UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE CIENCIAS MDICAS, CUM

UNIDAD DIDCTICA DE QUMICA, PRIMER AO

PRACTICA DE LABORATORIO 2016

SEMANA 7

AGUA Y SOLUBILIDAD DE SUSTANCIAS QUMICAS

Elaborado por: Licda. Evelyn Rodas Pernillo de Soto

I. INTRODUCCIN

El agua es llamada el solvente universal debido a que es el lquido que ms sustancias disuelve. Cuando disolvemos una sustancia (soluto) en otra sustancia (solvente) formamos una solucin. Al disolver una cantidad dada de soluto en una cantidad dada de solvente se le denomina solubilidad. La solubilidad se ve afectada por varios factores y los principales son:

a. Naturaleza del soluto y el solvente: De una forma muy general puede decirse que un soluto se disuelve en un solvente cuando ambos poseen la misma naturaleza:

Soluto y solvente son polares

Soluto y solvente son no polares

b. Temperatura: A medida que se aumenta la temperatura, la solubilidad de un slido en un lquido aumenta. Por ejemplo, el azcar se disuelve ms rpido en agua caliente que en agua fra.

Cuando se disuelve un gas en un lquido y se aumenta la temperatura la solubilidad disminuye. Mientras que cuando se disminuye la temperatura de una solucin de un gas en un lquido la solubilidad aumenta Por ejemplo: un agua gaseosa (solucin de un gas en un lquido) al enfriar el agua gaseosa el CO2 que es el soluto en estado gaseoso aumenta su solubilidad en el solvente, cuando el agua gaseosa pierde temperatura al dejarla a temperatura ambiente el CO2 disminuye su solubilidad en el lquido.

c. Presin: La solubilidad de un gas en un lquido aumenta al aumentar la presin del gas sobre el solvente. Si se disminuye la presin la solubilidad de un gas en un lquido tambin disminuye. Este efecto no es notable para la solubilidad de las soluciones de slidos en lquidos.

Mezclas

a. Homogneas: Son mezclas de dos o ms sustancias que presentan una fase. Las soluciones son mezclas homogneas.

b. Heterogneas: Las que presentan ms de una fase, las suspensiones son un ejemplo

Clasificacin del agua

De acuerdo a los componentes disueltos, el agua se clasifica as: agua dura y agua blanda.

Agua dura: es el agua rica en sales minerales, siendo las sales ms comunes: sulfatos, carbonatos, bicarbonatos, cloruros de calcio y magnesio.

Agua blanda: es el agua con poco o ningn contenido de sales minerales que resulta del procesamiento que se le realiza al agua dura para remover el exceso de sales minerales.

Densidad

La densidad es una magnitud que relaciona la masa que posee un cuerpo con el volumen que ocupa. Es una propiedad especfica de las distintas sustancias puras y permite distinguir unas de otras. La frmula para obtenerla es: D= m/v

En sta prctica de laboratorio se observarn mezclas homogneas y heterogneas y los factores que afectan la solubilidad. Adems se analizarn 3 muestras de agua para clasificarlas como dura o blanda y se observarn las densidades de distintas sustancias.

II. OBJETIVOS:

1. Identificar una mezcla homognea y una heterognea.

2. Comprobar los factores que afectan la solubilidad de las sustancias.

3. Identificar agua dura y blanda por medio de reacciones qumicas.

4. Determinar la densidad de soluciones.

III. MATERIAL (REACTIVOS Y EQUIPO)

1. Balanza

2. Hornilla elctrica

3. Esptula

4. Papel parafinado

5. Bao de Mara

6. Pipeta

7. Bulbo para llenar pipetas

8. Balanza

9. AgNO3 1% p/v

10. Na2CO3 5% p/v

11. Cloroformo

12. Agua desmineralizada (agua blanda)

13. Agua dura

14. Agua destilada colocada en pisetas

15. Alcohol

16. Jabn lquido para platos

17. Miel de abeja

18. Jarabe de Maple

19. Trocitos de jabn de tocador DOVE

*MATERIAL APORTADO POR LOS ESTUDIANTES

1. KIT DE LABORATORIO

2. 1 sobre de sal inglesa (MgSO4)

3. 2 gramos de sal (NaCl)

4. 15 mL de aceite de cocina

5. Una muestra de agua (50mL) *

6. 1 agua mineral en envase plstico a temperatura ambiente. ++

7. 1 agua mineral en envase plstico fra (debern traerla con hielo en una lonchera)++

8. 2 globos (vejigas) del mismo tamao

9. Cinta adhesiva (masking tape)

* Deber tomar la muestra del agua potable que llega a su casa del chorro a un frasco limpio.

++ Las dos debern tener el mismo volumen y marca.

IV. PROCEDIMIENTO

1. MEZCLA HOMOGNEA, HETEROGNEA Y NATURALEZA DE SOLUTO Y SOLVENTE

En ste procedimiento determinar si las mezclas son homogneas o heterogneas. Adems debe identificar la naturaleza de soluto y solvente (polar, no polar inico) y si las substancias son solubles e insolubles.

a. Prepare 6 tubos de ensayo e identifquelos como tubo # 1, 2, 3, 4, 5 y 6.

b. Luego coloque en cada tubo lo que se le indica en el cuadro.

NOTA: para agregar el soluto slido * al tubo de ensayo utilice una esptula pequea y tome una pequea cantidad del mismo (lo que quede en el extremo de la esptula).

TUBO No

COLOQUE

1 mL de

NATURALEZADELSOLVENTE

(polar o

no polar)

AGREGUE

AGITANDO

NATURALEZA DEL SOLUTO

(polar,

no polar o inico)

OBSERVACIN

(Indique si se forma 1 o 2 fases)

MEZCLA

HOMOGENEA /

MEZCLA

HETEROGENEA

SOLUBLE

O

INSOLUBLE

1

Agua

*Sal (NaCl)

2

Agua

6-8 gotas de aceite

3

Agua

*Sal inglesa (MgSO4)

4

Cloroformo

*Sal (NaCl)

5

Cloroformo

6-8 gotas de aceite

6

Cloroformo

*Sal inglesa (MgSO4)

2. TEMPERATURA:

En este procedimiento se observar como el aumento de la temperatura favorece la solubilidad de un soluto slido en un lquido. Proceda de acuerdo al siguiente cuadro.

TUBO

COLOQUE

5mL de H2O a

AGREGUE

TIEMPO QUE TARDA EN SOLUBILIZARSE EN SEGUNDOS

1

25C *

0.1 g de Sal Inglesa (MgSO4)

2

60C

3

85C

* Use agua a temperatura ambiente.

3. PRESIN

En este procedimiento se observar el efecto de la presin sobre la solubilidad de un gas en un lquido. Al destapar ambas botellas la presin disminuir provocando que el gas se libere al ambiente. Al no tener en el laboratorio ningn instrumento para medir este cambio de presin, se atrapar el CO2 que se libera al ambiente por medio de los globos, los cuales se inflarn ms o menos de acuerdo a la temperatura a la que se encuentre este gas disuelto en el agua mineral.

a. Utilice ambas botellas de agua mineral la de temperatura ambiente y la fra.

b. Destpelas al mismo tiempo e inmediatamente coloque un globo en la boca de cada una de ellas. Asegrelas con masking-tape.

c. Agtelas al mismo tiempo hacia la izquierda y la derecha durante 30 segundos.. NO DEBE INGRESAR AGUA AL GLOBO. Deje reposar por 3 minutos. Anote sus resultados

Agua Mineral

OBSERVACIN

Indique cul de los globos se infl ms.

A TEMPERATURA AMBIENTE

FRA

4. DUREZA DEL AGUA : DETERMINACIN DEL IN CALCIO (Ca+2) y ION MAGNESIO (Mg+2)

La dureza en el agua es una propiedad ocasionada por la presencia de cationes metlicos, sta se manifiesta por reacciones entre los cationes de durezas y ciertos aniones. Debido a que la dureza puede deberse ms que todo a los iones Calcio y Magnesio, sta se puede dividir en tres tipos de dureza:

4.2 Dureza Total: Que involucra a todos los iones metlicos polivalentes que puedan encontrarse presentes en la muestra.

4.3 Dureza Clcica: Que cuantifica solo la dureza por efecto del in Calcio.

4.4 Dureza Magnesiana: Que cuantifica solo la dureza por efecto del in Magnesio.

Dureza Clcica (Deteccin del ion Ca+2): Una solucin de Na2CO3 al 5% p/v determina la presencia de ion calcio. De acuerdo a la siguiente reaccin.

Ca+2(ac) + CO3-2(ac) CaCO3(s)

MANIFESTACIN: Precipitado

Tubo No.

COLOQUE

1 mL de AGUA

AGREGUE, AGITE Y DEJE REPOSAR

2 gotas de Na2CO3

5% p/v

Manifestacin

(turbidez o precipitado blanco)

Dureza Clcica

( +/-)

1

DESMINERALIZADA

2

DE LA CASA

3

DURA # 1

4

DURA # 2

Dureza Magnesiana (Deteccin de ion Mg+2): Para determinar la presencia de ion Mg+2 se utilizar una solucin de NaOH al 20 %. Se llevar a cabo la siguiente reaccin:

Mg+2 + 2OH- Mg(OH)2

MANIFESTACIN:Precipitado

Tubo No.

COLOQUE

1 mL de AGUA

AGREGUE, AGITE Y DEJE REPOSAR

3 gotas de NaOH

5% p/v

Manifestacin

(turbidez o precipitado blanco)

SI / NO

Dureza Magnesiana

( +/-)

1

AGUA DESMINERALIZADA

2

AGUA DE LA CASA

3

DURA # 2

5. Determinacin de la Calidad del Agua: Para la determinacin de la calidad del agua se utiliza la determinacin del cloro residual si sta es menor de 0.2mg/L en el agua es necesario aadir ms cloro. El cloro es un producto qumico relativamente barato y ampliamente disponible que, cuando se disuelve en agua limpia en cantidad suficiente, destruye la mayora de los organismos causantes de enfermedades.

Deteccin del Ion Cl- : Una solucin de AgNO3 al 1% p/v determina la presencia de Cl-,ion cloruro. De acuerdo a la siguiente reaccin :

Cl-+ Ag+ AgCl(s)

MANIFESTACIN: Precipitado

Tubo No.

COLOQUE

1 mL de AGUA