PREPARACIÓN DE SOLUCIONES Y DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN

PREPARACIÓN DE SOLUCIONES Y DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN

MARTHA LILIANA PORRAS HERNÁNDEZ

sweet.lili.29@hotmail.com

Estudiante ingeniería ambiental 2 semestre

RESUMEN:

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. Algunos ejemplos de soluciones son: agua salada, oxígeno y nitrógeno del aire, el gas carbónico en los refrescos y todas las propiedades: color, sabor, densidad, punto de fusión y ebullición dependen de las cantidades que pongamos de las diferentes sustancias.

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.

Al momento de preparar soluciones hay que tomar en cuenta varios aspectos, en el análisis químico son de particular importancia las "unidades" de concentración, y en particular dos de ellas: la molaridad y la normalidad. También punto de equivalencia, fracción molar, la concentración decimal. (Química. Conceptos Y Aplicaciones Editorial: Mc Graw-Hill Autor: John Phillips Categoría: Ciencias)

MARCO TEORICO:

Una disolución no es más que la mezcla homogénea de dos o más sustancias. La especie mayoritaria se conoce como disolvente y las minoritarias como solutos.

Existen diferentes formas de expresar la concentración de soluciones, entre las más utilizadas se encuentran:

Soluciones porcentuales.

Estas soluciones están expresadas en unidades físicas, es decir en la que solo dependerán de la concentración del soluto y el solvente.

Estas soluciones nos indican la cantidad de soluto disuelto en 100 partes de solución.

Las soluciones porcentuales se las puede expresar de la siguiente manera:

1. Porcentaje masa/masa o peso a peso (% m/m o p/p)

2. Porcentaje masa/volumen (% m/V)

3. Porcentaje volumen/ volumen (% V/V)

1. - Porcentaje masa/masa (% m/m).- Se define como la masa de soluto en 100g de solución (Es lo mismo que %m/m).

Para esta solución debe medirse la masa o el volumen de soluto y llevar un peso de solución. La totalidad de la solución es la suma aditiva del peso de soluto y el peso del solvente. Si se desea convertir los gramos de solución a ml, se deberá conocer la densidad de la solución.

2.- Porcentaje masa/volumen (% m/V).-El porcentaje peso en volumen o masa en volumen (p/v o m/v) indica la masa de soluto por unidad de volumen.

3. - Porcentaje volumen/ volumen. - Da cuenta del volumen de soluto por volumen de solución.

Cálculo de Partes por Millón (ppm):

Son las partes de masa de soluto por un millón de partes de masa de solución.

Esta concentración se utiliza para soluciones muy diluidas como en el análisis de agua o preparaciones biológicas.

En estas soluciones muy diluidas, su densidad es muy cercana a la del agua y se supone que la densidad de la solución es de 1.00 g/ml. Por lo anterior, se puede hacer la simplificación de mg soluto/Litro de solución.

Ejemplo

Una muestra de agua contiene 3.5 mg de iones fluoruro (F-) en 825 mL de solución. Calcule las partes por millón del ion fluoruro en la muestra.

¿Cuál es la molaridad de una disolución de 20 g de NaCl en 180 mL de agua?

Primero debemos saber cuántas moles son 20 g de NaCl:

NaCl = 20/58,5 = 0,34 moles

Ahora determinamos la concentración de la disolución, suponiendo que el volumen de agua no varía en el proceso de disolución:

M = (0,34 moles de NaCl)/ (0,18 L de disolución) = 1,89M

MOLALIDAD

Es la cantidad de soluto (medida en moles) disuelta en cada Kilogramo de disolvente. Esta se define así:

Ejemplo

Cuál es la molalidad de una disolución de 3,2g de CH3OH en 200g de agua?

Peso Molecular del soluto = 12 + (4 x 1) + 16 = 32

nmoles de soluto = 3,2/32 0,1 moles

m (0,1 moles de soluto)/(0,2 Kg de disolvente) = 0,5 m

MOLARIDAD (M)

Se define como el número de moles de soluto disueltos en un litro de solución.

Una solución 1 M es aquella que contiene un mol de soluto por litro de solución

NORMALIDAD

Esta es otra de las formas más utilizadas en química. Se representa con la letra N y se define como una disolución 1,0 Normal (1,0 N) contiene 1,0 equivalente químico de soluto en cada litro de la disolución. En muchas operaciones analíticas, y principalmente en análisis cuantitativo, es indispensable trabajar con las soluciones de concentración muy exacta. A estas se les denomina soluciones normales y se les designa con la letra N. Las soluciones normales son las soluciones que disuelven el equivalente químico gramo (Eq. q.g.) de soluto en un litro de solución. El equivalente químico expresado en gramos, proporciona el peso de soluto necesario para la preparación de soluciones normales.

Se calcula con la siguiente expresión

Pesos equivalentes

FORMALIDAD

Una solución uno formal (1 F) es aquella que se prepara disolviendo un peso de la formula, en gramos, de una sustancia en solvente y diluyendo 1 litro. El término formal es relativamente nuevo; puede aplicarse a soluciones de todos los compuestos iónicos o de otra índole y es el término apropiado para expresar las concentraciones de sustancia como las sales. El termino molar debe de aplicarse para designar la concentración de moléculas en solución y no debe ser aplicado a soluciones de sustancias que están en gran parte en forma de iones de solución. No obstante, el uso ha establecido que las concentraciones de iones y de sustancias iónicas, así como de compuestos moleculares, se designen en términos de molaridad, a menos que por una razón específica se requiera el uso del término formal.

TITULO DE UNA SOLUCIÓN

Es la determinación de la cantidad de una solución de concentración conocida llamada solución estándar necesaria para que reaccione completamente con una cantidad dada de una solución de concentración desconocida.

La técnica de titulación consiste en colocar en

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