LABORATORIO DE FÍSICO-QUIMICA PRACTICA N°8: DIAGRAMA DE SOLUBILIDAD

                 UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

(Universidad del Perú, Decana de América)

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FACULTAD DE QUIMICA E INGENIERIA QUIMICA.

LABORATORIO DE FÍSICO-QUIMICA

PRACTICA N°8: DIAGRAMA DE SOLUBILIDAD

PROFESOR:                  Eduardo Montoya                                   CODIGO:

INTEGRANTES:        Gallegos Huaman Ivan                            18070097

                                      Diaz Rivera Jose Mariano                       18070094

                                      Huasupoma Ortega, Lucia Gabriela        18070102

                                      Jara Pumacayo, Edward                          15070119

                                      Rojas Gutierrrez, Brisa                            18070114

TURNO:                     Martes  11:00am - 2:00pm

LIMA – PERÚ – 2019

INDICE

RESUMEN        3

INTRODUCCIÓN        4

PRINCIPIOS TEORICOS        5

DETALLES EXPERIMENTALES        8

TABLAS DE DATOS Y RESULTADO        9

EJEMPLO DE CALCULOS        15

ANALISIS Y DISCUSIONES DE RESULTADOS        18

CONCLUSIONES        19

RECOMENDACIONES        20

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS        21

ANEXOS        22

GRAFICOS        24

RESUMEN

La experiencia se desarrolló a condiciones de presión de 753.4 mmHg, con una temperatura de 20.5˚C y una humedad relativa del 98.5 %; y se determinó las relaciones de solubilidad del sistema de tres componentes que fueron el n-Butanol , el ácido acético y el agua; mediante el diagrama de solubilidad para lo cual primero se prepararon cuatro soluciones que contenían ácido acético en agua, en distintas proporciones y se tituló con n-butanol, luego se prepararon cuatro soluciones más que contenían ácido acético en n-butanol, también en distintas proporciones y se tituló con agua, finalmente con la titulación ya realizada se calculó cada una de las composiciones en peso de cada una de las ocho soluciones y con estas se trazó la curva de solubilidad; una vez hecho con la ayuda de una pera de decantación y con los tres componentes antes mencionados se preparó una mezcla, en la cual se formaron dos capas, tomando muestras de las dos disoluciones se tituló con hidróxido de sodio, y con ello se calculó el porcentaje en peso del ácido acético de cada fase, completando así con esos datos el diagrama de solubilidad. Al momento de preparar las soluciones se necesitó de mucha exactitud, y sobre todo de que los tubos y pipetas hayan sido correctamente lavados y secados. Y así evitando la contaminación de nuestras muestras.

INTRODUCCIÓN

Día a se utilizan sustancias que son solubles, ya sea al preparar un café en las mañanas, al momento de preparar una gelatina (esta se disuelve en caliente más no en frío) o al momento de preparar una avena (esta se disuelve en frío). Estos ejemplos tienen una conducta en particular, ya que no todos se disuelven de una misma forma, algunos necesitan de cierta temperatura entre otros factores para que puedan disolverse, siendo la mayoría de las veces solubles a mayor temperatura aunque hay quienes escapan de esta regla y tienen un comportamiento inverso.

Si bien se habla de una sustancia líquida y una sólida, estos no los únicos que poseen esta propiedad, ya que también se puede dar con líquidos y gases, el cual tiene un comportamiento interesante ya que ellos a una mayor temperatura son menos solubles, un ejemplo de ello se puede dar con las bebidas gasificadas las cuales liberan “burbujas” la cual es CO2 que se encuentra en ascenso.

La solubilidad también se puede dar entre líquidos, esta capacidad fue la que se estudió en el laboratorio utilizando 3 líquidos, los cuales 2 de ellos eran totalmente solubles entre sí y el otro parcialmente soluble; para ello se estudió la curva de solubilidad. Su importancia reside en la utilidad que esta presenta, ya que es muy aplicada en la industria de pinturas, entre otras.

PRINCIPIOS TEORICOS

1.SOLUBILIDAD

Se denomina solubilidad a la capacidad de una determinada sustancia para disolverse, es decir, la capacidad del disolvente para diluir un soluto, en términos cualitativos.

En términos cuantitativos, la solubilidad se asocia con la concentración y corresponde a la máxima cantidad de una sustancia que se puede disolver en una cantidad determinada de disolvente a una temperatura específica.

Factores que afectan la solubilidad

2. FACTORES QUE ALTERAN LA SOLUBILIDAD

2.1- Polaridad

En la mayoría de los casos, los solutos se disuelven en disolventes que tienen una polaridad similar. Los químicos usan un aforismo popular para describir esta característica de solutos y disolventes: «semejante disuelve semejante». Los solutos no polares no se disuelven en disolventes polares y viceversa (Educating online, 2.

2.2- Temperatura

La temperatura tiene un efecto directo sobre la solubilidad. Para la mayoría de los sólidos iónicos, el aumento de la temperatura aumenta la rapidez con la que se puede hacer la solución. A medida que la temperatura aumenta, las partículas del sólido se mueven más rápido, lo que aumenta las posibilidades de que interactúen con más partículas del disolvente. Esto da como resultado el aumento de la velocidad a la que se produce una solución. La temperatura también puede aumentar la cantidad de soluto que se puede disolver en un disolvente. En términos generales, a medida que aumenta la temperatura, se disuelven más partículas de soluto.

2.3- Naturaleza del soluto

La naturaleza del soluto y del solvente y la presencia de otros compuestos químicos en la solución afectan la solubilidad. El tamaño del soluto es también un factor importante. Cuanto más grandes sean las moléculas del soluto, mayor es su peso molecular y su tamaño.

3.FASE

Se define FASE como aquella porción de un sistema que es microscópicamente homogénea en cuanto a sus propiedades fisicoquímicas y se encuentra separada de otras porciones similares por regiones límites bien definidas, llamadas interfaces.

4.COEFICIENTE DE SOLUBILIDAD

El coeficiente de solubilidad depende de la temperatura, de la naturaleza del soluto, de la naturaleza del disolvente y de la presión. Para el caso de un sólido disuelto, la influencia de la presión en muy pequeña. Al elevar la temperatura, el coeficiente de solubilidad aumenta si el fenómeno de disolución a temperatura constante es endotérmico (es el caso más frecuenta), y disminuye en caso contrario. Los resultados se traducen en las llamadas curvas de solubilidad, que son representaciones gráficas de la solubilidad de un soluto en función de la temperatura.

En resumen el coeficiente de solubilidad depende principalmente de:

- En la solubilidad influyen la naturaleza del soluto, la del disolvente y la temperatura.

- Se llaman curvas de solubilidad a las representaciones gráficas de la solubilidad de un soluto en función de la temperatura.

a)Curva de Solubilidad

Representa los límites de solubilidad para un sistema de tres componentes, en el que dos de ellos son totalmente miscibles en un 3º, en tanto que entre si solo son parcialmente miscibles.

 b.Línea de Reparto

Representada desde la fase 1 hasta la fase  es la línea que une dos soluciones ternarias inmiscibles, llamadas soluciones conjugadas.

c) Punto de Doblez o Punto  Crítico.- Es el punto en el que las soluciones conjugadas tienen la misma composición y las dos capas se vuelven una sola. ver fig.

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DETALLES EXPERIMENTALES

Para el experimento se necesitaron varios tubos de ensayo, matraces, pipetas pro pipetas y  tapones, primero se prepararon cuatro soluciones que contenían 10,15,20 y 25 % de ácido acético en agua, conteniendo cada tuvo 5 ml de solución y se tituló con n-Butanol, viendo así como tomaba un color ligeramente rosado luego se prepararon cuatro soluciones más que contenían 10,20,30 y 40% de ácido acético en n-Butanol, conteniendo cada tuvo 5 ml de solución, y se tituló con agua, tomando este una apariencia de turbidez. Después de eso  se preparó una mezcla de 20 ml siendo su composición 2 ml de ácido acético, 9 ml de n-butanol y 9 ml de agua, en una pera de decantación, y se observó que esta se separó en dos fases, siendo estas compuestos ternarios que contenían los tres compuestos pero en diferentes proporciones, luego se tomó una muestra de cada fase y se tituló con hidróxido de sodio, usando como indicador la fenolftaleína.

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