tp 7 preparación de soluciones

UNIVERSIDAD DE MENDOZA INGENIERIA INDUSTRIAL CURSO: PRIMERO QUIMICA GENERAL: PRÁCTICOS DE LABORATORIO

NOMBRE:TRABAJO PRÁCTICO Nº 7 PRERACIÓN DE SOLUCIONES

Repaso de conceptos:UNIDADES Y EXPRESIONES DE CONCENTRACIÓNLa concentración de una solución indica la cantidad de soluto disuelto en una cantidad determinada de solvente.

Las unidades en las cuales se expresa la concentración de las soluciones, pueden clasificarse en físicas y químicas. Las unidades físicas más comunes que se utilizarán en este curso son: gramo (g), kilogramo (Kg), litro (L), mililitro (mL), centímetro cúbico (cm3) y decímetro cúbico (dm3). En tanto que la unidad química por excelencia es el mol.Las expresiones de la concentración, derivan de las diferentes relaciones entre las unidades, por lo que se tienen expresiones físicas y expresiones químicas de la concentración.Las expresiones derivadas de las unidades físicas son:

a- Por ciento en masa (%m/m): Cantidad en masa de un componente en 100 partes en masa de solución. Ejemplo: una solución acuosa al 5 % de NaCl contiene 5 gramos de sal en 100 g de solución. Es frecuente designar a esta unidad como tanto por ciento en peso.

b- Por ciento en volumen (% v/v): Cantidad en volumen de un componente en 100 partes de volumen de la solución. Ejemplo: una solución acuosa de propanol al 20 % v/v contiene 20 cm3 de propanol por 100 cm3 de solución.

c Por ciento masas en volumen (% m/v): Cantidad en masa de un componente en 100 partes en volumen de solución. Ejemplo: Una solución acuosa al 10 % m/v de alcohol etílico, contiene 10 g de alcohol por cada 100 cm3 de solución.

d- Parte por millón (ppm): Cantidad en masa de un componente en g y/o mL en 106

partes en masa y/o volumen respectivamente. Ejemplo: concentración de ozono en el aire, 4ppm, ello quiere decir que hay 4g de dicho componente en 106 cm3 de aire.Las expresiones derivadas de las unidades químicas son:

a- Molaridad: La concentración molar de un soluto en una solución, es la cantidad de fórmulas unitarias de soluto expresadas en moles, divididas por el volumen de solución en litros. Se indica como M y sus unidades son mol L-1. Ejemplo: Solución 2 M de NaCl contiene 2 moles de NaCl en un litro de solución.

b- Molalidad: La concentración molal de un soluto es la cantidad de fórmulas unitarias de soluto expresadas en moles, divididas por kilogramo de solvente. Se indica como m y sus unidades son mol Kg-1. Ejemplo: Solución acuosa 1 m de KClO3

contiene 1 mol de KClO3

en 1 Kg de agua.

c- Normalidad: La normalidad (N) es el número de equivalentes de soluto por litro de disolución. Se indica con N y el problema radica en como hallar los equivalentes de soluto. En principio se debe tener en cuenta que tipo de sustancia se tiene, si es un ácido, base o sal.Si fuera un ácido, cada mol liberará tantos equivalentes ácidos como H+ tenga:

HCl: 1 H+ / mol = 1equivalente / mol, o H2SO4: 2 H+ / mol = 2 equivalentes / mol

Si se tratara de una base, cada mol liberará tantos equivalentes como OH- tenga:

Profesores: Prof. Ing. Jara- Ing. Flores- Ing. Leiton 1


NaOH: 1 OH- / mol = 1 equivalente / mol

Para saber cuantos equivalentes se tienen en una determinada masa de soluto, se deben seguir los siguientes pasos:

1- Identificar que tipo de sustancia es y en base a ello cuantos equivalentes se tienen por cada mol.2- Utilizando el peso molar, hallar el peso de cada equivalente: peso equivalente.3- Con el peso equivalente, averiguar cuantos equivalentes hay en la masa dada.

d- Fracción molar: Relación entre el número de moles de un componente y el número total de moles de solución. Se representa como X y es adimensional.

Preparación de una disolución a partir de un soluto sólido

El primer paso es pesar la cantidad necesaria de soluto en un vidrio reloj, luego se pone en un vaso de precipitados con la menor cantidad posible de agua destilada (enjuagar con agua destilada el vidrio de reloj echando el agua en el vaso). Se disuelve agitando con una varilla de vidrio y se vierte en el matraz aforado. Enjuagamos con agua destilada el vaso y echamos el agua al matraz aforado. Se añadirá agua con el frasco lavador hasta que el nivel haya subido casi hasta el cuello del matraz, pero no dentro del mismo. A continuación se agita de modo que el líquido se mezcle bien. Se sigue añadiendo agua hasta que falte como un centímetro, para la marca de enrase. Por último, con un gotero y gota a gota, el matraz se llena de agua destilada hasta el enrase. El enrase se considera bien realizado cuando el menisco que forma el líquido queda tangente, por encima, a la marca de enrase.

Preparación de una disolución a partir de una disolución de ácido concentrado comercial

Con un frasco lavador llenamos de agua destilada la mitad del matraz aforado. Utilizando una pipeta graduada con un émbolo o una bureta se toma la cantidad necesaria del ácido concentrado comercial, que se vierte en el matraz aforado. A continuación, se agita para que el líquido se mezcle bien y se vuelve a añadir agua hasta que el nivel suba casi al cuello del matraz, pero no dentro del mismo. Se agita nuevamente para mezclar bien. Se sigue añadiendo agua hasta que falte como un centímetro, para la marca de enrase. Por último, con un gotero y gota a gota, el matraz se llena de agua destilada hasta el enrase. El enrase se considera bien realizado cuando el menisco que forma el líquido queda tangente, por encima, a la marca de enrase.

Preparación de una solución por dilución Una práctica común en química es almacenar una solución en forma concentrada, llamada solución madre, y luego diluirla, o reducir su concentración, para cualquier concentración que se necesite.Para diluir una solución madre a una concentración deseada, primero se debe usar una pipeta para transferir el volumen apropiado de la solución madre a un matraz aforado. Luego se debe adicionar el solvente suficiente para aumentar el volumen de la solución a su valor final. La expresión que permite realizar los cálculos de dilución es la siguiente: Cinicial Vinicial = Cfinal Vfinal, donde C y V son la concentración y el volumen respectivamente.



Objetivos* Preparación de disoluciones a partir de solutos sólidos y ácidos concentrados.* Preparación de disoluciones a partir de otras disoluciones

1- Materiales y Reactivos:

Vaso de 250 mL Matraces volumétricos de 100 mL Vaso de 100 mL Probeta de 100 mLEspátula Probetas de 250 mLBalanza Cloruro de sodio comercialVarilla de agitación Agua destiladaEmbudo pequeño

I- Preparación de una solución al 10% en masa de cloruro de sodio Pese en un vaso de precipitado 10 g de cloruro de sodio medido con una precisión de ± 0,1 g. Mida en una probeta 90 ml de agua (considere la densidad del agua igual a 1 g/ml) y vierta la misma al vaso con cloruro de sodio para formar la solución.Agite con una varilla de vidrio para ayudar al proceso de disolución. Una vez disuelto todo el soluto trasvase a una probeta de 250 ml.

Cálculos: Gramos de soluto (NaCl) = --------------------------------------- Gramos de solvente (H20) = --------------------------------------- Peso total de la solución = ---------------------------------------% de NaCl en la solución= ----------------------------------------

1- Explique, cómo prepararía una solución al 2% de ácido HCl 2- ¿Cómo debe ser el solluto par que se pueda aplicar este método?3- ¿Cuál es la concentración expresada en g/l y en % en masa?

II) Preparación de 100 ml de una solución 2 M de cloruro de sodio

Determine la cantidad en gramos de cloruro de sodio, necesaria para preparar 100 ml de una solución 2 M.

Pese la cantidad de cloruro de sodio determinada según sus cálculos en un vaso, con una precisión de ± 0,1 g. Disuelva la sal con una mínima cantidad de agua y proceda a trasvasar la solución obtenida a un matraz, utilizando un embudo pequeño, enjuagar el vaso con volúmenes pequeños de agua para no dejar nada de la solución en el vaso. Luego, cuidadosamente se agrega agua en el matraz hasta el enrase indicado en el mismo. Coloque la tapa y agite bien. Trasvasar a probeta de 250 ml.Anota todos los cálculos realizadosExpresa la concentración de la solución que preparaste en % en masa y en g/L.

III) Preparación de 100 ml de una solución 0,2 M de cloruro de sodio a partir de la solución madre preparada en el punto II)Aplicando cálculos de dilución, determine el volumen necesario que deberá medir desde la solución madre (2 M de cloruro de sodio) para obtener 100 ml de una solución 0,2 M.



Mida con una pipeta el volumen calculado y vierta en un matraz de 100 ml. Luego proceda a enrasar con agua para obtener la solución diluida. Finalmente lleve la solución obtenida a otra probeta de 250 ml.Anota todos los cálculos.


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