Quimica 2 Preparación de soluciones

Introducción

Objetivos

• Preparar dos disoluciones empleando diferentes unidades de concentración de cada para cada una de ellas: normalidad y molaridad.
• Determinar la concentración de una solución mediante una valoración.

Habilidades por desarrollar

• Realizar los cálculos de concentración normal y molar para la preparación de soluciones.
• Comprobar y corrobora la concentración de soluto en un solución mediantes una valoración.
• Manipular adecuadamente el material volumétrico empleado.

Materiales

Metodología

Preparación de soluciones

Preparación de una disolución de hidróxido de sodio 0.1 Molar

1. Pesar directamente en un vaso de precipitados de 150 ml, la cantidad de hidróxido de socio R.A. (NaOH) calculada en la investigación previa. Agrega 50 ml de agua destilada y agitar hasta la disolución completa del soluto (si no se ha realizado tratamiento previo: añadir 0.1 g de cloruro de bario R.A. y hervir durante 5 minutos. Dejar reposar mientras se realiza el experimento 2)

[pic 1][pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

1. Después del reposo, filtrar la mezcla para eliminar el precipitado de carbonato de bario formado. El filtrado se recibe directamente en un matraz volumétrico de 100 ml.

1. Agregar al matraz volumétrico donde se recibió el filtrado, con ayuda de una piseta, la suficiente agua destilada libre de dióxido de carbono para completar 100 ml (hasta marcar el aforo).
2. Etiquetar correctamente la disolución preparada en un frasco adecuado para emplearse en posteriores experimentos.

EXPERIMENTO 2

Preparación  de una disolución de ácido clorhídrico 0.1 Normal.[pic 5]

1. Colocar aproximadamente 20 ml de agua destilada en el matraz volumétrico aforado de 100 ml.
2. Adicionar con cuidado y lentamente la cantidad calculada de ácido clorhídrico concentrado, empleando para ello, una pipeta y una perilla de succión. Agitar suavemente la disolución.
3. Con una pipeta agregar agua destilada hasta la línea de aforo (el menisco inferior del líquido coincide horizontalmente con la línea trazada sobre la superficie del vidrio de matraz volumétrico). Tapar el matraz y agitarlo suavemente. 
4. Verter la disolución preparada en un frasco etiquetado para su posterior titulación.[pic 6][pic 7]

VALORACION DE SOLUCIONES

Valoración del hidróxido de sodio (0.1 Molar) empleando biftalato de potasio estándar primario

1. Pesar 0.20 gramos de biftalato de potasio seco.
2. Colocar le biftalato de potasio en un matraz Erlenmeyer de 250 ml. (sustancia patrón, químicamente pura).[pic 8]

1. Añadir al Matraz Erlenmeyer 75 ml  de agua destilada libre de dióxido de carbono y 5 gotas de la disolución fenolftaleína como indicador.
2. Llenar una bureta con la disolución de NaOH por valorar.
3. Iniciar la titulación de la disolución de hidróxido de sodio por valorar, previamente colocada en una bureta, adicionar gota a gota el líquido de la bureta al matraz Erlenmeyer con la sustancia patrón.
4. Al principio al caer la gota de la bureta a la disolución del matraz aparece una coloración rosa tuene instantánea, seguir adicionando liquido de la bureta gota a gota hasta la aparición de una ligera coloración rosada que perdure de 15 a 30 segundos  y anotar el volumen gastado de la bureta.[pic 9][pic 10]

1. Si la disolución se vuelve a tornar incolora, continuar adicionando lentamente gota a gota el líquido de la bureta hasta que el color ligeramente rosa persista 15 o 30 segundos.
2. Anotar el volumen de hidróxido de sodio consumido durante la valoración.
3. En un matraz Erlenmeyer limpio repetir el experimento 2da  vez.
4. En un matraz Erlenmeyer limpio repetir el experimento 3da  vez.
5. Escribir las observaciones, los datos, la formula, los procedimientos y los resultados de cada una de las tres titulaciones.

Valoración de la disolución de ácido clorhídrico 0.1 N

1. Con una pipeta volumétrica transferir 10 ml de la disolución de Ac. Clorhídrico preparada (0.1N) a un matraz Erlenmeyer de 250 ml.
2. Añadir 40 ml de agua destilada libre de dióxido de carbono y 3 gotas de la disolución fenolftaleína como indicador, al matraz Erlenmeyer.
3. Llenar una bureta con la disolución de NaOH valorada y de concentración determinada en el experimento anterior (cuidado de eliminar las burbujas de la porción final de la bureta después de la llave de paso).

[pic 11][pic 12]

1. Iniciar la titulación de la disolución de Ac. Clorhídrico por valorar. Adicionar gota a gota el líquido de la bureta al matraz Erlenmeyer con la acuícola de 10 ml de Ac. Clorhídrico por valorar su normalidad.
2.  Al principio al caer la gota de la bureta a la disolución del matraz aparece una coloración rosa tuene instantánea, seguir adicionando liquido de la bureta gota a gota hasta la aparición de una ligera coloración rosada que perdure de 15 a 30 segundos  y anotar el volumen gastado de la bureta.
3. Si la disolución se vuelve a tornar incolora, continuar adicionando lentamente gota a gota el líquido de la bureta hasta que el color ligeramente rosa persista 15 o 30 segundos.
4. Anotar el volumen de hidróxido de sodio consumido durante la valoración.
5. En un matraz Erlenmeyer limpio repetir el experimento 2da  vez.
6. En un matraz Erlenmeyer limpio repetir el experimento 3da  vez.
7. Realizar los cálculos necesarios para determinar la normalidad real y exacta (cuatro cifras después del punto decimal) de la disolución de HCL.

Cuestionario

1.- Calcular la cantidad de hidróxido de sodio (NaOH) necesaria para preparar 100 ml de disolución 0.1 molar (Na = 23 g/mol, O = 16 g/mol, H = 2 g/mol).

Peso molecular = 23+16+2= 41

2. Realizar los cálculos teóricos para determinar el volumen necesario de HC1 para preparar 100 ml de una disolución decimo normal de ácido clorhídrico (HC1 0.1 Normal), considerando la pureza del ácido y su densidad (densidad =1.19 g/ml, pureza= 37%)

3. Investigar los conceptos de disolución, concentración molar, concentración normal, mol y equivalente químico.

Disolución: mezcla homogénea de dos o más sustancias en una única fase. Uno de los componentes es el disolvente y los otros el soluto. El Disolvente es el componente que está presente en mayor cantidad o que determina el estado de la materia en que existe la disolución. Solutos son los restantes componentes

Concentración Molar o Molaridad: Esta unidad de concentración es una de las más empleadas en química y se define como la cantidad de moles de soluto contenidas en 1 L de disolución (mezcla).

Concentración porcentual (% m/m): Debido a que en toda reacción o transformación química la masa permanece invariante (Ley de la conservación de la masa), podemos saber que la masa del soluto + la masa del disolvente = masa de la mezcla.

Mol: La unidad empleada por los químicos para expresar la masa de los átomos es el equivalente a un número muy grande de partículas y recibe el nombre de mol. De acuerdo con el Sistema Internacional, se define como la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades (átomos, moléculas, iones) como el número de átomos existentes en 12g de carbono-12 puro. Numerosos experimentos han llevado a los químicos a deducir que: 1 mol = 6,023 X 1023 partículas Esa cantidad, que suele redondearse a 6,023 X 1023, se denomina constante o número de Avogadro, en honor al científico italiano Avogadro (1776-1856).

Equivalente químico: es un mol de la función química con que actúa una sustancia.

4. ¿Cuáles son los principales factores que afectan la solubilidad?

Factores que Afectan la Solubilidad: La solubilidad de una sustancia en un solvente depende de varios factores, entre los cuales se cuentan:

Superficie de contacto: al aumentar la superficie de contacto del soluto, la cual se favorece por pulverización del mismo, con el solvente, las interacciones soluto-solvente aumentarán y el cuerpo se disuelve con mayor rapidez.

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