Analisis Instrumental

PRACTICA DE LABORATORIO N° 1

VOLUMETRIA: PREPARACION DE SOLUCIONES

1. INTRODUCCION

El presente informe de laboratorio se basa principalmente en la preparación de soluciones utilizando como conocimiento previo los conceptos como la concentración la molaridad, la normalidad y las relaciones porcentuales.

Durante cualquier trabajo experimental, el uso de soluciones a una concentración determinada se hace indispensable, por lo que es necesario conocer los procedimientos para su preparación.

En la práctica de laboratorio que realizamos, trabajamos sobre todo con soluciones líquidas y pudimos apreciar las reacciones que se producen al mezclarlas, cada solución está compuesta por elementos distintos, tienen diferente naturaleza y de la mano de factores externos, reaccionaban de manera diferente.

En el presente trabajo ahondaremos más sobre este tema y explicaremos las reacciones que pudimos observar en dicha práctica de laboratorio.

2. OBJETIVOS

Presentar las diferentes maneras o formas de preparar una solución acuosa de una determinada concentración.

Preparar algunas soluciones acuosas a usar en volumetría.

Realizar ejercicios y problemas de cálculos de conversión de unidades de concentración.

3. MARCO TEORICO

SOLUCIONES:

Las soluciones en química, son mezclas homogéneas de sustancias en iguales o distintos estados de agregación. La concentración de una solución constituye una de sus principales características. Bastantes propiedades de las soluciones dependen exclusivamente de la concentración. Su estudio resulta de interés tanto para la física como para la química.

La sustancia presente en mayor cantidad suele recibir el nombre de solvente, y a la de menor cantidad se le llama soluto y es la sustancia disuelta. El soluto puede ser un gas, un líquido o un sólido, y el solvente puede ser también un gas, un líquido o un sólido.

El agua con gas es un ejemplo de un gas (dióxido de carbono) disuelto en un líquido (agua). Las mezclas de gases, son soluciones. Las soluciones verdaderas se diferencian de las soluciones coloidales y de las suspensiones en que las partículas del soluto son de tamaño molecular, y se encuentran dispersas entre las moléculas del solvente. Entre las maneras de preparar una solución podemos mencionar:

Por Pesada: Pesando exactamente la cantidad en gramos de soluto y disolviendo en el solvente hasta completar el volumen deseado.

Por Dilución: agregando más solvente a un volumen conocido de una solución más concentrada hasta completar el volumen deseado.

SOLUCIONES BINARIAS O DISOLUCIONES

Es aquella solución que está formada por dos componentes: soluto y solvente en general:

Solución  soluto  solvente

CLASIFICACIONES DE LAS SOLUCIONES

PÒR SU ESTADO

POR SU CONCENTRACION

SÓLIDAS SOLUCION NO-SATURADA; es aquella en donde la fase dispersa y la dispersante no están en equilibrio a una temperatura dada; es decir, ellas pueden admitir más soluto hasta alcanzar su grado de saturación.

Ej: a 0 ºC 100 g de agua disuelven 37,5 NaCl, es decir, a la temperatura dada, una disolución que contengan 20g NaCl en 100g de agua, es no saturada.

LIQUIDAS SOLUCION SATURADA: en estas disoluciones hay un equilibrio entre la fase dispersa y el medio dispersante, ya que a la temperatura que se tome en consideración, el solvente no es capaz de disolver más soluto. Ej una disolución acuosa saturada de NaCl es aquella que contiene 37,5 disueltos en 100 g de agua 0 ºC.

GASEOSAS SOLUCION SOBRE SATURADA: representan un tipo de disolución inestable, ya que presenta disuelto más soluto que el permitido para la temperatura dada.

Para preparar este tipo de disoluciones se agrega soluto en exceso, a elevada temperatura y luego se enfría el sistema lentamente. Estas soluciones son inestables, ya que al añadir un cristal muy pequeño del soluto, el exceso existente precipita; de igual manera sucede con un cambio brusco de temperatura

SOLUBILIDAD:

De un soluto es la máxima cantidad de este que se disuelven en 100ml. De agua. Generalmente para los sólidos aumentan con la temperatura, para los líquidos volátiles y gases disminuye con la temperatura.

UNIDADES DE CONCENTRACIÓN:

a) Porcentaje en masa:

Expresa la masa del soluto que hay en 100gr. De solución.

%msto  msto/msol100

b) Porcentaje en Volumen:

Expresa el volumen de soluto que hay en 100ml. De solución

%V sto Vsto/Vsol100

PREPARACIÓN A PARTIR DE SOLUCIONES MÁS CONCENTRADAS:

Si el reactivo está en otra solución pero más concentrada, la solución requerida se prepara por dilución con agua. Casos:

A. Si se requiere un volumen V2 (en L o ml) de una solución de concentración molar M2. Y se dispone de otra solución de otra concentración molar M1. El volumen V1 a tomar se obtiene con la siguiente relación.

Luego, el volumen de agua a agregar a V1 será:

VH2O = V2 – V1

B. Si se requiere una concentración normal N2 y se dispone de otra concentración normal N1

Volumen de agua a agregar: VH2O = V2 – V1

C. Si se requiere en concentración molar o normal y se dispone en concentración normal y molar respectivamente: (opuestos en unidades).

a. Primero se homogeniza la unidad de concentración con la siguiente relación:

El valor θ depende del tipo de reacción en que participa el reactivo:

i. Si es como ácido o base, θ es el número de protones (H+) perdidos o ganados (o número de OH-) por molécula de Ion.

ii. Si es como oxidante o reductor, θ es el número de electrones ganados o perdidos por molécula de Ión.

iii. Si es como precipitante, θ es la carga de precipitante.

iv. Si es como ligando o Ion central, θ es el número de pares de electrones que aporta o recibe respectivamente.

D. Si se requiere en concentración molar o normal y se dispone de concentración en % (p/p) con datos de densidad (D en g/mL) de la solución y peso molecular del soluto o reactivo (PM)

• Primero se calcula la molaridad o normalidad de las soluciones N con una de las siguientes relaciones.

E. Si se quiere en concentración molar o normal y se dispone de concentración % (p/v) y peso molecular del soluto o reactivo (PM); no se requiere de densidad

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