sexto - preparacion y valoracion de soluciones

7/29/2019 Sexto - Preparacion y Valoracion de Soluciones

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Laboratorio de QumicaGeneral

PREPARACION Y VALORACION DE SOLUCIONES

1. OBJETIVOS:

Aprender a determinar cuantitativamente las diferentes cantidades de

soluto para preparar soluciones con concentraciones en unidades fsicas y

qumicas.

Aprender a preparar soluciones de diferentes concentraciones, desde

diluidas hasta concentradas.

Estandarizar y valorar soluciones.

2. PRINCIPIOS TEORICOS:

SOLUCIONES.- Son sistemas homogneos de composicin variable. Unasolucin est formada generalmente por dos componentes, un SOLVENTE, siendo

el agua el solvente ms comn, y el SOLUTO que puede ser solido, lquido o gas.

CONCENTRACION.- Es la cantidad de soluto presente en una cantidad dada desolvente o de solucin.

Las concentraciones de las soluciones se pueden expresar en:Unidades Fsicas y Qumicas

a. UNIDADES FISICAS:

PORCENTAJE DE PESO EN PESO.- Se refiere a las partes en peso de uncomponente o soluto, por 100 partes en peso de la solucin (% p/p).

PORCENTAJE DE VOLUMEN EN VOLUMEN.- Las partes en peso de uncomponente o soluto por 100 partes en volumen de la solucin (% v/v).

PORCENTAJE DE PESO EN VOLUMEN.- Las partes en peso de uncomponente o soluto por 100 partes en volumen de la solucin (% p/v). Las

unidades en peso y volumen que se emplean debe ser compatibles, por

ejemplo: Una la solucin al 10 % en p/v de NaCl, contiene 10g de NaCl en 100

mL de solucin (no 100mL de disolvente).

En algunos casos, las sustancias usadas como soluto, son soluciones diluidas

o concentradas, para poder utilizarla es necesario conocer su densidad y % de

pureza. Por ejemplo, el HCl concentrado tiene una densidad de 1,18 g/mL y un

porcentaje de pureza del 37,25% y si por ejemplo se desea preparar 100mL de

solucin que contenga 10 g de soluto preparada a partir de HCl concentrado se

utilizara la siguiente frmula:


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=

X100

Donde: W (HCl puro) = 10g

D = 1,18 g/mL%W = 37,25

Siendo V el volumen del HCl concentrado que contiene 10g de HCl puro. Este

volumen calculado se mezcla con agua hasta completar 100 mL.

b. UNIDADES QUIMICAS:

MOLARIDAD (M):

M =

NORMALIDAD(N):

N =

EQUIVALENTE GRAMO.- Es el peso de una mol (expresado en gramos)dividida entre la carga inica (valencia) de la sustancia.

Eq g = 98 g/2 = 49 g

Eq

g Ca = 74 g/2 = 37 g

Eq g Ca = 100g/2 = 50 g

3. MATERIALES Y REACTIVOS:

MATERIALES:

1 soporte universal con pinza. 2 lunas de reloj.

1 vaso de 250 mL y 1 Vaso de 100mL.

1 probeta de 100 mL 1 fiola de 250 mL y 2 de 100mL

1 bureta de 50 mL

2 matraces de Erlenmeyer de 250 mL

2 baguetas 1 balanza


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REACTIVOS:

Hidrxido de sodio

Carbonato de sodio (QP) Cloruro de sodio

Acido clorhdrico (c)

Indicadores: Fenolftaleina y anaranjado de metilo

4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

a) Preparacin de una solucin de cloruro de sodio al 10% p/p

En un vaso limpio y seco de 100mL pesar 1,0 g de cloruro de sodio

y aadir 9 g de agua destilada. (Como DO = 1 g/mL entonces 9 g

de agua es igual a 9 mL de agua destilada). Agitar hasta disolver completamente el NaCl. La solucin resultante

es al 10% en peso.

b) Preparacin de una solucin de cloruro de sodio al 1% p/v

En un vaso de 100 mL limpio y seco, pesar 1,0 g cloruro de sodio, y

disolver con 60 mL de agua destilada. Trasvasar a una fiola de 100 mL, enjuagar con agua el vaso dos

veces y adicionar a la flota.


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Completar el volumen a 100 mL con agua destilada, agitar hasta

que este completamente homogenizada.

c) Preparacin de 100 mL de una solucin de NaOH 0,1 Maproximadamente

En una luna de reloj pesar 0,40 g de NaOH Agregar 50 mL de agua destilada (aproximadamente) al vaso y

agregar el NaOH pesado y disolver el soluto. Trasvasar a una fiola de 100 mL, enjuague por lo menos dos veces

el vaso (con pequeas porciones de agua) y este liquido agregue a

la fiola. Completar el volumen hasta la lnea de enrase y agitar para

homogenizar.

d) Preparacin de 250 mL de una solucin de HCl 0,1 Naproximadamente

A partir de HCl concentrado de densidad 1,18 g/mL y 37,25 %

pureza, calcular el volumen de HCl aplicando la siguiente formula.

V =

x100

DONDE:

W : Peso del soluto en el HCl concentrado (g)

V : Volumen del HCl concentrado (mL)%W : Tanto por ciento de purezaD : Densidad del HCl concentrado (g/mL)

Aplicar la formula de molaridad y conociendo la concentracin (0,1 M) y

volumen (250 mL) de HCl, se necesitara 0,9125 g de HCl concentrado

para preparar la solucin.

Este valor se reemplaza en la formula anterior por lo que se requiere

de 2,07 mL de HCl concentrado. Este volumen se mide con una pipeta

y se trasvasa a una fiola de 250 mL y se enrasa con agua destilada.

Agitar para homogenizar.


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e) Preparacin de 100 mL de solucin estndar de 0,100 N

N =

# Eq g =

Peso equivalente del : 106/2 = 53g

En una luna de reloj, pesar exactamente 0,53 g de anhidro.

Agregar aproximadamente 60 mL de agua destilada al vaso, aadir el

, agitar con la bagueta hasta disolverlo.

Transferir la solucin a una fiola de 100 mL, empleando la bagueta,

enjuagar 2 veces el vaso y trasvasar a la fiola.

Enrasar con agua destilada y agitar para homogenizar.

Calculo de la Normalidad de la solucin:

N =

f) Estandarizacin de la solucin de HCl aproximadamente 0,1 N con lasolucin patrn de 0,100 N

Llenar la bureta con el acido, preparado en (4d), evitando que se

forman burbujas de aire. Coloque en un matraz Erlenmeyer, 10 mL de la solucin estndar

de preparada en el paso (4e). Agregar el matraz 2 3 gotas del indicador anaranjado de metilo. Anotar el volumen inicial del acido en la bureta antes de comenzar

la titulacin, adicionar el acido girando la llave con la mano

izquierda y rotando el matraz con la mano derecha. Dejar caer el

acido hasta que el color vire de amarillo a anaranjado sin llegar a

rojo (lo cual indica que hay exceso de acido). Se puede calcular y

ver si retorna el color amarillo, si es as seguir aadiendo el HCl de

la bureta. Anotar el volumen de acido gastado.

Calcular la normalidad del acido segn:

x = x


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CONCLUSIONES

La solucin es una mezcla binaria que consta de un solvente y su respectivo

soluto.

El solvente es donde disolvemos el soluto y por lo general usamos el agua, el

soluto puede estar en estado slido, lquido o gaseoso.

Por ltimo se puede concluir que las Soluciones son de mucha importancia, ya que

gracias a stas podemos formar a diario en la vida cotidiana algunas bebidas que

ingerimos y tambin son la base de la realizacin de algunas de nuestras

actividades diarias.

Tambin pudimos comprobar que toda la teora que sabamos y estudiamos, secumple en la vida, ya que todas las soluciones tienen diversas caractersticas o

propiedades como se nos indican en los libros, lo cual nos ha permitido reconocer

y diferenciar bien cuando se forma o no una solucin.

RECOMENDACIONES

Al momento de preparar una solucin lo hagamos con sumo cuidado y paciencia

ya que si nos excedemos de soluto o de solvente estaramos alterando la

molaridad de nuestra solucin.

Al momento de pesar los materiales ver bien que la marca del fiel marque de

manera horizontal el cero; al disolver nuestro soluto hacerlo con 60 a 70 ml. de

agua o el solvente que usemos, ya que luego iremos completando poco a poco

mediante el proceso la cantidad de agua.

Y al echar agua a la fiola lo hacemos usando la pisceta muy lentamente y gota a

gota, ya que si echamos el agua rpidamente podramos pasarnos de la cantidad

de agua y al pasar esto estaramos alterando la molaridad de la solucin como ya

lo mencionamos anteriormente, tener presente que debemos leer la graduacin

del agua en forma tangencial a la marca.


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BIBLIOGRAFA

Raymond Chang Qumica. Mc Graw Hill. Novena edicin. Mxico. 2007

Academia Cesar Vallejo Qumica. Lumbreras Editores. Per. 2004

www.es.wikipedia.org

IMAGENES


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CUESTIONARIO

1) Defina y explique: Volumetra, titilacin, sustancia patrn, estandarizacin,

valoracin, neutralizacin y dilucin.

Volumetra: Tambin llamada valoracin qumica, mtodo qumico para medircunta cantidad de una disolucin se necesita para reaccionar exactamente con

otra disolucin de concentracin y volumen conocidos. Para ello se va aadiendo

gota a gota la disolucin desconocida o `problema' a la otra disolucin (disolucin

valorada) desde un recipiente cilndrico denominado bureta, hasta que la reaccin

finaliza. Segn el tipo de reaccin que se produzca, la volumetra ser, por ejemplo,

volumetra cido-base, de oxidacin-reduccin o de precipitacin. El final de la

reaccin suele determinarse a partir del cambio de color de un indicador, como

papel de tornasol o una mezcla especial de indicadores denominada indicador

universal. Si se prepara una cantidad de cido o base con una concentracin

conocida, se puede medir cunta cantidad de la otra disolucin se necesita para

completar la reaccin de neutralizacin, y a partir de ello determinar la

concentracin de dicha disolucin. Para determinar cunto ion cloruro hay en una

disolucin se emplea una disolucin de nitrato de plata de concentracin conocida.

Cuando la reaccin se completa se forma cloruro de plata insoluble, que aparece

en el fondo del lquido como un precipitado blanco.


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Titilacin: Es un mtodo en el cual tu vas a determinar la concentracin de unasustancia conocida por medio de una sustancia de concentracin conocida, y hay

varios tipos de titilacin como lo es la acido base, oxido reduccin, la potencio

mtrica, conductimtrica, etc.

Sustancia patrn: Una solucin patrn es la disolucin de una sustancia utilizadacomo referencia al momento de hacer una valoracin o estandarizacin.

Patrn primario

Un patrn primario tambin llamado estndar primario es una sustancia utilizada en

qumica como referencia al momento de hacer una valoracin o estandarizacin.

Usualmente son slidos que cumplen con las siguientes caractersticas:

1. Tienen composicin conocida. Es decir, se ha de conocer la estructura y

elementos que lo componen, lo cual servir para hacer los clculos

estequiomtricos respectivos.2. Deben tener elevada pureza. Para una correcta estandarizacin se debe utilizar

un patrn que tenga la mnima cantidad de impurezas que puedan interferir con

la titulacin.

3. Debe ser estable a temperatura ambiente. No se pueden utilizar sustancias que

cambien su composicin o estructura por efectos de temperaturas que difieran

ligeramente con la temperatura ambiente ya que ese hecho aumentara el error en

las mediciones.

4. Debe ser posible su secado en estufa. Adems de los cambios a temperatura

ambiente, tambin debe soportar temperaturas mayores para que sea posible su

secado. Normalmente debe ser estable a temperaturas mayores que la del punto

de ebullicin del agua.5. No debe absorber gases. Ya que este hecho generara posibles errores por

interferentes as como tambin degeneracin del patrn.

6. Debe reaccionar rpida y estequiomtricamente con el titulante. De esta

manera se puede visualizar con mayor exactitud el punto final de las titulaciones

por volumetra y entonces se puede realizar los clculos respectivos tambin de

manera ms exacta y con menor incertidumbre.

7. Debe tener un peso equivalente grande. Ya que este hecho reduce

considerablemente el error de la pesada del patrn.

Patrn secundario

El patrn secundario tambin es llamado estndar secundario y en el caso de una

titilacin suele ser titulante o valorante. Su nombre se debe a que en la mayora de

los

casos se necesita del patrn primario para conocer su concentracin exacta.

El patrn secundario debe poseer las siguientes caractersticas:

1. Debe ser estable mientras se efecta el anlisis


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2. Debe reaccionar rpidamente con el analito

3. La reaccin entre el valorante y el patrn primario debe ser completa o

cuantitativa, y as tambin debe ser la reaccin entre el valorante y el analito.

4. La reaccin con el analito debe ser selectiva o debe existir un mtodo para

eliminar otras sustancias de la muestra que tambin pudieran reaccionar con el

valorante.

5. Debe existir una ecuacin balanceada que describa la reaccin.

Estandarizacin: Estandarizar una solucin es hacer que una solucin tenga unpH neutro (7). Si es una base se estandariza aadindole un volumen requerido de

una solucin acida. Si es acida, pues se hace el procedimiento inverso.

Valoracin: Procedimiento para calcular la cantidad o concentracin de unasustancia presente en una muestra. Tambin se le conoce por el trmino de anlisis

volumtrico y puede ser de diferentes tipos.

Neutralizacin: Una reaccin de neutralizacin es una reaccin entre un cido yuna base. Cuando en la reaccin participan un cido fuerte y una base fuerte se

obtiene sal neutra y agua. Mientras que si una de las especies es de naturaleza

dbil se obtiene su respectiva especie conjugada y agua. As pues, se puede decir

que la neutralizacin es la combinacin de cationes hidrgeno y de aniones

hidrxido para formar molculas de agua. Durante este proceso se forma una sal.

Las reacciones de neutralizacin son generalmente exotrmicas, lo que significa

que desprenden energa en forma de calor.

Dilucin: La dilucin es la reduccin de la concentracin de una sustancia qumica

en una disolucin. La dilucin consiste en rebajar la cantidad de soluto por unidadde volumen de disolucin. Se logra adicionando ms disolvente a la misma cantidad

de soluto: se toma una poca porcin de una solucin (alcuota) y despus esta

misma se introduce en ms disolvente.

2) Qu son indicadores cidos base?

Un indicador qumico es un cido o base dbil cuya forma disociada tiene diferente

color que la forma sin disociar, ello es debido a que estn formados por sistemas

resonantes aromticos, que pueden modificar la distribucin de carga segn laforma que adopten. Esta alteracin por el desplazamiento hacia una forma ms o

menos disociada, hace que la absorcin energtica del sistema se modifique y con

ello el color.


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Indicador Zona de viraje Color 1 Color 2

Azul de timol 1,2-2,8 Rojo Amarillo

Rojo congo 3,0-5,2 Azul-violeta Rojo

Anaranjado de metilo 3,1-4,4 Rojo Amarillo-anaranjado

Azul de bromocresol 3,8-5,4 Amarillo Azul

Rojo de metilo 4,2-6,2 Rojo Amarillo

Tornasol 5,0-8,0 Rojo Azul

Azul de bromotimol 6,0-7,6 Amarillo Azul

Rojo neutro 6,8-8,4 Rojo Amarillo

Azul de timol (2) 8,0-9,6 Amarillo Azul

Fenolftaleina 8,2-10,0 Incoloro Magenta


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3) Calcule los gramos de agua que deben aadirse a 17g de cloruro depotasio para preparar una solucin de KCl al 20% en peso.

17g ------------------ 20%

X Solucin ------------------- 100%

Solucin = 85g Solucin (g) = O (g) + KCl (g)

85g = X O + 17g

O (g) = 68 gramos

4) Calcule los mililitros de solucin acuosa que se requiere para tener 5,50g debromuro de sodio a partir de una solucin 0,1 M.

M =

Bromuro de sodio = NaBr = 102,88g

0.1 M =

Volumen (L) = 0,053 (L) = 53 mL

5) Calcular la cantidad de soda caustica y de agua necesaria parapreparar un litro de solucin al 20% en peso y cuya densidad es 1,219g/. Cul es la normalidad de esta solucin?

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