Artículo científico - Soluciones químicas

QUÍMICA GENERAL PREPARACIÓN DE SOLUCIONES QUÍMICAS

Martin Emilio Arrieta Gutiérrez (2023217065) Camila Díaz Manjarrez (2023217109) Santiago Manuel Dávila Valencia (202321506) Jesús Daniel Gracia Martínez (2023211004) Jonathan David Ropero Moreno (2023217076)

Programa de Ingeniería Ambiental Y Sanitaria, Programa de Ingeniería Agronómica, Programa de Ingeniería Civil, Facultad de Ingeniería, Universidad Del Magdalena, Santa Marta, Colombia

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Edgardo Mattos Vásquez

  Docente        

Resumen: La preparación de soluciones químicas fue la temática que se abarco en el laboratorio de química general de la Universidad del Magdalena, entendiendo las soluciones como mezclas homogéneas constituidas por un solvente y uno o más solutos, la mayoría de las soluciones se encuentran en estado líquido cuyo solvente general es el agua, considerada como el solvente universal, a su vez hay soluciones encontradas en estado sólido y gaseoso como aleación entre metales y el aire. Entrando en el procedimiento experimental, se llevó a cabo una serie de experimentos con base al tópico antes dicho. Nuestro equipo experimental desarrolló una serie de soluciones y diluciones cuyo solvente fue el agua (H2O) y los solutos variaron en cada preparación. Desarrollamos una preparación de 25mL de solución de CuSO4 al 10% m/v, donde %m/v indica los gramos de soluto por cada 100mL de solución, una preparación de 25 mL de solución de NaOH al 0.5M, donde M hace referencia a la molaridad o los moles de soluto por cada litro de solvente, una preparación de una solución molal de NaNO3 y dos diluciones, cuya primera dilución se desarrolló con base a la primera solución, y la segunda se desarrolló con permanganato de potasio (KMnO4) al 5% tomado como soluto. Se calculó la cantidad en gramos de cada soluto necesario para desarrollar la solución, se emplearon algunas fórmulas para cada preparación, para la primera solución se empleó la fórmula m/v=g soluto/mL solvente, debido a que la solución fue desarrollada con respecto a los gramos del soluto por cada 100 mL de solvente, para la segunda solución se empleó la formula M= moles del soluto/L (solvente) y para la tercera solución, se empleó la formula m= moles de soluto/ kg de solvente. Se calculó de forma analítica las concentraciones iniciales y finales de cada una de las diluciones, y al final se obtuvo soluciones homogéneas, diluidas y concentradas. Se llegó a la hipótesis que los cálculos hallados de modo exacto garantizan la cantidad de soluto apropiado para llegar a las soluciones deseadas.

Palabras clave: mezclas, solventes, solutos, homogeneidad, concentración

Abstract: The preparation of chemical solutions was the topic covered in the general chemistry laboratory of the University of Magdalena, understanding solutions as homogeneous mixtures consisting of a solvent and one or more solutes, most of the solutions are in liquid state whose general solvent is water, considered as the universal solvent, in turn there are solutions found in solid and gaseous state as an alloy between metals and air. Entering the experimental procedure, a series of experiments were carried out based on the above mentioned topic, our experimental team developed a series of solutions and dilutions whose solvent was water (H2O) and the solutes varied in each preparation. We developed a preparation of 25mL of CuSO4 solution at 10% m/v, where %m/v indicates the grams of solute per 100mL of solution, a preparation of 25 mL of NaOH solution at 0. 5M, where M refers to the molarity or moles of solute per liter of solvent, a preparation of a molal solution of NaNO3 and two dilutions, whose first dilution was developed based on the first solution, and the second was developed with 5% potassium permanganate (KMnO4) taken as solute. The amount in grams of each solute necessary to develop the solution was calculated, some formulas were used for each preparation, for the first solution the formula m/v=g solute/mL solvent was used, because the solution was developed with respect to the grams of solute per 100 mL of solvent, for the second solution the formula M= moles of solute/L (solvent) was used and for the third solution, the formula m= moles of solute/ kg of solvent was used. The initial and final concentrations of each of the dilutions were calculated analytically, and at the end homogeneous, diluted and concentrated solutions were obtained. It was hypothesized that the calculations found in an accurate way guarantee the appropriate amount of solute to reach the desired solutions.

Key words: mixtures, solvents, solutes, homogeneity, concentration, concentration

INTRODUCCIÓN

Las soluciones químicas son mezclas o uniones homogéneas constituidas entre un solvente y uno o más solutos. Las soluciones más simples están constituidas por un solvente y un soluto. Un ejemplo sencillo puede ser cuando mezclamos agua y azúcar, esta es una solución que contiene un solvente, que en este caso es el agua y un soluto que son las partículas de azúcar. Sin embargo, existen soluciones más complejas por el cual pueden participar cientos de solutos involucrados en una sola solución.

La mayoría de las soluciones están en estado líquido por lo general, cuyo solvente principal empleado es el agua, por ello el agua es conocida como el solvente universal. Aunque esto no implica que las soluciones deban ser precisamente liquidas, existen soluciones desarrolladas en estados sólidos y gaseosos por el cual se pueden tomar como ejemplo soluciones solidas como el mercurio en oro, el hexano en cera de parafina y aleaciones como el bronce, y también tomamos como ejemplo de soluciones gaseosas el aire, que está compuesto de nitrógeno y oxígeno, como soluciones gaseosas también se encuentran el dióxido de carbono, el argón y otros gases.

Los solutos a su vez pueden encontrarse en distintos estados, en soluciones liquidas se pueden encontrar solutos solidos como la sal o cloruro de sodio, la azúcar o sacarosa, entre otros. Se pueden encontrar solutos líquidos como el alcohol y gaseosos como el gas carbónico contenido en las bebidas gaseosas o carbonatadas.

En toda solución, el solvente es el componente que se encuentra en mayores proporciones, por ejemplo, si se desea desarrollar una solución que contenga agua, esta será la más abundante en la solución, el resto de los componentes presentes en la solución son los solutos, son aquellos que se encuentran en menor proporción en la solución. Algunos ejemplos para identificar a un solvente de un soluto pueden ser en soluciones de agua y azúcar, donde, se pronunció anteriormente, el agua es el solvente debido a que se encuentra en mayor cantidad y las partículas de azúcar son los solutos.

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