Preparación de Soluciones acuosas a diferentes concentraciones

Preparación de Soluciones acuosas a diferentes concentraciones[pic 1]

David Alejandro Marulanda Aguirre (1733925);  Juan Diego Fernández Palacios (1731372);Sergio David Carmona (1730697)

Departamento de Química, Universidad del Valle.

Fecha de Realización:Marzo/22/2017

Fecha de Entrega:Abril/05/2017

Resumen

Se prepararon soluciones a diferentes concentraciones de los compuestos NaCl, NaHCO3 CuSO4, obteniendo para cada una de las soluciones el gramaje necesario de los compuestos (soluto) para que ésta fuera acorde con la concentración requerida.Para cada una de las soluciones se seguía un patrón similar, pesar el recipiente en el que se iba a contener, hacer los cálculos necesarios para adicionar la cantidad de soluto respectivo para cada solución, adicionar agua y con una varilla de agitación, homogeneizar la solución.  

Palabras clave: molaridad, solución, menisco, disolución, concentración                                                                                      

Introducción

Se trabajara con soluciones, sabiendo que una solución es una mezcla homogénea de dos o más componentes que son soluto y solvente, y que una disolución es una mezcla homogénea a nivel molecular o iónico de dos sustancias puras en proporciones variables, teniendo en cuenta que el disolvente es el componente principal, en este caso el agua y el componente en menor proporción se llama, de igual manera, soluto. Las propiedades químicas y físicas de una solución, serán una combinación de las propiedades de sus componentes, se puede decir además, que al estar trabajando con soluciones acuosas, es relativamente fácil recuperar los componentes de una solución, evaporando el agua de dicha solución para obtener así el soluto puro de una solución acuosa, por ejemplo, en una solución acuosa con NaCl, al evaporar el agua resulta en el NaCl puro1.

También se trabajarán las formas más comunes de expresar las concentraciones de una solución como lo son el porcentaje (%) (p/p),(v/v),(p/v), partes por millón (ppm), molaridad (M) y molalidad (m), y a partir de las fórmulas correspondientes, cuantificar el soluto y el solvente si es necesario.

Procedimiento

Inicialmente, para la preparación de 1,0% NaCl, se pesó un erlenmeyer de 125ml y con una espátula se añadió con precisión +1,0 gramos de NaCl, seguido a ésto, en una probeta, por concepto de densidad se agregaron 99 gramos de agua al erlenmeyer con el soluto, se agitó y  se rotuló la solución.

Para preparar 50 ml al 0,20 M de NaHCO3 se hicieron los cálculos y se añadieron 0,85 gramos del soluto (NaHCO3) a un vaso de precipitado, se agrego un poco de agua destilada para facilitar la disolución, se lavó 2 veces para evitar pérdida de partículas adheridas a la pared del vaso, luego se transfirió la solución a un matraz de 50 ml,  se llenó  hasta completar el aforo y se rotuló la solución.

Para la preparación de 25.0 ml al 0,100 M de CuSO4 se hicieron los cálculos para 0,100M de CuSO4 pentahidratado, se añadió 0,63 gramos del soluto a un erlenmeyer, se agrego un poco de agua destilada y  se transfirió la solución a un matraz de 25 ml hasta completar el aforo y por último se rotuló la solución.

Posteriormente para la preparación de la ultima solucion 25 ml al 0,020M de CuSO4  y teniéndose en cuenta que era una disolución a partir de la anteriormente realizada se pesaron +0,08017 gramos del soluto se añadió a un vaso de precipitados, se agregó agua destilada, se agitó con una varilla de agitación  y se transfirió la solución a un matraz de 25 ml, para finalizar se rotuló la disolución; se entregaron las soluciones preparadas al instructor para su debida aprobación y se trataron adecuadamente los desechos.      

Datos y Cálculos  

Preparación de 100 mL de una solución de 1.0% de NaCl.

El peso de la solución se determinó sumando el peso del soluto más el del disolvente dado en mL, debido a que el disolvente es en este caso agua, y la densidad del agua es 1g/ml, se infiere que 99 mL son 99 g de agua, respectivamente.

99mL*=99g[pic 2]

Teniendo en cuenta lo anterior, obtuvimos que 99g de agua sumados a 1.0 g de NaCl fueron igual a 100g de solución.

Para obtener el porcentaje de concentración de la solución fue necesario utilizar la fórmula:

%=[pic 3]

Entonces, =1.0%, Siendo 1.0% la concentración en la solución de NaCl.[pic 4]

[pic 5]

Figura 1. Solución 1,0% de NaCl

Preparación de 50 mL de una solución 0.20M de NaHCO3

[pic 6]

Figura 2. Pesaje de NaHCO3

Se determinó la cantidad de soluto en moles, necesarios para que la solución de 50mL alcanzará una concentración de 0.20M, utilizando la siguiente ecuación:

M=[pic 7]

Teniendo en cuenta que 50mL son 0.05L, y que M=0.20, despejo en la ecuación, así:

0.20M=                                                        Moles de soluto=0.20M*0.05L[pic 8][pic 9]

Teniendo en cuenta que al operar lo anterior da 0.01M*L y que M=, entonces el resultado final es 0.01 mol de NaHCO3.[pic 10]

Conociendo que el peso molecular del NaHCO3. es 84.0g por la suma del peso molecular de cada uno de sus componentes, bastó con una regla de tres simple para saber los gramos de 0.01mol de NaHCO3, así:

0.01mol de NaHCO3*[pic 11]

La operación anterior da como resultado 0.84g NaHCO3. Por lo tanto, se requieren 0.84g de NaHCO3 para preparar la solución de 50mL a 0.20M.

Preparación de 25 mL de una solución 0.100M de CuSO4

Para determinar la cantidad de moles de soluto que se necesitan para preparar 25 mL de una solución 0.100M de CuSO4 , utilizamos la ecuación

M=[pic 12]

Teniendo en cuenta que la unidades tienen que estar en L para que cumplan con la ecuación, y las que nos dan están en mL, se convierten, dando así que 25mL son 0.025L, después, se procede a resolver la ecuación:

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