Práctica 1. Preparación de disoluciones

Reporte de práctica I: “Preparación de disoluciones y determinación de la concentración de una disolución por medio de una valoración”

Problemas por resolver

Primera parte

1. Preparar una disolución de hidróxido de sodio () aprox. 0.1 mol/L.[pic 1]
2. Prepara disoluciones aprox. 0.1 mol/L de ácido clorhídrico (), ácido sulfúrico () y ácido nítrico (). [pic 2][pic 3][pic 4]

Segunda parte

1. Determinar la concentración exacta de la disolución de hidróxido de sodio () preparada en la primera parte.[pic 5]

Observaciones y resultados

Tabla 1. Normalización de NaOH

Reacción:            HFt-    +    OH-     →     Ft2-    + H2O

*Como la reacción tiene la relación 1:1 mol, entonces deberá ser la misma cantidad de mol en biftalato y NaOH.

Tabla 2. Volumen teórico de NaOH 0.1 mol/L esperado

Cálculos matemáticos (ejemplos para el caso 1):

• Para obtener la cantidad de biftalato (mol):[pic 23]

  en donde  es el número de moles,  es la masa en gramos y  la masa molar.[pic 24][pic 25][pic 26][pic 27]

[pic 28]

• Para obtener la concentración de NaOH (mol/L):[pic 29]

  en donde  es la molaridad (concentración molar),  el número de moles y  el volumen en litros.[pic 30][pic 31][pic 32][pic 33]

[pic 34]

• Para obtener el volumen teórico:

Conocemos que la concentración es  , si despejamos  obtenemos que  , entonces:[pic 38][pic 35][pic 36][pic 37]

 [pic 39]

Cuestionario

1. ¿Existe alguna diferencia entre el volumen gastado experimentalmente de la tabla 1 y el volumen teórico de la tabla 2?

Si hay diferencias:

• En la muestra no.1 gastamos 8 mL de NaOH mientras que el valor teórico es de aprox. 8.32 mL.
• En la muestra no.2 gastamos 7 mL de NaOH mientras que el valor teórico es de aprox. 7.34 mL.
• En la muestra no.3 gastamos 8.4 mL de NaOH mientras que el valor teórico es de aprox. 8.81 mL.

1. Calcula la desviación estándar de la concentración y explica el significado de este valor.

La desviación estándar es un índice numérico de la dispersión de un conjunto de datos, es decir, que indica la precisión con la que se realizaron las mediciones durante el experimento. Mientras mayor es la desviación estándar, mayor es la dispersión de los datos. Es un promedio de las desviaciones individuales de cada observación con respecto a la media de una distribución:

[pic 40]

en donde  es el número de datos, es la sumatoria de los datos, los datos (valores) y  el promedio/media de los valores.[pic 41][pic 42][pic 43][pic 44]

Una manera de obtenerla por medio de la calculadora (CASIO fx-991ES PLUS) es:

(NOTA: El + indica el paso a seguir, no el presionar la tecla +)

1. Presionar las teclas MODE + 3 + 1, enseguida saldrá una tabla.
2. Insertar los valores de la siguiente manera:

0.1040493561 + = 

0.1049237205 + = 

0.1049237204 + =

1. Luego presionar AC.
2. Presionar SHIFT + 1 + 4 + 2 + =, el valor dado será  = media aritmética o promedio.[pic 45]
3. Presionar AC.
4. Presionar SHIFT + 1 + 4 + 3 + =, el valor dado será la desviación estándar poblacional (es decir, de mis datos).[pic 46]

Entonces la desviación estándar de la concentración de NaOH es:[pic 47]

[pic 48]

1. Calcula el % de error de la concentración y explica el significado de este valor.

El error porcentual es la manifestación de un error relativo en términos porcentuales. Es decir, un error numérico expresado por el valor que arroja un error relativo, posteriormente multiplicado por 100. Este aparece cuando se toma de manera equívoca una medida al hacer uso de un instrumento (medida directa), o cuando se aplica mal una fórmula matemática (medida indirecta). Se calcula así:

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