Preparación de soluciones acuosas. Metodología

Preparación de soluciones acuosas

Daniela Corredor Castroa, Santiago Candamil Correab

a. danycc4@gmail.com, b. sntiagocandamil1820c@gmail.com

Resumen

Las soluciones son mezclas homogéneas que están conformadas por el soluto y el solvente que al combinarlos forma un resultado homogéneo .En esta práctica se prepararon 4 soluciones acuosas las cuales se les midió su concentración por medio de las distintas fórmulas como % w/w y molaridad. El primer experimento se calculó la concentración %w/w de NaCl en una solución acuosa (agua) la cual se obtuvo una concentración de 1,00 %, dando el resultado deseado. Después se prepararon dos soluciones acuosas, una de NaHCO3  y otra de CuSO4  las cuales se les calculo la  Molaridad (M) estas fueron de 0,214 M y 0.096 M respectivamente, estos valores estuvieron a milésimas de lo que se estaba esperado. Hecho esto, se hizo una solución a partir de la solución de sulfato de cobre pentahidratado hecha anteriormente,  se utilizó una fórmula de dilución para hallar la concentración de la solución obtenida, la cual fue de  0,019 M. Estos resultados fueron discutidos por medio de las formulas despejadas de concentración, hallando así la cantidad del soluto que se debio usar en la prepacentración, soluto, solvente.

1. Introducción

Una solución acuosa es aquella mezcla conformada por 2 componentes: el soluto que generalmente está en menor proporción , y el solvente que está en mayor proporción, y que a al combinarlos forma una mezcla homogénea 1. Este tipo de soluciones son muy importantes en el laboratorio ya que muchas de las prácticas llevadas a cabo en este se usan, ya que el agua es considerado el disolvente del milenio, debido a la gran cantidad de componentes que pueden ser disueltos en ella y a su gran capacidad de mezcla 2. Por esto, es necesario conocer las diferentes propiedades que se presentan en las soluciones como la concentración (%w/w, molaridad, normalidad, etc) y saber cómo manejarlas, para obtener resultados impecables a la hora de elaborarlas. En este informe se presentan los resultados obtenidos durante la creación de soluciones acuosas y medición de su concentración.

2. Metodología

En esta práctica se prepararon 4 soluciones acuosas. De las cuales se les encontró la concentración de diferentes formas.

ración de estas mezclas. Dando como conclusión que las medidas tales como masa y volumen son muy importantes a la hora de preparar una solución, ya que una sola cifra puede cambiar todo un resultado, además de el hecho de que las fórmulas matemáticas son una gran ayuda para estas prácticas, pues pueden proporcionar mucha información sobre esta.

Palabras clave: Solución, con

Mezcla 1: Solución de 100 mL, concentración 1% de NaCl

En una balanza analitica se pesó aproximadamente 1 g de NaCl en un erlenmeyer. Se le agregó 100 mL de agua medidos en una probeta, y se agitó hasta disolver la sal, formando una solución de agua con NaCl. se le midió la concentración en %w/w.

Mezcla 2: Solución de 50 mL, concentración 0,2 M de NaHCO3

En una balanza analitica se pesaron 0,9 g de NaHCO3  en un vaso de 50 mL, se le agregaron 20 mL de agua y se agitó para disolver el soluto. Se transfirió la mezcla resultante a un matraz volumétrico de 50 mL. Se enjuago el vaso varias veces, y estos enjuagues se pasaron al matraz, y se completó con agua hasta la marca de enrase. Se agita el matraz para facilitar la disolución y se calculó la concentración molar.

Mezcla 3: Solución de 25 mL, concentración 0,1 M de CuSO4

Se pesó en una balanza analitica 0,6 g de Sulfato cúprico pentahidratado en un vaso. Se le agregaron 10 mL de agua y se agitó para disolución. La mezcla se transfiere a un matraz de 25 mL. Igual que en el procedimiento anterior, enjua

gar el vaso y transmitir al matraz estos enjuagues, completar con agua hasta la marca de enrase. Se calculó la concentración molar de la solución.

Mezcla 4: Solución de 25 mL, concentración 0,02 M de CuSO4

Se transfirieron 5 mL de la solución 0,1 M de CuSO4

con una pipeta volumétrica a un matraz de 25 mL. Se añadió agua hasta la marca de enrase y se agitó hasta homogeneizar. Se calculó la concentración molar.

3. Resultados y Discusión.

Mezcla 1: 

La concentración w/w de la mezcla se calculó de la siguiente forma:

w soluto (NaCl)= 1,01 g

w Solución (agua + NaCl)= 100,10 g

%w/w= (w soluto/w solución) x 100

          = (1,01 g/100,10 g) x 100

          = 1,00 %

Se obtuvo la concentración esperada, ya que hubo una correcta medición del peso y el volumen, pues estos factores son necesarios para la preparación de una solución. Dando aproximadamente un 0% de porcentaje de error.

 Mezcla 2:

La concentración M de la mezcla se calculó de la siguiente forma:

w Soluto ( NaHCO3)= 0,9 g

v Solución (agua + NaHCO3)= 50 mL

Se sacan las moles del soluto:

Se dividen los gramos de bicarbonato de Sodio obtenidos por la masa molar de este (84,007 g/mol)³:

moles  NaHCO3= 0,9 g/84.007 g/mol

                          =  0,0207 moles

Se cambia la unidad de medida del volumen de la solución, de mL a L:

50 mL x (1 L/1000 mL)= 0,05 L

Molaridad=  moles del soluto/ volumen de la solución (L)

M= 0,0207 moles NaHCO3/0,05 L

   = 0,214 M

La concentración de la solución es muy cercana a la deseada, sin embargo, se pudo haber usado menos gramos de bicarbonato de sodio para un resultado más exacto.

Para que el resultado fuera exacto por medio de las siguientes operaciones se refleja cuál era la cantidad necesaria en gramos de soluto para que el resultado fuera  exactamente 0.2 M:

 Primero se despejan las moles de NaHCO3 de la siguiente forma:

Molaridad=  moles del soluto/ volumen de la solución (L)

Moles del soluto=Molaridad x volumen de la solución(L)

Moles del soluto= 0.2 M x 0.05 L

                           =0.01moles

Ahora se despejan los gramos necesarios de bicarbonato de sodio en la ecuación para hallar moles de la siguiente forma:

moles  NaHCO3= peso del soluto/84.007 g/mol

 peso del soluto =0.01 mol x 84.007 g/mol

                                   =0.84007g

La cantidad necesaria de soluto es 0.84007 g para que la molaridad sea exactamente de  0.2 M. Esto dice que se debió de usar menos gramos del soluto, ya que hay una relación proporcional entre el peso de este con la concentración, y la concentración obtenida fue mayor a la esperada.

Mezcla 3:

La concentración M de la mezcla se calculó de la siguiente forma:

w CuSO4 =0.6 g

v solución =25 ml

25 ml x (1000 ml /1 L )=0.025 L

Se sacan las moles del soluto:

Se dividen los gramos de sulfato de cobre pentahidratado por la masa molar de este (249,60 g/mol)³:

moles CuSO4 = 0,6 g/249.60 g/mol

                      =0.0024 M

Molaridad=  moles del soluto/ volumen de la solución (L)

M=0.024 moles CuSO4 /0.025 L

   =0.096 M

Faltaron 4 milésimas para dar exactamente 0,1 M, la cifra buscada en el experimento. Para poder encontrar la cantidad ideal de soluto en gramos  se hizo el mismo procedimiento de la discusión anterior:

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