“ESTUDIO CUANTITATIVO ENTRE DOS PROPIEDADES INTENSIVAS DE LA MATERIA PARA ESTABLECER UNA CURVA DE CALIBRACIÓN”

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   FES-CUAUTITLÁN

SECCION: CIENCIA BASICA

“LABORATORIO DE METODOLOGIA EXPERIMENTAL I”

                            DISEÑO EXPERIMENTAL

GRUPO: 1101                                                                PERIODO: 2017-1

CARRERA: QUIMICA INDUSTRIAL                                EQUIPO: # 4

PROYECTO 4:   FÉNOMENO QUÍMICO

“ESTUDIO CUANTITATIVO ENTRE DOS PROPIEDADES INTENSIVAS DE LA MATERIA PARA ESTABLECER UNA CURVA DE CALIBRACIÓN”

INTEGRANTES:

• Cárdenas Yong Enrique
• Dávila Ramírez Erick Alejandro
• Rodríguez Herrera Yessenia Yuriria
• Velasco Aguilar Gpe. Vianey

                                                                         FECHA: 12 de octubre de 2016

OBJETIVO GENERAL

Determinar experimentalmente la relación cuantitativa entre la densidad de una disolución (de un electrolito o un no electrolito) y su concentración.

OBJETIVOS PARTICULARES

• Conocer el comportamiento de los electrolitos y los no electrolitos en una disolución.

• Definir y expresar las unidades de concentración físicas y químicas.

• Investigar las características y forma de manejo de los instrumentos para determinar la densidad de la materia

• Identificar las variaciones de la relación de la densidad de una disolución y su concentración a través de los resultados obtenidos.

• Observar y comparar la relación densidad de disolución en diferentes concentraciones de dos diferentes sustancias.

• Analizar las consecuencias entre las propiedades densidad y concentración para las disoluciones estudiadas.

MARCO TEÓRICO

Desde hace tiempo las disoluciones forman parte esencial en el trabajo experimental de los científicos, ya que es una mezcla homogénea  que a nivel molecular o iónico de dos o más sustancias puras que no reaccionan entre sí, cuyos componentes se encuentran en proporciones variables. Y que están formadas por un disolvente y por uno o varios solutos. Químicos como Lavoisier y Berzelius empezaron a denotar la importancia de las disoluciones en el ámbito químico, y de esta manera llegar a diferenciar entre una disolución y una solución.

La disolución es conformada por una parte soluto y otra disolvente, la primera es encontrada en menor proporción dentro de la disolución, mientras que el disolvente ocupa la mayor proporción.

No obstante, pasaron algunos años cuando empezaron a denotar mayor importancia por Wilhelm Ostwald quien distingue tres tipos de mezclas según el tamaño de las partículas de soluto en la disolución.

• Dispersiones, suspensiones o falsas disoluciones: cuando el diámetro de las partículas de soluto excede de 0,1 μm.
• Dispersoides, coloides: el tamaño está entre 0,001 μm y 0,1 μm.
• Dispérsidos o disoluciones verdaderas: el tamaño es menor a 0,001 μm.

Estas últimas se clasifican en:

• Disoluciones con condensación molecular: la partícula dispersa está formada por una condensación de moléculas.
• Disoluciones moleculares: cada partícula es una molécula.
• Disoluciones iónicas: la partícula dispersa es un ion (fracción de molécula con carga eléctrica).
• Disoluciones atómicas: cada partícula dispersa es un átomo.

A partir de lo anterior se generan características de la disolución, como la de que es conformada por un soluto y un disolvente, en que las propiedades físicas del solvente puro son modificadas por el soluto, ya que puede aumentar o disminuir su punto de ebullición y de congelación, sin embargo no se altera las propiedades químicas de los compuestos dentro de la disolución, pero sin embargo una característica importante es que sus propiedades físicas dependen de su concentración.

Las disoluciones por su concentración pueden ser analizadas en términos cuantitativos o cualitativos de pendiendo a su estado.

• Disoluciones empíricas: Son consideradas como disoluciones cualitativas no toma en cuenta la cantidad del soluto, solo depende de su proporción para ser clasificados. Estas son:

1. Disolución insaturada
2. Disolución saturada
3. Disolución sobresaturada

• Disoluciones valoradas: Son disoluciones cuantitativas que toman la cantidad exacta de solvente y soluto que se utilizan en la disolución. Estas son:

1. Porcentual (%)

• Masa-Masa (% P / P)
• Volumen-Volumen (% V / V)
• Masa-Volumen (% P / V)

1. Molaridad (M)
2. Molalidad (m)
3. Normalidad (N)
4. Formalidad (F)
5. Partes por millón (ppm)

CÁLCULOS PARA MEDIR LA CONCENTRACIÓN

Molaridad

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Molalidad

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Normalidad

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Conversión de g a peso equivalente

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Formalidad

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CONCENTRACIONES PORCENTUALES

%masa-masa

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% volumen-volumen

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%peso-peso

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Partículas por millón (p.p.m)

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Propiedades Físicas y Químicas de las concentraciones

Molaridad

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La concentración de molaridad es considerada de naturaleza química debido a que en su fórmula contiene las magnitudes de número de moles sobre litros de disolvente a lo que recordaremos que, el mol es una unidad química que mide la cantidad de materia. Una mol representa la cantidad de masa contenida en  moléculas de sustancia.

El número es conocido como el número de Avogadro. El mol es una unidad algo peculiar, porque "no pesa lo mismo" en cada caso. Al estar basada en un conteo de átomos o moléculas, la cantidad de masa total dependerá de cuánta masa tenga cada unidad material.

Molalidad

Es el número de moles de soluto contenidos en un kilogramo de solvente. 

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La molalidad es una concentración física y química debido a que está es el producto de la división de una magnitud química que es el mol la cual definimos ya y una magnitud física que es el kilogramo, el cual definimos como la unidad básica de la masa de un cuerpo del Sistema Internacional de Unidades.

Formalidad

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La concentración de formalidad se utiliza para expresar la concentración de disoluciones con solutos iónicos de acuerdo al número de unidades de masa atómica (u.m.a) que conforma la molécula del soluto que formará parte de la disolución. En el caso de los solutos que tienen masas molares definidas, la molaridad y la formalidad son lo mismo; así, una disolución 1 F de ácido sulfúrico (H2SO4) es igual a una disolución 1 M. A lo que se le atribuye que como la unidad F es igual a M (Molaridad) y esta es una magnitud resultante de una relación de una cantidad química, la formalidad también es una concentración de naturaleza química.

Normalidad

La Normalidad es una concentración basada o resultante del número de gramos-equivalentes de una mol de soluto (también llamado peso equivalente) en un litro de disolvente.

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El peso equivalente de una sustancia es la masa en gramos de un equivalente de dicha sustancia y puede corresponder a la masa molar de la sustancia o a una fracción sencilla de esta (un medio, un tercio, etc.). El peso equivalente se determina de acuerdo con el número de átomos de hidrógeno o iones hidroxilo contenidos en una molécula de sustancia, que intervengan en una reacción. También se refiere a la carga total del catión y el anión de una sal y al número de electrones con los que se reduce u oxida una molécula en una reacción redox. Debido a esta estrecha relación entre el peso equivalente y el número de átomos de hidrógeno, iones hidroxilo, cargas del catión y anión y el número de electrones en una reacción redox, se le considera una concentración de tipo química debido a las magnitudes y parámetros que considera en ella.

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