Disoluciones

INTRODUCCIÓN. Solubilidad: La solubilidad es la cantidad de soluto que se disuelve en una cierta cantidad de disolvente, para obtener una solución saturada a una temperatura definida. La solubilidad generalmente se expresa en gramos de soluto por 100 gde disolvente.A una solución con una cantidad de soluto relativamente alta se le llama sobresaturada, mientras que a una solución diluida es nombrada no saturada.

Hipótesis: A partir de disolucionescon diferente concentración de nitrato de potasio, se comprobarán experimentalmente los valores de la curva de solubilidad (y cristalización en el sentido contrario) del nitrato de potasio

Tabla 1

Tubos A B C

g KNO3 0.613 1.226 3.065

mL agua 1 2 5

Tabla 2

Tubo Tubo ´ Tubo´´ T crist T crist´ T crist´´

A A´ A´´ 38°C 40°C 39°C

B B´ B´´ 39°C 39°C 40°C

C C´ C´´ 40°C 39°C 40°C

Cuestionario1

1. Calcule la concentración de las disoluciones A, B y C, en gramos de sal que se disuelven en 1 mL de agua y en gramos de sal que se disuelven en 100 mL de agua. Registre sus datos en la tabla 3.

Tabla 3

Tubo T crist g KNO3 mL agua g KNO3/ mL agua g KNO3 en 100 mL de agua

A 39°C 0.613 1 0.613 61.3

B 39.3°C 1.226 2 0.613 61.3

C 39.6°C 3.065 5 0.613 61.3

2. ¿Son similares las temperaturas de cristalización de las soluciones A, B y C? ¿Por qué?Justifique sus resultados en función de las concentraciones de las disoluciones A,B y C.

Las temperaturas de cristalización de las 3 disoluciones son prácticamente iguales, mostrando un promedio de 39.3ºC y a pesar de que la cantidad de soluto y disolvente son distintas, su concentración es la misma en los 3 casos analizados.

3. ¿Qué propiedad de la materia relaciona los gramos de sustancia que se pueden disolver en un determinado volumen de agua a una temperatura específica?

La relación entre la masa que puede disolverse en 100 g de agua, nos da una propiedad intensiva de la materia llamada solubilidad.

4. ¿Esta propiedad es intensiva o extensiva? ¿Por qué?

Es una propiedad intensiva, lo que significa que mientras se analicen la cantidad que lograra disolverse en 100 gramos de agua, siempre será la misma, si no se analizan los 100 gramos, el resultado será directamente proporcional a la relación de disolvente usado.

5. ¿A qué temperatura se inicia la cristalización en las disoluciones A, B y C?

A: 39°C B 39.3°C C: 39.6°C

Problema 2

¿Qué masa de nitrato de potasio se debe disolver en 1 ml de agua para que cristalice a las siguientes temperaturas: 25°C, 35°C y 45°C?

Procedimiento experimental

1. Repita el procedimiento experimental utilizado para resolver el problema 1, pero utilice ahora las cantidades de sal y de agua indicadas en la tabla 4. Registre sus resultados en la tabla 5.

Tabla 4

Tubo A B C D E F G H

g KNO3 0.212 0.316 0.453 0.613 0.836 1.060 1.365 1.670

mL 1 1 1 1 1 1 1 1

Tabla 5

Tubo Tubo Tubo T crist T´crist T´´crist

A A´ A´´ 15°C 16°C 15°C

B B´ B´´ 20ºC 20ºC 20ºC

C C´ C´´ 32°C 34°C 34°C

D D´ D´´ 38ºC 40ºC 39ºC

E E´ E´´ 50°C 49°C 49.5°C

F F´ F´´ 57°C 58°C 58°C

G G´ G´´ 71ºC 73ºC 74ºC

H H´ H´´ 80°C 81°C 80°C

Cuestionario 2

1. Calcule la concentración de cada solución en gramos de sal que se disuelven en 1 mL de agua y en gramos de sal que se disuelven en 100 mL de agua. Registre sus datos en la tabla 6.

Tubo T crist g KNO3 mL agua g KNO3/ mL agua g KNO3 en 100 mL de agua

A 15.3°C 0.212 1 0.212 21.2

B 20°C 0.316 1 0.316 31.6

C 33.6°C 0.453 1 0.453 45.3

D 39°C 0.613 1 0.613 61.3

E 49.5°C 0.836 1 0.836 83.6

F 57.6°C 1.060 1 1.060 106.0

G 72.6°C 1.365 1 1.365 136.5

H 80.3°C 1.670 1 1.670 167.0

2. Trace una grafica de Solubilidad (g KNO3 en 100 mL) (ordenadas) en función de la temperatura (°C) (abscisas).

3. Interprete la grafica obtenida.

Al analizar una disolución de nitrato de potasio se observa que a una mayor temperatura, la cantidad de soluto que podrá disolverse totalmente será mayor, o viceversa, que para poder disolver una mayor cantidad de soluto (nitrato de potasio) en la misma cantidad de agua, la temperatura de la disolución deberá elevarse.

4. ¿Cambia la concentración de cada solución si se queda pegada al tubo? ¿Por qué?

Si, puesto que la concentración es directamente proporcional a la cantidad de soluto, así al quedarse soluto pegado en el tubo y no en disolución, disminuirá el porcentaje masa/masa (concentración) de esta última.

5. ¿Por qué se recomienda no sacar el termómetro del tubo hasta que se haya registrado la temperatura de cristalización?

En esta práctica de solubilidad se opta por obtener los resultados con un proceso inverso, la cristalización, ya que la disminución de temperatura es un proceso paulatino que obedece al equilibrio térmico, así si se mete y se saca el termómetro se rompe el equilibrio del proceso de enfriamiento pudiendo así cambiar los resultados.

6. Si conoce la concentración de una disolución de KNO3. Cualquiera que esta sea, ¿puede determinar su temperatura de cristalización en el grafico obtenido? ¿Cómo?

Si se puede conocer, de acuerdo a la concentración, se debe determinar la cantidad de soluto (si muestra de disolución no es respecto a 100 g de agua, se deberá determinar la cantidad de soluto para los 100 gramos a partir de una cuarta proporcional o regla de 3) ubicarlo en la gráfica y ver su cruce con la curva, de manera que se encuentre el valor de la temperatura en la que es completamente soluble, donde esa temperatura a

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