica mientras que densidad relativa se refiere a la masa voluacutemica determinada a una T dividido por

la masa voluacutemica del agua medida a esa T

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1000 0

1001 014

1002 028

1003 043

1004 057

1005 071

1006 085

1007 100

1008 114

1009 128

1010 142

1011 156

1012 170 020 011

1013 184 047 023

1014 198 073 043

1015 212 110 059

1016 227 126 070

1017 241 153 088

1018 255 180 106

1019 268 206 118

1020 282 233 135

1021 291 259 147

1022 310 286 165

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1101 1323 239 141

1102 1334 242 143

1103 1346 244 144

1104 1358 247 146

1105 1369 250 147

1106 1381 252 149

1107 1393 255 150

1108 1405 258 152

1109 1416 260 153

1110 1428 263 155

1111 1440 266 157

1112 1452 268 159

1113 1464 271 160

1114 1475 274 162

1115 1487 276 163

1116 1499 279 164

1117 1511 282 166

1118 1523 284 167

1119 1534 287 169

1120 1546 290 171

1121 1557 292 173

1122 1568 295 174

1123 1580 298 176

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Departamento de Quiacutemica Agriacutecola y Edafologiacutea

Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

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Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

1050 687 103 60

1051 700 106 62

1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

Cuaderno de Praacutecticas de Laboratorio Quiacutemica General Grado en Ingenieriacutea Agroalimentaria y del Medio Rural Curso 2016-2017 Universidad de Coacuterdoba

Departamento de Quiacutemica Agriacutecola y Edafologiacutea

Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

- 32 -

1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

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Departamento de Quiacutemica Agriacutecola y Edafologiacutea

Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

- 31 -

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1023 324 313 182

1024 337 339 194

1025 351 366 221

1026 365 392 230

1027 379 419 241

1028 392 446 269

1029 406 472 277

1030 420 500 295

1031 433 527 306

1032 447 554 324

1033 460 580 342

1034 474 607 354

1035 488 633 371

1036 501 66 37

1037 515 69 40

1038 528 72 42

1039 541 74 44

1040 550 76 45

1041 568 80 47

1042 581 82 48

1043 595 84 50

1044 608 87 51

1045 621 90 53

1046 634 92 54

1047 648 95 56

1048 661 98 57

1049 674 100 59

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1052 713 108 63

1053 726 111 65

1054 739 114 67

1055 752 116 68

1056 765 119 70

1057 778 122 72

1058 791 124 73

1059 803 127 75

1060 816 130 76

1061 829 132 78

1062 842 135 79

1063 855 138 81

1064 867 140 82

1065 880 143 84

1066 893 146 86

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1124 1591 301 177

1125 1603 303 179

1126 1614 306 180

1127 1626 309 182

1128 1637 311 183

1129 1648 314 185

1130 1660 316 187

1131 1671 319 188

1132 1682 322 190

1133 1693 325 191

1134 1705 327 193

1135 1716 330 195

1136 1727 332 196

1137 1739 335 198

1138 1750 338 199

1139 1761 341 201

1140 1776 343 202

1141 1783 346 204

1142 1794 349 205

1143 1805 351 207

1144 1816 354 209

1145 1828 357 211

1146 1839 359 212

1147 1848 362 213

1148 1859 365 215

1148 1870 367 217

1150 1881 370 218

1151 1892 373 220

1152 1903 375 222

1153 1914 378 223

1154 1925 381 224

1155 1936 383 226

1156 1947 386 228

1157 1958 389 230

1158 1969 391 231

1159 1979 394 232

1160 1990 397 234

1161 2001 3987 235

1162 2011 401 236

1163 2022 404 238

1164 2033 407 241

1165 2044 410 242

1166 2054 412 243

1167 2065 415 245

Cuaderno de Praacutecticas de Laboratorio Quiacutemica General Grado en Ingenieriacutea Agroalimentaria y del Medio Rural Curso 2016-2017 Universidad de Coacuterdoba

Departamento de Quiacutemica Agriacutecola y Edafologiacutea

Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

- 32 -

1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

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1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297

Page 33: PRÁCTICAS DE QUÍMICA GENERAL FORESTAL - …qe1marim/PractQGenIAgroalimentaria 2016_17.pdf · Cuaderno de Prácticas de Laboratorio Química General. Grado en Ingeniería Agroalimentaria

Cuaderno de Praacutecticas de Laboratorio Quiacutemica General Grado en Ingenieriacutea Agroalimentaria y del Medio Rural Curso 2016-2017 Universidad de Coacuterdoba

Departamento de Quiacutemica Agriacutecola y Edafologiacutea

Edificio Marie Curie (C3) 3ordf planta Tlf 957 218636

- 32 -

1067 906 148 87

1068 918 151 89

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1069 931 154 90

1070 943 156 92

1071 956 159 93

1072 968 162 95

1073 981 164 96

1074 993 167 98

1075 1006 170 100

1076 1018 172 101

1077 1031 175 103

1078 1043 178 105

1079 1056 180 106

1080 1068 183 108

1081 1080 186 109

1082 1093 188 110

1083 1105 191 112

1084 1118 194 114

1085 1130 196 115

1086 1142 199 117

1087 1155 202 119

1088 1167 204 120

1089 1179 207 122

1090 1191 210 123

1091 1203 212 125

1092 1215 215 126

1093 1227 218 128

1094 1239 220 129

1095 1252 223 131

1096 1264 226 133

1097 1276 228 134

1098 1287 231 136

1099 1299 234 138

1100 1311 236 139

1168 2075 418 246

1169 2086 421 248

Densidad Grado

Baumeacute

Grado

Brix

Alcohol

probable

1171 2105 426 251

1172 2116 429 253

1173 2126 431 255

1174 2137 434 256

1175 2147 437 258

1176 2158 439 260

1177 2168 442 261

1178 2179 445 263

1179 2189 447 264

1180 2205 450 265

1181 2215 453 268

1182 2225 455 268

1183 2235 458 270

1184 2245 461 272

1185 2255 463 273

1186 2265 466 274

1187 2275 468 276

1188 2285 471 278

1189 2295 474 279

1190 2305 476 281

1191 2315 479 282

1192 2325 482 284

1193 2335 485 286

1194 2345 487 287

1195 2355 490 289

1196 2365 493 291

1197 2375 495 292

1198 2385 499 294

1199 2395 501 295

1200 2405 503 297