Trabajo De Fisica

Preparación de soluciones y determinación de concentración

Integrantes:

Robinson Muñoz

José Orlando Gómez

Juan Diego López

Duvan Elías Muñoz

Bryan Esneider Toro

Grado: 11D

Área: Química

Docente: Edison Jesús Valderrama

Institución Educativa José Eustasio Rivera

Isnos-Huila

09/06/2015

Objetivos

Identificar las principales formas de expresar la concentración de las soluciones.

Aplicar los métodos más comunes para preparar soluciones de cierta concentración.

Utilizar algunos aparatos de medición de volúmenes, tales como la probeta y el matraz volumétrico.

Hipótesis

En una solucion al agregar más soluto y mantener el mismo volumen del solvente se aumentara la concentración de dicho soluto y al aumentar el volumen y la cantidad de sal proporcionalmente se mantendrá la concentración.

Fundamento Teórico

En el método de clasificación de la materia que se basa en la composición. Se considera que una muestra dada de material puede ser una sustancia pura o una mezcla. El termino sustancia pura se refiere a un material cuyas partes tienen la misma composición y que tiene un conjunto exclusivo y definido de propiedades. En contraste, una mezcla consta de una o mas sustancias y tiene una composición arbitraria. Las propiedades de la mezcla no son características, sino que dependen de su composición.

Cuando se dispersan íntimamente varias sustancias que no reaccionan entre si, se obtienen tres tipos de mezcla:

A) groseras como una sal y azúcar.

B) coloidal, como una arcilla fina que se agita en agua.

C) una solución verdadera, que se obtienen cuando una sustancia como el azúcar se disuelve en agua.

En el caso a), las partículas individuales, son discernibles fácilmente y separables por algún procedimiento mecánico, en el caso b) , aunque las partículas son mucho mas finas y la heterogeneidad no es tan clara, la dispersión, sin embargo no es homogénea. Por otra parte en el caso c), los constituyentes no pueden separarse por procedimientos mecánicos y cada parte de la solución es idéntica a otra; es decir, una solución verdadera constituye una fase homogénea. El termino homogéneo indica que el sistema contiene limites físicos y propiedades intensivas las que son independientes de la cantidad de material, como la concentración, la densidad y la temperatura.

Las soluciones carecen de composición definida, sin embargo, para la mayoría de las soluciones hay cierto limite de soluto que puede disolverse en una cantidad determinada de disolvente a una temperatura dada. Conviene referirse a la sustancia que se disuelve como al soluto, y aquella en la que tiene lugar la solución como al solvente.

En la solubilidad de sólidos en líquidos, cuando estos se encuentran en gran exceso con relación a los primeros, no existe ambigüedad en estos términos, es decir, el sólido es el soluto y el liquido es el solvente. Pero, cuando tratamos con solubilidades de líquidos, como acetonas en agua o dioxano en agua, que se disuelve entre si en cualquier proporción, es difícil diferenciar al soluto del solvente. Estos términos se usan cuando hay ambigüedad de significados.

Una solución que contiene a una temperatura dada tanto soluto como puede disolver se dice que es saturada, cualquier solución que tiene una cantidad mayor se llama sobresaturada, este ultimo tipo de solución existe únicamente en deficiencia de solvente y es sumamente inestable, pues la simple agitación de una diminuta cantidad de soluto basta siempre para provocar la precipitación del exceso de este. Para conocer el estado de una solución con respecto a la saturación, basta agregar a aquella un poco de soluto, si este se disuelve mas, y hay precipitación, la solución original estaba sobresaturada. La solubilidad depende de la temperatura la mayoría de los sólidos se disuelve mas en líquidos a altas que a bajas temperaturas, mientras que los gases se disuelven mas en líquidos fríos que en calientes.

El estudio de las soluciones es de gran importancia debido a que casi todos los procedimientos químicos y biológicos interesantes y utilices tienen lugar en soluciones liquidas. En general, una solución se define como una mezcla homogénea de dos o mas componentes que forman una sola fase. En todo estudio cuantitativo de las soluciones es necesario saber la cantidad de soluto disuelto en un solvente o la concentración de la solución. La forma de expresar la concentración de una solución quedara determinada por el empleo que se de a la misma.

La concentración de una solución se puede expresar de la siguiente manera:

A) la cantidad de soluto por unidad de volumen de solución,

B) la cantidad de soluto por cantidad unitaria de disolvente.

El primero de estos métodos encuentra su mayor aplicación en los procedimientos analíticos, donde el volumen de una solución normal es el factor esencial de los cálculos y los procedimientos experimentales. En fisicoquimica, sin embargo suelen ser mas conveniente expresar las concentraciones en función de la cantidad de soluto por cantidad unitaria de disolvente.

Las unidades de concentración, son las siguientes:

Porcentaje en peso ( % peso ):

El porcentaje en peso de un soluto en una solución se define como:

% peso = [ (peso del soluto) / ( peso del soluto + peso del disolvente) ] * 100

= [ (peso del soluto) / ( peso de la solución) ] * 100

Fracción molar ( x ):

La fracción molar de un componente y de una solución, xi , se define como;

Xi = [(numero de moles del componente i ) / ( numero de moles de todos los componentes ) ]

Molaridad ( m ):

La molaridad se define como el numero de moles de soluto disuelto en 1 lt de solvente, esto es:

M = [ (numero de moles de soluto) / ( peso del disolvente en kg. ) ]

Por tanto, la molaridad tiene unidades de moles por litro.

Molalidad ( m ):

La molalidad se define como el numero de moles de soluto disueltos en 1 kg de disolvente, esto es:

M = [ ( numero de moles de soluto ) / ( peso del disolvente en kg ) ]

La unidad de porcentaje peso tiene la ventaja de que no se necesita conocer la masa molar del soluto. Además, el porcentaje peso de una solución es independiente a la temperatura, ya que se define en términos de pesos, el termino de fracción molar no se emplea normalmente para expresar la concentración de soluciones. Sin embargo es de utilidad para calcular las presiones parciales de los gases y en el estudio de concentración que se emplean con frecuencia, la ventaja del empleo de la molaridad es de que por lo general resulta mas sencillo medir el volumen de una solución utilizando matraces volumétricos calibrados con precisión, que pesar al disolvente. Su principal inconveniente es que depende de la temperatura, ya que el volumen de una solución suele aumentar con el incremento de la temperatura. Otro inconveniente es que la molaridad no especifica la cantidad de disolvente presente. Por otra parte, la molalidad es independiente de la temperatura, ya que se define como una relación del numero de moles de soluto y el peso del disolvente. Por esta razón, la molalidad es la unidad de concentración de empleo preferente en los estudios que involucran cambios de temperatura, al igual que en aquellos de las propiedades negativas de las soluciones.

El termino equivalente-gramo no se puede definir de manera a que sea aplicable a cualquier reacción, es decir, depende de la reacción en la que interviene la sustancia. Esto se debe a que en un mismo compuesto puede tener distintos pesos equivalentes en diferentes reacciones químicas. Por esto, una misma solución puede tener distintas normalidad según sea la reacción en que se emplee. El equivalente gramo de:

Un ácido Es el peso del mismo que contiene un átomo de hidrogeno reemplazare, es decir, 1.008 g

Una base Es el peso de la misma que contiene 17.008 de grupo hidróxido ionizable

Una sal Es el mol de la sal dividido por la valencia total del ion reaccionante, en una reacción de precipitación

Reacciones en precipitación Es el peso de la sustancia que contiene o reacciona con un átomo gramo de un cation monovalente (equivalente a 1.008 g de hidrogeno o con medio átomo gramo de un cation bivalente)

Reacciones en oxido reducción Para un oxidante es le peso que contiene o reacciona con 1.008 g de hidrogeno y es el equivalente a la molécula gramo de dicha sustancia, dividida por el cambio total que experimenta el numero de oxidación del elemento que se reduce.

Para determinar la concentración de una solución, se usa habitualmente el método de titulacion, que consiste en agregar una solución de concentración conocida (solución valorada), hasta que la reacción sea cuantitativa, con un volumen de solución de la sustancia

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