Preparación de Soluciones Acuosas. Datos y Cálculos

Preparación de Soluciones Acuosas

Christian Homero Erazo Lasprilla (201733734); Andres Camilo Leyton Alvarez (201724794); Valentina Rosales Mora (201770064)

Departamento de Química, Universidad del Valle.

Fecha de Realización de la práctica: 16 de marzo de 2017

Fecha de Entrega:9 de abril de 2017

Resumen

Se prepararon soluciones de diferentes concentraciones (100 mL de 1.0% NaCl – 50 mL de 0.20M NaHCO3- 25mL de 0.100M CuSO4.5H2O – 25.0 mL de 0.02M CuSO4.5H2O) aplicando diferentes mecanismos. Con la experiencia de las prácticas anteriores se pudo determinar los materiales con los que se debía trabajar, en los diferentes mecanismos para preparar concentraciones se utilizó la densidad del solvente, y fórmulas de las concentraciones cuantitativas, en la última parte se demostró que se puede obtener una solución de menor concentración a partir de otra de mayor concentración a esto se le llama dilución3.

Palabras clave: Concentración de una disolución, Dilución.

Datos y Cálculos

En la primera parte de la práctica, se inició obteniendo el peso de un Erlenmeyer (vacío) de 125 mL, el cual fue de 76,99 con una incertidumbre de ± 0,01 g. A éste se adicionó 1,0 g de NaCl que presentaba la misma incertidumbre anterior.

Luego se adiciona 99 mL de agua medidos en una probeta(Figura 1). Éste instrumento presentaba una incertidumbre de ± 0,750 mL por lo que se puede denotar su alta imprecisión. Posteriormente se agita con una varilla hasta completar la disolución. Se asume que la densidad del agua es de aproximadamente 1 g/mL, por lo tanto, al adicionar 99 mL de agua se tienen 99 g.[pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

Ecuación de la densidad que relaciona la masa y el volumen.

Por lo tanto, el peso total de la mezcla será de aproximadamente de 10x101 g teóricamente. Se comprueban los cálculos con ayuda de la ecuación de la propagación de error absoluto:

 (2)[pic 4]

En donde q es el resultado de la suma de las incertidumbres de los valores X y Y, logrando determinar el porcentaje de error.  De este se obtendrá el verdadero porcentaje de NaCl que hay en la mezcla.

El peso final del Erlenmeyer fue de 174.88 ± 0,01 g, restándole a este valor el peso inicial del Erlenmeyer se obtiene como resultado 97.89g con una incertidumbre de ± 1.4 x 104 g. Por lo tanto el porcentaje de NaCl en la solución es de:

(1.0/97.89) x 100 = 1.0% ± 0.01 g.

Expresado en cifras significativas, nos da como resultado 1.0% ± 0.01 g concordando con lo teórico.

En la segunda parte de la práctica se pedía calcular la cantidad de gramos necesarios para obtener 50,0 mL de solución al 0,20 M de NaHCO3, usando a la ecuación de molaridad y adecuados factores de conversión se halló la cantidad necesaria.

[pic 5]

Con la ecuación 3 se calcula: 

[pic 6]

. 

Se agregaron esos 0,84 g de NaHCO3 a un vaso, posteriormente se agregó agua para obtener una previa disolución antes de ser trasvasado al matraz volumétrico de 50,0 ± 0.05 mL.

Luego de verter al matraz volumétrico se completa con los enjuagues hechos con agua al vaso dando como resultado una solución 50 mL al 0,20 M NaHCO3 (Figura 2)

[pic 7]

Figura 2. Matraz volumétrico de 50 mL con una concentración 0,20 M NaHCO3. 

En la tercera parte de la práctica se calculó lo requerido para preparar  25,0 mL de solución 0,100 M de CuSO4 a partir de CuSO4.5H2O. Para esto se debía calcular los gramos de CuSO4.5H2O con ayuda de la ecuación 3 de esta manera:

[pic 8]

[pic 9]

Figura 3. Peso calculado de  para preparar 25 mL de una solución 0,100 M de [pic 10][pic 11]

Se vierte una cantidad de agua en un vaso para disolver los gramos calculados de CuSO4.5H2O, posteriormente se trasvasa al matraz aforado de 25,0 ± 0.04 mL que será completado con los enjuagues hechos con el disolvente hasta el aforo utilizando un gotero.

En la cuarta y última parte a partir de la solución preparada en la parte 3, utilizando el método de disolución, se debe obtener una solución de 25,0 mL al 0,020 M de CuSO4. Se calcula cuántos mL de la solución al 0,100 M de CuSO4 se necesitan utilizando de la misma manera la ecuación 3:

[pic 12]

Con una pipeta volumétrica con incertidumbre de ± 0.015 mL y ayuda de un macropipeteador, se extraen 5 mL de la solución preparada en la parte 3. Éste es trasvasado a un matraz aforado de 25,0 ± 0.04 mL diferente el cual será completado hasta el aforo posteriormente con el disolvente (agua) y completado con ayuda del gotero.

[pic 13]

Figura 5. Concentraciones preparadas en la practica.

Resultados y discusión

En la primera parte de la práctica se puede notar una desviación en los datos obtenidos, pues el peso teórico no concuerda exactamente con el obtenido experimentalmente debido a las incertidumbres presentadas en los instrumentos. Pero la variación de concentración presentada fue mínima pues el porcentaje obtenido experimentalmente fue de 1,02155% aproximadamente, el cual es muy cercano al teórico, pues este es del 1% pero se presentaba esa cantidad en cifras significativas lo cual arroja un resultado igual al teorico.3 También hay que resaltar el alto grado de importancia en el manejo de la propagación del valor absoluto para obtener el valor de la incertidumbre total2.

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