Preparación Y Estandarización De Soluciones

PRÁCTICA 02

PREPARACIÓN Y ESTANDARIZACIÓN DE SOLUCIONES

I OBJETIVOS

a) Preparar soluciones valoradas o estandarizadas teniendo en cuenta la clasificación de las reacciones empleadas en volumetría (neutralización y oxidación-reducción)

b) Determinar la concentración de soluciones desconocidas y el porcentaje de pureza de diversas muestras, empleando soluciones de concentración desconocida.

II FUNDAMENTO TEÓRICO

Se define a una solución como una mezcla homogénea de dos o más sustancias puras, cuya composición es variable y en la cual no existe precipitación; en este doble aspecto se diferencian de las mezclas, que son sistemas heterogéneos, pero cuya composición es variable; en contraposición, un compuesto es de naturaleza homogénea pero, tiene una composición constante.

Los componentes de una solución se designan corrientemente como soluto y solvente; el soluto es la sustancia que se disuelve -dispersa o disgrega- y se encuentra en menor proporción; el solvente es el medio de dispersión, cuya fase se conserva cuando se forma la solución; si todos los componentes de una solución se encuentran en la misma fase, el solvente será aquel que se encuentra en mayor proporción.

2.1 Unidades de concentración

La concentración de una solución nos indica la cantidad de soluto presente en una determinada cantidad de solvente o solución; según las unidades que se empleen, las unidades de concentración pueden ser físicas o químicas. Las unidades físicas expresa en gramos lo concerniente al peso y mililitros (o centímetros cúbicos) o litros en lo que se refiere al volumen; las unidades químicas, en moles o equivalentes químicos.

• Tanto por uno o por ciento en peso o en volumen

Expresa la cantidad de cada componente (en peso o en volumen) en 1 o en 100 partes (en peso o en volumen) de disolución.

Wsto : Peso de soluto

Wsol : Peso de solución  Wsol = Wsto + Wste

Vsto : Volumen de soluto

Wsol : Volumen de solución

• Fracción molar

La fracción molar ( X ) de cualquier componente de una solución, se define como el número de moles de ese componente, dividido por el número total de moles de todos los componentes de la solución; esto viene a constituir el tanto por uno referido en moles.

XA : Fracción molar con respecto al componente A

nA : número de moles del componente A

nT : número total de moles en la solución

 Molaridad

La concentración molar (M) expresa el número de moles de soluto contenidos en un litro de solución.

Para preparar una solución de una concentración molar definida, se debe primero determinar la cantidad de soluto, la cual se disuelve hasta completar el volumen de solución deseado. Con el propósito de que el volumen final de solución sea lo más exacto posible, se debe emplear matraces aforados de fondo plano.

La concentración molar, se puede expresar en función del porcentaje en peso (%W) y la densidad de la solución (sol).

sol :  Unidades :

: Peso molecular del soluto

 Normalidad

La concentración normal (N) expresa el número de equivalentes gramo (eq-g) de soluto contenidos en un litro de solución.

Se define al peso equivalente gramo, como la cantidad de sustancia que contiene, reacciona o equivale a un átomo gramo de hidrógeno (1,00797 g de hidrógeno).

 Molalidad

La concentración molal (m) expresa el número de moles de soluto por 1000 g de solvente.

La molalidad (m) de una solución se podrá relacionar con la molaridad (M) de la misma, siempre que se conozca la densidad de la solución; disoluciones de igual molalidad poseen la misma fracción molar (x).

Existe la siguiente expresión de molalidad, utilizando el porcentaje en peso del soluto:

 Formalidad

La concentración formal (F) expresa el número de pesos fórmula-gramo de soluto por litro de solución. Se utiliza en soluciones iónicas; equivale numéricamente a la molaridad

 Partes por millón

La concentración en partes por millón (ppm) expresa el número de miligramos de soluto por kilogramo de solución.

Esta forma de expresar la concentración de una solución, se emplea generalmente en análisis de laboratorio cuando las cantidades de soluto presente son demasiado pequeñas; para soluciones acuosas muy diluidas, es frecuente considerar su densidad similar a la del agua, por lo tanto:

2.2 Problemas de dilución

Las escalas volumétricas de concentración, como la concentración molar y la normalidad, son aquellas en las cuales se expresa la concentración como la cantidad de soluto por volumen fijo de solución. Cuando la concentración se expresa sobre una escala volumétrica, la cantidad de soluto contenido en un volumen dado de solución es igual al producto del volumen y la concentración:

Cantidad de soluto = Volumen x Concentración

Si una solución es diluida, el volumen aumenta y la concentración disminuye, pero la cantidad total de

...