Informe Experimental del Estudio de la Relación Cuantitativa Entre la Concentración de una Disolución y su Densidad

Contenido

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA        2

INTRODUCCIÓN        2

MARCO TEÓRICO        3

OBJETIVO GENERAL        10

OBJETIVOS PARTICULARES        10

ASIGNACIÓN DE VARIABLES        10

Variable independiente        10

Variable dependiente        10

Variables de control        10

HIPÓTESIS        11

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL        11

Sujeto de estudio:        11

Material y equipo        11

Sustancias        11

Procedimiento experimental        12

TABLA DE RESULTADOS EXPERIMENTALES DE LA RELACIÓN CUANTITATIVA ENTRE LA DENSIDAD DE UNA DISOLUCIÓN ACUOSA DE NaHCO3 Y SU CONCENTRACIÓN.        15

TABLA DE RESULTADOS EN LA REGRESIÓN LÍNEAL DE LA RELACIÓN CUANTITATIVA ENTRE LA DENSIDAD DE UNA DISOLUCIÓN ACUOSA DE NaHCO3 Y SU CONCENTRACIÓN.        16

CURVA DE CALIBRACIÓN DE RESULTADOS EXPERIMENTALES DE LA RELACIÓN CUANTITATIVA ENTRE LA DENSIDAD DE UNA DISOLUCIÓN ACUOSA DE NaHCO3 Y SU CONCENTRACIÓN.        17

ANÁLISIS DE RESULTADOS        18

CONCLUSIONES        20

CÁLCULOS        21

BIBLIOGRAFÍA        24

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Determinar experimentalmente la relación cuantitativa entre la densidad de una disolución y su concentración.

INTRODUCCIÓN

En la naturaleza las sustancias raramente se encuentran puras es decir en una sola porción con los mismos componentes, siempre tienen porciones de otras sustancias en pequeñas o grandes cantidades por esta razón se dice que existen mezclas.

Entre las mezclas podemos destacar las disoluciones que están compuesta de dos o más sustancias en un estado homogéneo. Las soluciones acuosas son de las más comunes en la naturaleza y de suma importancia en todos los procesos vitales, áreas científicas y diversidad de procesos industriales. Los fluidos corporales de todas las formas de vida son soluciones acuosas, fenómenos naturales como la corrosión, oxidación, precipitación, sedimentación, fermentación etc.; ocurren mediante la acción de soluciones acuosas, la industria farmacéutica, alimenticia, de refrescos y bebidas alcohólicas, de detergentes, jabones y champú, etc.

El presente informe aborda los temas de preparación de soluciones y determinación de densidades y concentración por medio de la curva de calibración obtenida por el llamado método del picnómetro.

MARCO TEÓRICO

Consideramos a la materia como cualquier ente que tenga masa y que a su vez ocupe un lugar en el espacio; la materia es un campo de estudio tan amplio que para poder estudiarla detalladamente se ha clasificado, dividido y organizado en grupos que a su vez se dividen en otros grupos, a grandes rasgos se presenta la clasificación en el siguiente esquema:

[pic 5]

Como se puede ver en él, las soluciones están en medio de las dos grandes grupos (las mezclas y la materia homogénea) por lo tanto podemos afirmar que cuando en una mezcla homogénea las partículas de la fase dispersa tienen tamaño de átomos o moléculas se está hablando entonces de una disolución.

Las disoluciones o solución están conformadas por un disolvente (generalmente es el de mayor proporción) que es el medio que disuelve o dispersa a otra sustancia a la que llamamos soluto (generalmente en mejor proporción). Cabe destacar que las soluciones son distintas de las coloides y suspensiones ya que las partículas de soluto son de tamaño molecular y están dispersas uniformemente entre las moléculas del solvente.[pic 6]

[pic 7]

La solución se hallará en el mismo estado físico que el disolvente, de acuerdo con el estado de agregación se puede clasificar a las disoluciones en:

Cuando una cantidad considerable de cierta sustancia se disuelve en un disolvente se considera soluble, si se disuelve una cantidad mínima o nada se dice que es insoluble. A la máxima cantidad de soluto que se disuelve en un volumen específico de disolvente se le conoce como solubilidad. La capacidad de las sustancias para formar disoluciones depende de dos factores:

1. las interacciones intermoleculares involucradas en el proceso de disolución.
2. la tendencia natural de las sustancias a dispersarse en volúmenes más grandes cuando no tienen alguna restricción.

Una característica de las disoluciones que debe ser destacada es la concentración, se define a la concentración como el peso, volumen o número de partículas de soluto (moles) presentes en una determinada cantidad de disolvente; a mayor cantidad de soluto mayor será la concentración de dicha disolución.

[pic 8]

La necesidad de representar a la concentración de diferentes maneras depende meramente de la conveniencia de uso, las más comunes se enlistaran a continuación.

• Molaridad (M)

También conocida como concentración molar, expresa la concentración de la solución como el número de moles de soluto que hay en un litro de disolución (disoln).

[pic 9]

Un mol es una unidad de cantidad de materia del Sistema Internacional, de símbolo mol, que equivale a la masa de tantas unidades elementales (átomos, moléculas, iones, electrones, etc.) ^[1]

• Normalidad (N)

También llamada concentración normal de una disolución, es el número de equivalentes químicos o equivalentes gramo de soluto por litro de disolución (disoln).

[pic 10]

• Molalidad (m)

Es la cantidad de sustancia (número de moles)disuelta en cada unidad de masa (kg) de disolvente, suele ser denominada como concentración molal.

[pic 11]

• Fracción molar (x)

Usando nuevamente el concepto de mol, se puede expresar la concentración de una solución como la cantidad de un componente cualquiera i (en moles) en la cantidad toral de todos los componentes de la disolución (en moles).

[pic 12]

[pic 13]

• Tanto por ciento en masa (%m/m)

Esta manera de expresar la concentración es muy usada en la práctica, si usamos como unidad de masa el gramo, el % de masa de soluto es el número de gramos del soluto mismo disueltos en 100g de disolución.

[pic 14]

• Tanto por ciento en volumen (%V/V)

Se usa generalmente con mezclas de gases o de líquidos y es el número de unidades de volumen de soluto disuelto en 100 unidades de volumen de disolución.

[pic 15]

• Tanto por ciento masa en volumen (%m/V)

Se usa en soluciones de sólido-líquido, es la cantidad de gramos de soluto disueltos en 100mL de disolución.

  [pic 16]

• Partes por millón (ppm)

Se refiere a las partes de masa del soluto por un millón de partes de masa de la disolución, se una en concentraciones extremadamente bajas de soluto, en estas soluciones muy diluidas, la densidad es muy parecida a la del agua (1g/mL). Por esto, se puede hacer la simplificación que se muestra.

[pic 17]

Una vez identificadas las formas de representar la concentración pueden separarse como se muestra en la tabla.

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