Preparación de disoluciones

1. CAPACIDADES:[pic 1]

1. Prepara disoluciones acidas de diferente concentración a partir de solutos líquidos de determinada pureza.
2. Prepara disoluciones básicas de diferente concentración a partir de solutos solidos de determinada pureza.
3. Prepara disoluciones de diferente concentración utilizando solutos solidos puros.

1. FUNDAMENTO TEOICO: DISOLUCION

Una disolución es una mezcla homogénea e íntima entre dos o más sustancias que se dispersan como moléculas o iones, en vez de permanecer como agregados de regular tamaño, y en el cual las partículas de estos tengan un cierto grado de influencia mutua. Se considera mezcla porque no cumple las leyes de las combinaciones químicas, aunque en algunos casos puede ocurrir una reacción química entre los componentes, entonces existe una zona dudosa en la cual no se sabe, a ciencia cierta, si la formación de una solución debe describirse como cambio físico (una simple mezcla) o como una transformación química.

CONSTITUYENTES DE UNA SOLUCION:

Todas soluciones se distinguen por la presencia de dos componentes:

1.         SOLUTO: Es la sustancia dispersa, componentes que está en menor cantidad en una solución, una solución puede tener uno o más solutos. Los solutos pueden ser sustancias sólidas, liquidas o gaseosas.
2. SOLVENTE: Sustancia o componentes que está en mayor cantidad, también se le denomina disolvente, está presente en toda solución y es la sustancia que disuelve al soluto. El solvente universal para solutos inorgánicos, es el agua destilada.

CONCENTRACIONES DE SOLUCIONES

La concentración es la cantidad de soluto que esta disuelto en una proporción definida de solvente o de solución.

Una solución diluida es aquella que contiene solamente una pequeña cantidad de soluto (solutos) en una gran cantidad de disolvente

Una solución concentrada es aquella que contiene una gran proporción de soluto disuelto en una pequeña cantidad de solvente.

En la práctica la concentración de una solución se puede expresar en unidades físicas o en unidades químicas.

1. UNIDADES FISICAS DE CONCENTRACION

1. Porcentaje en peso: Llamados apropiadamente “fracción en masa”. El porcentaje en peso se obtiene dividiendo el peso total de soluto entre el peso total de solución:

Dónde:

(1)

Msto: masa de soluto;        Msol: Masa total de solución[pic 2]

Se emplea comúnmente para sistemas sólidos y también sistemas líquidos, la ventaja de expresar en esta unidad es que los valores de la composición no varían aunque carie la temperatura del sistema. Ej. Una solución acuosa de KOH al 10% en peso, contiene 10 gramos de KOH en 100 gramos de solución. O sea 10 gramos de KOH se mezclan con 90 gramos de agua para formar 100 gramos de solución.

1. Porcentaje en volumen:

(2)[pic 3]

Dónde:

Msto: Volumen puro del soluto;        Vsol: Volumen total de solución

1. UNIDADES QUIMICAS DE CONCENTRACION

1. MOLARIDAD (M): Se define como el número de moles de soluto que están disueltos en un volumen de soluto

(3)[pic 4][pic 5]

1. NORMALIDAD (N): Se define como el número de equivalentes de soluto disuelto en un volumen determinado de solución

(4)[pic 6]

[pic 7]

RELACION ENTRE LA NORMALIDAD Y MOLARIDAD

Existe una ecuación química que relaciona la Normalidad con la molaridad en soluciones químicas.

(5)[pic 8]

Dónde:

N: normalidad        M: Molaridad

F: Factor que depende de la naturaleza del producto

DILUCION

Es un proceso en donde una solución de alta concentración se utiliza como materia prima para preparar otra solución de menor concentración, agregando para ello más solvente (agua destilada). Para calcular la cantidad de volumen que se debe agregar de la solución concentrada para preparar la diluida, se utiliza la siguiente ecuación:

(6)[pic 9]

Dónde:

C1, C2: Concentraciones de las soluciones V1, V2: Volúmenes de las soluciones

1. PREPARACION DE UNA DISOLUCIÓN DE HCl 1,00 M

Para preparar soluciones diluidas de HCl se diluyen ácidos de mayor concentración, según la Ley de dilución. El HCl concentrado tiene una pureza de 37% en peso (densidad

= 1,19 g/mL) y peso molecular del HCl es 36,46 uma., según estos datos este ácido presenta una molaridad aproximada de 12 M.

Tomando 100 mL de disolución concentrada de HCl, se determina el número de moles de HCl:

n = (100 mL) x (1,19 g/mL ) x (0,37) x (1 mol HCl/36,46 g HCl)

= 1,207 moles HCl

Se determina la molaridad de esta disolución:

M = 1,207 moles de HCl/ 0,100 L solución

= 12,07 molar

1. Reactivos

• HCl concentrado 37% en peso, s.p. = 1,19, PM= 36,46 uma. Aprox. 12N
• Agua destilada

1. Material de vidrio

• Fiola volumétrica de 250 mL
• Pipeta graduada de 10 mL
• Vasos de precipitación de 400 mL

1. Preparación de 250 mL de una disolución de HCl 1,0 M:

Se determina el volumen de HCl concentrado (37% en peso, densidad = 1,19 g/mL, PM= 36,46 uma.) necesario para la preparación de un volumen determinado de una solución aproximadamente 1,0 M y luego se lleva a enrase con agua destilada del volumen determinado.

Por ejemplo, se desea preparar 250 mL de una solución de HCl 1,0 M a partir de una solución de HCl concentrado (12 N), para lo cual se determinará el volumen de esta solución a utilizar, del siguiente modo:

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