ESTUDIO CUANTITATIVO ENTRE DOS PROPIEDADES INTENSIVAS DE LA MATERIA PARA ESTABLCER UNA CURVA DE CALIBRACIÓN

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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

• Definir y expresar las unidades de concentración físicas y químicas.
• Preparar disoluciones porcentuales y molares.
• Describir las características de los instrumentos que ayudan a determinar densidad de la materia.
• Manejar correctamente el picnómetro para determinar la densidad de una disolución.
• Analizar las consecuencias entre las propiedades densidad y concentración en una curva de calibración para las disoluciones estudiadas.

MARCO TEÓRICO

La concentración de una disolución puede expresarse cualitativa o cuantitativamente (químicas y físicas). Los términos diluida (mínima cantidad de soluto) y concentrada (máxima cantidad de soluto visible) se utilizan para describir de manera cualitativamente una disolución. Se dice que una disolución con una concentración relativamente pequeña de soluto está diluida y que una con una concentración grande está concentrada.

El comportamiento de las disoluciones con frecuencia depende de la naturaleza de los solutos y sus concentraciones. Los científicos utilizan el término concentración para designar la cantidad de soluto disuelta en una cantidad dada de disolvente o cantidad de disolución. El concepto de concentración es intuitivo: a mayor cantidad de soluto disuelto en una cierta cantidad de disolvente, más concentrada resultará la disolución. En química, frecuentemente necesitamos expresar la concentración de las disoluciones en forma cuantitativa.

Formas de expresar la concentración:

Químicas:

• Molaridad

La molaridad (símbolo M) expresa la concentración de una disolución como el número de moles de soluto en un litro de disolución (disln):

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• Normalidad

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• Molalidad

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• Fracción molar

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Físicas:

• Porcentaje masa-masa

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• Porcentaje masa-volumen

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• Porcentaje volumen-volumen

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• Partes por millón (ppm)

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Diversos tipos de disolventes.

Consideremos varias clases de disolventes.

1.-Disolventes moleculares, poco disociados.

a) Si tienen una elevada constante dieléctrica, superior a 20, por ejemplo, disocian a los pares iónicos

b) Si tienen pequeña constante dieléctrica son poco disociantes.

2. Disolventes de estructura iónica o ionización. Son disociantes.

Curva de calibración: Método químico analítica para determinar la concentración de una sustancia en muestra desconocida, sobre todo en una muestra desconocida.

Relación proporcional entre la concentración y una determinada señal analítica.

La densidad puede obtenerse de forma indirecta y de forma directa. Para la obtención indirecta de la densidad, se miden la masa y el volumen por separado y posteriormente se calcula la densidad. La masa se mide habitualmente con una balanza, mientras que el volumen puede medirse determinando la forma del objeto y midiendo las dimensiones apropiadas o mediante el desplazamiento de un líquido, entre otros métodos. Los instrumentos más comunes para medir la densidad son:

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El densímetro, que permite la medida directa de la densidad de un líquido.

El picnómetro, que permite la medida precisa de la densidad de sólidos, líquidos y gases (picnómetro de gas).

La balanza hidrostática, que permite calcular densidades de sólidos.

La balanza de Mohr (variante de balanza hidrostática), que permite la medida precisa de la densidad de líquidos.

El densímetro es un material de laboratorio que sirve para calcular la densidad relativa de líquidos.

Propiedades generales de un disolvente:

Ionización y disociación iónica.

Cuando se disuelve una sustancia en un disolvente, este actúa de dos formas:

• Por sus propiedades químicas (propiedades ionizantes).

Si es polar, y según su estructura, actúa como receptor y como donador y transforma así en mayor o menor grado los enlaces entre los átomos de los cuerpos disueltos de covalentes en iónicos (disolvente 《activo》). Este fenómeno es la ionización del compuesto por acción del disolvente (solvólisis).

Así, el agua, al actuar sobre el ácido clorhídrico, ioniza el enlace entre los dos átomos por fijación del protón (y del Cl-). Frente a un ácido HA, menos tendencia a fijar el protón, y por tanto a ionizar en mayor o menor grado el enlace entre H y A.

• Por su constante dialéctica (propiedades disociantes).

La atracción entre dos iones depende de la constante dieléctrica del medio.

Así, en un enlace puramente iónico A+B- (par iónico), se tiene:

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Representado A+ y B- las especies solvantadas. Éste es el equilibrio de disociación iónica.

La disociación es tanto más grande cuanto más pequeña es la constante dieléctrica. La energía puesta en juego puede medirse por:

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EL picnómetro de líquidos es un instrumento de vidrio calibrado a un volumen determinado utilizado para líquidos poco viscosos. Está dotado de un tapón alargado que encaja en el esmerilado en cuyo interior hay un capilar fino por le que asciende el líquido y se enrasa con cuidado.

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