Practica 7 Soluciones

PRÁCTICA NUM 6

Soluciones

Objetivo general

Preparar soluciones de concentración requerida, a partir de especificaciones de reactivos de alta pureza.

Objetivos específicos

Valorar una solución acida por medio de titulación, aplicando el principio de equivalencia.

Titular una solución básica a partir de la solución valorada.

Resumen

La práctica tiene como objetivo principal preparar soluciones de concentración requerida, a partir de especificaciones de reactivos de alta pureza.

Lo primero que se realizo fue preparar la solución básica, pesando 2.07 de NaOH, después se le coloco agua destilada hasta el aforo y se agito hasta lograr homogenizar la solución, en el caso de HCL lo primero fue colocar el volumen de ácido concentrado en un matraz aforado de 100 ml, colocarle agua destilada y agitar hasta homogenizar la solución. Para valorizar las soluciones en el caso de HCL se peso tres muestras de 0.3 g de anhidro agregar agua destilada y diluirlo, se le coloco 3 gotas de anaranjado de metilio como indicador. Para el caso de NaOH fue preparar dos muestras con 20ml de la solución, se le agregar 3 gotas de fenolftaleína como indicador. Finalmente en ambos casos se titula con HCL hasta lograr un cambio de color. Realizando los cálculos correspondientes se obtuvo el % de error de 13.2 para el HCL y de 0.2 para NaOH.

Introducción

El estudio de los diferentes estados de agregación de la materia se suele referir, para simplificar, a una situación de laboratorio, admitiéndose que las sustancias consideradas son puras, es decir, están formadas por un mismo tipo de componentes elementales, ya sean átomos, moléculas, o pares de iones. Los cambios de estado, cuando se producen, sólo afectan a su ordenación o agregación. Más del 90% de las reacciones químicas ocurren en soluciones.

Una solución es una mezcla donde una sustancia está dispersa uniformemente dentro de otra sustancia. La sustancia con la mayor masa de las dos es considerada el solvente –la sustancia donde la otra es disuelta–, mientras que la sustancia con la menor masa es considerada el soluto, la sustancia que se disuelve. Para ser considerada una verdadera solución, el soluto debe estar igualmente disperso en todas las áreas de la solución con regularidad uniforme.

La concentración de una solución indica el peso o volumen soluto presente en una cantidad especificada de disolvente o de disolución. Existen varios métodos para expresar esas cantidades.

Por ciento en masa:

Cuando se expresa en porciento en masa, el porcentaje se refiere al soluto;

(masa de soluto)/(masa de solucion) (100)

Por ciento en volumen:

La concentración de una solución de dos líquidos se expresa generalmente en forma de porcentaje en volumen, pues es la medición más cómoda para líquidos. En los trabajos químicos de laboratorio, el uso del término “por ciento” significa “por ciento en peso”.

(volumen de soluto)/(volumen de solucion) (100)

Molaridad:

La molaridad, M, de una solución, es el número de moles de soluto por litro de solución. En algunos casos se llega a conocer la cantidad de soluto en un cierto volumen de solución. Sin embargo, las cantidades de disolvente difieren y no se conocen, pues los volúmenes de soluto más el disolvente no son aditivos.

M=(mol de soluto)/(L de solución)=((g soluto)/(g/mol))/(L de solución)

Molalidad:

Otra forma de expresar la concentración para conocer el número de partículas de soluto en un cierto número de partículas de disolvente consiste en expresar la molalidad. La molalidad, m, de una solución es el número de moles de soluto por kilogramo de disolvente. Para preparar soluciones molales no es necesario conocer el volumen de solución, pues basta con contar con los pesos de soluto y disolvente.

Molalidad,m=(mol de soluto)/(Kg disolvente)=((g soluto)/(g/mol))/(Kg disolvente)

Normalidad:

La normalidad, N, de una solución es el número de equivalente de soluto por litro de solución. Las concentraciones de soluciones expresadas en términos de normalidades se usan tanto para reacciones redox como para las ácido-base.

Normalidad,N=(equivalentes gramos de soluto)/(litro de solucion)

El termino equivalente gramo no se puede definir de manera a que se aplicable a cualquier reacción, es decir, donde la reacción en la que interviene la sustancia.

Esto se debe a que un mismo compuesto puede tener distintos pesos equivalentes en diferentes reacciones químicas. Por esto, una misma solución puede tener distinta normalidad según sea la reacción en que se emplee.

El equivalente gramo:

De un acido Es el proceso del mismo que contiene un atomo de hidrogeno reemplazable, es decir 1,008g.

De una base Es el peso de la misma que contienen 17,008 de grupo de hidroxilo ionizable, pues estos gramos de oxhidrilo equivalen a 1.008 de hidrogeno.

De una sal Es el mol de la sal dividiendo por la valencia total del ion reaccionante, en una reacción de precipitación.

En reacciones de precipitación Es el peso de la sustancia que contiene o reacciona con un átomo gramo de un catión monovalente (equivale a 1,008g de hidrogeno o con un medio átomo gramo de un catión bivalente, etc)

En reacciones de óxido-reducción

Para un oxidante es el proceso que contiene o reacciona con 1,008 g de hidrogeno y es equivalente a la molécula gramo de dicha sustancia, dividida por el cambio del elemento que se reduce.

Para un reductor, se calcula similarmente por el cambio del número de oxidación que experimenta el elemento que se oxida.

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

El punto final de la titulación coincide con el punto de equivalencia, se reconoce visualmente, como regla general, por algún cambio característico, dado como reactivo auxiliar llamado indicador.

Cuando la reacción entre la sustancia en análisis y la solución valorada ha llegado a ser cuantitativa, el indicador produce un cambio visualmente por una modificación de color. En el punto de equivalencia, el numero de equivalentes en gramo de la sustancia que se titula, es igual al número de equivalentes gramo de la solución valorada que se emplea.

Si los volúmenes de las soluciones de dos sustancias A y B que corresponden al punto de equivalencia, son V_A y V_B respectivamente, entonces,

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