Trabajo 5 Completo 1 1

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSFACULTAD DE QUIMICA E INGENIERIA QUIMICALABORATORIO DE QUIMICA GENERALPRACTICA N5

GRUPO: Martes 8:00 - 12:00PREPARACIN Y VALORACIN DE SOLUCIONES PROFESOR:BEJAR RAMOS MANUELINTEGRANTES:

Martes 14 de mayo del 2013

INTRODUCCIN

Por medio del presente trabajo se quiere dar a conocerdetalladamente las pautas para diferenciar cuando se forman o no las soluciones y adems como hallar las concentraciones de estaspormediodelapracticaolaexperimentacin,paraaspoderestablecer una relacin entre los principios tericos y los hechos experimentales, lo cual nos permitir desarrollar habilidades y conocimientos en este campo y poder emplearlo en la solucin deproblemas de nuestra vida diaria.

PRINCIPIOS TERICOS

SOLUCIONESEn qumica, una solucin o disolucin (del latn disolutio) es unamezcla homognea, a nivel molecular de una o ms especies qumicas que no reaccionan entre s; cuyos componentes se encuentran en proporcin que vara entre ciertos lmites. Toda disolucin est formada por una fase dispersa llamada soluto y un medio dispersante denominado disolvente o solvente. Tambin se define disolvente como la sustancia que existe en mayor cantidad que el soluto en la disolucin. Si ambos, soluto y disolvente, existen en igual cantidad (como un 50% de etanol y 50% de agua en una disolucin), la sustancia que es ms frecuentemente utilizada como disolvente es la que se designa como tal (en este caso, elagua). Una disolucin puede estar formada por uno o ms solutos y uno o ms disolventes. Una disolucin ser una mezcla en la mismaproporcin encualquiercantidad quetomemos (porpequea quesealagota),ynosepodrn separar por centrifugacin ni filtracin. Un ejemplo comn podra ser un slido disuelto en un lquido, como la sal o el azcardisuelto en agua (o incluso el oro enmercurio, formando una amalgama)

CARACTERSTICAS DE LASSOLUCIONES:Son mezclas homogneasLa cantidad de soluto y la cantidad de disolvente se encuentran en proporciones que varan entre ciertos lmites. Normalmente el disolvente se encuentra en mayorproporcin queelsoluto, aunquenosiempre esas. Laproporcin enque tengamosel soluto en el seno del disolvente depende del tipo de interaccin que se produzca entre ellos. Esta interaccin est relacionada con la solubilidad del soluto en el disolvente. Una disolucin que contenga poca cantidad es una disolucin diluida. A medida que aumente la proporcin desoluto tendremos disoluciones ms concentradas, hasta que el disolvente no admite ms soluto, entonces la disolucin es saturada. Por encima de la saturacin tenemos las disoluciones sobresaturadas. Por ejemplo, 100g de agua a 0C son capaces de disolver hasta 37,5g de NaC (Cloruro de sodio o sal comn), pero si mezclamos 40g de NaCcon 100g de agua a la temperatura sealada, quedar una solucin saturada.

Sus propiedades fsicas dependen de suconcentracin:

a) Disolucin HC (cido clorhdrico) 12 mol/L Densidad =1,18 g/cm3b) Disolucin HC (cido clorhdrico) 6 mol/L Densidad =1,10 g/cm3

Sus componentes se separan por cambios de fases, como lafusin, evaporacin, condensacin,etc.Tienen ausencia de sedimentacin, es decir al someter una disolucin a un proceso de centrifugacin las partculas del soluto no sedimentan debido a que el tamao de las mismas son inferiores a 10 Angstrom (A).El hecho de que las disoluciones sean homogneas quiere decir que sus propiedades son siempre constantes en cualquier punto de la mezcla. Las propiedades que cumplen las disoluciones sellaman propiedades coligativas

UNIDADES DE CONCENTRACIN DE SOLUCIONES

En qumica, para expresar cuantitativamente la proporcin entre un soluto y el disolvente en una disolucin se emplean distintas unidades: molaridad, normalidad, molalidad, formalidad, porcentaje en peso, porcentaje en volumen, fraccin molar,partespormilln,partesporbilln,partesportrilln,etc.Tambinsepuedeexpresarcualitativamente empleando trminos como diluido, para bajas concentraciones, o concentrado, para altas.

A) Unidades fsicas de concentracin:

Porcentaje masa-masa (% m/m):Se define como la masa de soluto (sustancia que se disuelve) por cada 100 unidades de masa de la solucin:

Porcentaje volumen-volumen (% V/V):Expresa el volumen de soluto por cada cien unidades de volumen de la solucin. Se suele usar para mezclas lquidas o gaseosas, en las que el volumen es un parmetro importante a tener en cuenta. Es decir, el porcentaje que representa el soluto en el volumen total de la solucin. Suele expresarse simplificado como % v/v.

Concentracin en masa-volumen (% m/V):Se pueden usar tambin las mismas unidades que para medir ladensidadaunque no conviene combinar ambos conceptos. La densidad de la mezcla es la masa de la disolucin dividida por el volumen de sta, mientras que la concentracin en dichas unidades es la masa de soluto dividida por el volumen de la disolucin por 100. Se suelen usar gramos por mililitro (g/mL) y a veces se expresa como % m/V.

B) Unidades qumicas de concentracin:Molaridad (M):La molaridad de una solucin esta definida por el numero de moles de soluto disueltos en un litro de solucin.

Normalidad(N):Lanormalidad(N) es el nmero deequivalentes(eq-g) de soluto (sto) por litro de solucin.

Equivalente Gramo (Eq g).- Es el peso de una mol (expresado en gramos) dividida entre la carga inica (valencia) de las sustancia.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALA. Preparacin de una solucin de Cloruro de Sodio al 10% m/m1. En un vaso limpio y seco de 100mL pesar 1,0 g de Cloruro de sodio y aadir 9 g de agua destilada. (Como H2O = 1 g/mL entonces 9g de agua es igual a 9mL de agua destilada).2. 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% m/v.1. En un vaso de 100mL limpio y seco, pesar 1,0gde Cloruro de sodio y disolver con 20mL de agua destilada.2. Trasvasar a una fiola de 100mL, enjuagar con agua el vaso dos veces y adicionar a la fiola.3. Completar el volumen a 100mL con agua destilada, agitar hasta que est completamente homogenizada.

C. Preparacin de 100mL de una solucin de NaOH 0,1M aprox.1. En un vaso limpio y seco pesar 0,40 g de NaOH.2. Agregar 20mL de agua destilada (aproximadamente) y disolver el soluto.3. Trasvasar a una fiola de 100mL, enjuague por lo menos dos veces el vaso(con pequeas porciones de agua) y agregar este lquido a la fiola.4. Completar el volumen hasta la lnea de enrase y agitar para homogenizar

D. Preparacin de 250mL de una solucin de HCl 0,1 N aprox.1. A partir de HCl de densidad 1,18g/mL y 37,25% de pureza calcular el volumen de HCl concentrado.2. Aplicar la frmula de molaridad y conociendo la concentracin (0,1M) y volumen (250mL) de HCl, se necesitara 0,9125 g de HCl puro que equivale a 2,45 g de HCl concentrado3. Reemplazar este valor en la frmula de densidad de donde se requerir 2,07mLde HCl concentrado. Este volumen se mide con una pipeta y se deposita a un vaso precipitado. Trasvasar este volumen a la fiola de 250mL enjuagar por lo menos dos veces con agua destiladay agregar este lquido ala fiola completando el volumen hasta la lnea de enrase con agua destilada.

E. Preparacin de 100mL de una solucin estndar de Na2CO3 0,10 N

1. En un vaso de 100mL limpio y seco, pesar exactamente 0,53 g de Na2CO3 anhidro.2. Agregar aproximadamente 50mL de agua destilada y disolver, empleando la bagueta.3. Transferir la solucin a una fiola de 100mL enjuagar dos veces el vaso y trasvasar a la fiola.4. Enrasar con agua destilada y agitar para homogenizar.

F. Estandarizacin de la solucin de HCl 0,1 N aprox. Con la solucin de patrn de NA2CO3 0,10 N1. Llenar la bureta con el cido, preparado en el paso D3, evitando que se formen burbujas de aire.2. Coloque en un matraz Erlenmeyer 10mL de la solucin estndar de 3. Na2Co3 preparada en el paso E44. Agregar el matraz 2 3 gotas del indicador anaranjado de metilo.5. Anotar el volumen inicial del cido en la bureta antes de comenzar la titulacin, adicionar el cido girando la llave con la mano izquierda y rotando el matraz con la mano derecha. Dejar caer el cido hasta que el color vire de amarillo a anaranjado sin llegar a rojo (lo cual indica que hay exceso de cido).6. Anotar el volumen del cido gastado7. Calcular la normalidad dl acido.

G. Valoracin de la solucin de NaOH 0,10 M aprox. con la solucin de HCl estandarizado.1. Coloque en un matraz Erlenmeyer 10 mL de solucin de NaOH preparado en C42. Agregue a la solucin contenida en el matraz 1 o 2 gotas de indicador fenolftalena3. Llene la bureta con el HCl estandarizado y deje caer lentamente el cido al matraz Erlenmeyer mezclando continuamente.4. Detenga la titulacin tan pronto vire el color de rojo grosella a violeta claro 5. Anote el volumen de HCl gastado 6. Calcular la normalidad de la base.

CALCULOS Y RESULTADOSA. solucin de Cloruro de Sodio al 10% m/mClculo: Para hallar la masa de la solucin se emplea la siguiente ecuacin:

X% m/m =masa del soluto x 100 masa de la solucin

10 = 3,0 gramos x 100 masa de la solucin = 30 gramos m. solucin Para hallar el volumen del solventese realiza las siguientes ecuaciones: Solucin = soluto + solvente 30 gramos = 3 gramos + solvente Solvente = 27 gramos (agua destilada)

agua = 1g/mL

27 gramos = 27mL (agua destilada)Resultado:Solucin acuosa de NaCl al 10% en volumen (incolora).B. solucin de cloruro de sodio al 1% m/vClculo: Para hallar la masa de soluto a utilizar se realiza la siguiente ecuacin:

X% m/v =masa del soluto x 100 Volumen de la solucin

2,5gramos= masa del soluto x 100 masa del soluto = 2,5 gramos mL 100mL

Resultado:Solucin acuosa de NaCl al 1% en m/v (incolora).

C. 100mL de una solucin de NaOH 0,1M aprox.Clculo: Para hallar el nmero de moles del soluto se resuelve la siguiente ecuacin:

Molaridad (mol/L) = nmero de molesVolumen (L)

0,1 (mol/L)= nn = 0,010 moles 0,1 L Numero de moles =masa .Masa molecular (NaOH)Luego se reemplaza el resultado obtenido en la siguiente ecuacin, para obtener la masa del soluto:

0,010 mol = masa masa = 0,40 gramos 40 g /molResultado:Solucin acuosa de NaOH 0,10 M (incolora)D. 250mL de una solucin de HCl 0,10 N aprox.Calculo: Primero se halla el equivalente gramo a travs de la frmula:

Normalidad = # de equivalentes-gramo Volumen dela solucin (L)

0,10 equivalente-gramo = #eqq-g # eqq-g de HCl = 0,025 equivalente-gramo L 0,250 L Luego se reemplaza el resultado anterior en la siguiente ecuacin:

# de equivalentes-gramo = masa del soluto Masa equivalente

0,025 eqq-g = masa del solutomasa del soluto = 0,9125 gramos de HCl puro 36,5 g/eqq-g La solucin al ser 37,25 % de pureza se tiene la siguiente ecuacin:masa del HCl (c) = 0,9125g de HCl puro x 100 g de HCl (c) 37,25g de HCl puroMasa de HCl (c) = 2,45 g Para hallar el volumen (V) de HCl(c) se reemplaza en la frmula de densidad:

= m/v 1,18 g/mL= 2,45/V V = 2,07 mL de HCl(c)

E. 100mL de una solucin estndar de Na2CO3 0,10 N

Normalidad = # eq-g deNa2CO3 Volumen de la solucin (L) Calculo:Para hallar la masa del soluto a utilizar se resuelve primero la siguiente ecuacin

10 eq-g = # eq-g deNa2CO3 # eq-g deNa2CO3 = 0,010 eq-g L 0,100L Luego se procede a reemplazar el resultado anterior en la ecuacin:

# Eq-g = masa del soluto Peso equivalente

0,010 eq-g = masa.masade Na2CO3 = 0,53 g 53g/Eq-gF. Estandarizacin de HCl 0,1 N aprox. con la solucin de patrn Calculo: Para hallar la normalidad real del cido HClse realiza la siguiente ecuacin:* Volumen (acido) = volumen gastado de HCl = 17 mL* Volumen(base)= volumen utilizado de Na2CO3 = 20mL

Normalidad(acido) x Volumen(acido) = Normalidad(base) x Volumen(base)

A x 16,5mL = 0,10 N x 20mLA= 0,12NResultado:El color del Na2CO3 cambia de color amarillo a anaranjado sin llegar a rojo.G. Valoracin de NaOH 0,10M aprox. con la solucin de HCl estandarizadoCalculo: Para hallar la normalidad real del cido HClse realiza la siguiente ecuacin:*Volumen (acido)= volumen gastado de HCl = 17,5 mL* Volumen(base)= volumen utilizado de NaOH = 20mL*Normalidad (acido) =resultado de la estandarizacin de HCl = 0,12N

Normalidad (acido) x Volumen (acido) = Normalidad (base) x Volumen (base)

0,12N x 17,7mL = B x 20mLNormalidad de la base: 0,11N =BResultado: El color grosella del NaOH cambia a violeta claro sin llegar a ser transparente.

DISCUSIN DE RESULTADOSDespusde realizados losexperimentostenemosque:1. El resultado experimental de la molaridad de NaOH que es 0,1 variara dado que no se us la masa especificada sino una mayor debido a que la sustancia se present en forma de pequeos solidos esfricos que imposibilitaban una exacta medicin.

2. Lanormalidad realqueseobtuvodelHClen laestandarizacinquefuede0,12; esdiferentedelanormalidadtericaquesedioapreparar (0,1ON) se puede deberacausa: Dealgunamalamedicin,yafuesealmomentodepesar(inexactitudenlasdecimas); almomentodemedirelvolumenenlafiola(falla ptica paradetectaradecuadamentequeelvolumen de la solucin seencontrabaexactamenteenla lnea deenrase). Incorrecta anotacin del volumen utilizado (falla ptica para visualizar la lnea justa de medida en la bureta)

3. La normalidad que se obtuvo despus de la valoracin del NaOH (0,11N) es diferente del establecido (0,10N) con respecto a esto podemos decir que: La normalidad establecida fue una aproximacin ya que se poda tener un margen de error al momento de completar el volumen hasta el enrase de la fiola (falla visual) o debido a que se utiliz ms masa de la requerida. Al momento de titular el color establecido (violeta claro a partir de grosella) se mostr, luego al agregar una gota ms se torn claro, eso se explica como que la titulacin fue adecuada y estaba en el punto exacto.

CONCLUSIONES

En sntesis podemos decir que las Soluciones son de suma importancia ya que se forman y las formamos a diario en nuestra vida y son la base de la realizacin de algunas de nuestras actividades como por ejemplo la alimentacin, ya que aqu se tiene muy en cuenta la concentracin y de que estn formados algunas bebidas o alimentos que se nos venden onosotros mismos preparamos .Como fue de esperar pudimos comprobar quetoda la teora quesabamos y estudiamos, se cumple en la vida, ya que todas las soluciones tienen diversas caractersticas opropiedades comodicenloslibrosylaspersonas queconocen eltema,locualnoshapermitido reconocer y diferenciar bien cuando se forma ono una solucin.

BIBLIOGRAFAQumica General 8th Petrucci, Harwood, Herring

Qumica - Estructura y Dinmica (J. M. Spencer, G. M. Bodn...