PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES Y DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN POR MEDIO DE UNA VALORACIÓN

INTRODUCCIÓN

Se ha señalado que una disolución, es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. Se pueden considerar 6 tipos de disoluciones fundamentales, dependiendo de los estados originales de los componentes de la disolución.

La concentración es la relación que existe entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolvente, en donde el soluto es la sustancia que se disuelve, el disolvente es la sustancia que disuelve al soluto, y la disolución la mezcla homogénea de ambas fases. Mientras mayor sea la cantidad de soluto en la mezcla, mayor será la concentración de esta.

Las unidades Químicas más utilizadas para determinar la concentración en las soluciones son:

Molaridad (M): es el número de moles de soluto por litro de solución.

M = Nº de moles de soluto

Litros de solución

Modalidad (m): es el número de soluto por kilogramos de solvente.

m = Nº de moles de soluto

Kilogramos de solvente

Normalidad (N): es el número de equivalentes de soluto por litro de solución. Esta unidad de concentración se usa con frecuencia para describir soluciones que intervienen en operaciones de análisis volumétrico.

N = Nº de equivalente de soluto

Litros de solución

La estandarización o titulación es un método de análisis químico cuantitativo. Un reactivo llamado “valorante” o “titulador”, de volumen y concentración conocida, se utiliza para que reaccione con una solución del analito, de concentración desconocida. Utilizando una bureta calibrada para añadir el valorante, es posible determinar la cantidad exacta que se ha consumido cuando se alcanza el punto final. El punto final es el punto en el que finaliza la estandarización y se determina mediante el uso de un indicador.

CUESTIONARIO PREVIO COMPLEMENTARIO.

Definiciones.

Disolvente: Es una sustancia en la que se diluye un soluto (líquido, gas o sólido).

Soluto: En una disolución se le llama al la sustancia de menor proporción.

Disolución: Es una mezcla homogénea de dos o más sustancias que no reaccionan entre sí.

Concentración: Es la relación que hay entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolvente.

Molaridad: Es una medida de concentración de soluto en una disolución o de alguna especie molecular, iónica o atómica que su valor está dado en moles por litro. M=mol de soluto/ 1L de disolución

Normalidad: La concentración normal o normalidad (N), se define como el número de equivalentes de soluto por un litro de disolución. N=equivalentes de soluto/ 1L de disolución

Porcentaje masa-volumen: Se refiere a la proporción que hay entre el soluto y el volúmen de la disolución. %m/V= (masa del soluto(g)/ volúmen de la disolución(mL)) x 100

Porcentaje masa-masa: Se define como la masa de un soluto por cada 100 unidades de masa de disolución. %m/m= (masa del soluto(g)/ masa de la disolución(g)) x 100

Porcentaje volumen volumen: Expresa el volumen de soluto por cada cien unidades de volumen de disolución. %V/V= (volumen del soluto(mL)/ volumen de la disolución(mL)) x 100

2. Cuando hablamos de titulaciones, ¿qué es un indicador?

Un indicador es una sustancia que siendo ácidos o bases débiles al añadirse a una muestra sobre la que se desea realizar el análisis, se produce un cambio de color, dependiendo del PH de la sustancia dependerá su color.

3. ¿Qué indicadores se necesitan para esta práctica?¿Que cambio espera observar con cada uno?¿Que es el indicador universal?

Fenoftaleina: Cambia de color de rosa en medio básico e incoloro en medio ácido.

Indicador universal:Cambia de color de azul en medio básico a amarillo en medio neutro y rojo en medio ácido.

El indicador universal es una mezcla que permite medir el medio ácido o básico. Cambian de color dependiendo el PH.

4. ¿Qué es una titulación?

Es un método de análisis cuantitativo en el laboratorio que permite determinar la concentración desconocida de un reactivo conocido.

5.¿Qué es una alícuota?¿Para que se toman alícuotas?

Es una parte de un volumen o masa iniciales, para ser usada en una prueba de laboratorio cuyas propiedades físicas y químicas así como su composición son iguales a la muestra original.

Para tener muestras de densidad, porcentaje masa-masa, porcentaje masa-volumen, porcentaje volumen-volumen.

6. ¿Qué es diluir?

Es la reducción de la concentración agregando disolvente de una sustancia química en una disolución.

7. ¿Cómo se clasifica las reacciones de ácido-base de acuerdo al cambio entre reactivos y productos? ¿Cómo es una reacción de síntesis?¿De sustitución?¿Que es una reacción de metátesis?

Una reacción de síntesis es una reacción en la que se unen dos sustancias sencillas pra formar un compuesto más complejo, de la forma: A+B-----> AB

En la reacción de sustitución, un elemento desplaza a otro de la manera: A+BC----->AC+B

Metátesis es una reacción de doble sustitución.

8. Desviación numérica: ds= (√.|a-x|*2+√.|x-b|*2…)/ n-1

Bibliografia: Ralph H. Petrucci. Química General. Patrice Hall Inc. 1er edición. pp 470- 484.

HIPÓTESIS:

Al llevar a cabo la titulación de NaOH con el KHFt, se espera que al alcanzar el punto final, la equivalencia molar del NaOH y el KHFt sea de 1:1

El punto final de la titulación se llevará a cabo cuando agreguemos 7.34mL(0.00734L)NaOH, es decir que nuestra disolución tendrá un color rosado muy tenue.

PROTOCOLO DE LA PRÁCTICA

Cuando preparamos una disolución a partir de una cierta cantidad de reactivo que se disuelve completamente y se diluye hasta un volumen fijo, ¿Qué procedimiento se debe realizar para conocer su concentración exacta? ¿Por qué?

CUESTIONARIO PREVIO

1. ¿Qué significa la palabra higroscópico?

Es la capacidad de algunas sustancias de absorber la humedad del medio ambiente.

2. ¿Por qué las disoluciones de NaOH deben guardarse en botellas de plástico?

Al entrar con contacto los silicatos del vidrio reaccionan con la sosa formando hidróxidos de silicio lo que

degrada el vidrio.

3. Calcula las cantidades necesarias y describe el procedimiento para preparar las siguientes disoluciones:

a) 250 mL de una disolución de NaOH 0.1 M a partir de una disolución 2 M.

0.25 L [(1L NaOH)/ (2M NaOH)][0.1 mol NaOH)/(1L)]= 0.0125 L

R: 12.5 mL

Preparación: En un matraz aforado se agrega NaOH hasta el contenido indicado y posteriormente se agrega

agua hasta el aforo.

b) 50 mL de una disolución de HCl 0.1 M a partir de HCl concentrado comercial (37% m/m y densidad 1.18 g/mL).

0.050L (0.1 mol de HCl/ 1L)(36.5 g HCI/ mol)(100%/37%)(1mL/1.18g)

R: 0.41 mL

Preparación: Se agrega ácido indicado y posteriormente se agrega agua hasta el aforo.

c) 50 mL de una disolución de H2SO4 0.1 M a partir de H2SO4 concentrado comercial (98% m/m y densidad

1.84 g/mL).

0.050L (0.1 mol H2SO4/ 1L)(98.6g H2SO4/1 mol H2SO4)(100%/98%)(1mL/1.84g)

R: 0.27 mL

Preparación: Se agrega un “colchón” de agua y posteriormente se agrega el ácido. Terminado esto, se

agrega agua hasta el aforo.

d) 50 mL de una disolución de ácido cítrico C6H8O7 0.1 M a partir de ácido cítrico sólido.

0.50L( 0.1 mol C6H8O7/1L)(192.12g C6H8O7/ 1mol C6H8O7)

R: 0.96 g

Preparación: Se agrega el ácido y posteriormente agua hasta la marca de aforo.

4. ¿Qué cuidados hay que tener al mezclar los reactivos indicados en la pregunta anterior con agua?

Hay que tener precauciones con el ácido sulfúrico ya que es muy abrasivo y demás reacciona de manera violenta cuando se mezcla con agua.

5. ¿Qué material se requiere para preparar cada una de las disoluciones de la pregunta 3?

Matraz aforado, pipeta con jeringa y los reactivos.

6. ¿Cómo pueden prepararse 250 mL de una disolución de NaOH 0.005 M a partir de la disolución 0.1 M mencionada en la pregunta 3a? Describe e indica tu estrategia de cálculo.

Agregando 12.5 mL de NaOH en un matraz aforado y posteriormente agregando agua hasta la marca de aforo.

Cálculos: 0.25 (o.oo5M/ 1M)(1L NaOH/ 0.1 M NaOH)= 12.5 mL

7. ¿Cuál será la concentración

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