Preparar soluciones normales, molares y porcentuales

OBJETIVO: Preparar soluciones normales, molares y porcentuales

INTRODUCCIÓN:

La composición de una solución se debe medir en términos de volumen y masa, por lo tanto es indispensable conocer la cantidad de soluto disuelto por unidad de volumen o masa de disolvente, es decir su concentración. Durante cualquier trabajo experimental, el uso de soluciones se hace indispensable, por lo que es necesario conocer los procedimientos para su elaboración. En la presente práctica se realizarán soluciones utilizando como concentración la molaridad, la normalidad y las relaciones porcentuales.

MARCO TEÓRICO

Solución

Una solución es una mezcla homogénea cuyas partículas son menores a 10 ángstrom. Estas soluciones esta conformadas por soluto y por solvente. El soluto es el que esta en menor proporción y por el contrario el solvente esta en mayor proporción. Tosas las soluciones son ejemplos de mezclas homogéneas.

Solución diluida es cuando la cantidad de soluto es muy pequeña.

Solución concentrada es cuando la cantidad de soluto es muy grande.

Solución saturada es cuando se aumento mas soluto en un solvente a mayor temperatura de la normal (esto es porque cuando ya no se puede diluir, se calienta el solvente y se separan sus partículas para aceptar mas soluto)

Solución sobresaturada es cuando tiene más soluto que disolvente

Soluto y Disolvente

La sustancias que está presente en la mayor cantidad se denomina disolvente, que se define como las sustancia en la cual se disuelve otra. Ésta última, que es la que disuelve en la primera, se denomina soluto.

Soluto + Disolvente = Solución

Preparación de soluciones

Dilución de soluciones y solución stock

Para diluir una solución es preciso agregar más % de disolvente a dicha solución y éste procedimiento nos da por resultado la dilución de la solución, y por lo tanto el volumen y concentración cambian, aunque el soluto no.

Una solución stock es la cual a partir de ella se puede hacer una disolución:

Solución Stock Nueva Solución

Solubilidad

La solubilidad de un soluto en un disolvente es la concentración que presenta una disolución saturada, o sea, que está en equilibrio con el soluto sin disolver porque siempre habrá algunas moléculas o iones que pasen a la disolución. las sustancias se clasifican en:

Solubles: si su solubilidad es 0,1 M o >.

Poco Solubles: si su solubilidad se sitúa entre 0,1 M y 0,001 M

Insolubles: si su solubilidad no llega a 0,001 M

Factores que afectan a la solubilidad

1.) La temperatura: la mayoría de las disoluciones de sustancias sólidas son procesos endotérmicos y con un aumento de entalpía. Al disolver una sustancia sólida se produce la ruptura de enlaces (energía reticular)que casi nunca se compensa por la energía de solvatación. Por otra parte la destrucción de la estructura ordenada del sólido y la nueva disposición de las moléculas de disolvente alrededor del soluto conllevan un aumento de entropía. Como, unos valores negativos de H y de S positivos favorecen la espontaneidad del sistema por tanto la solubilidad de la mayoría de sustancias aumenta con la temperatura.

En cambio en la disolución de líquidos o gases en líquidos no supone la destrucción de estructuras demasiado estables ni un aumento del desorden ni en muchos casos ruptura de enlaces. La mayoría de los gases son más solubles a bajas temperaturas.

2.)Momento Dipolar: Mayor solubilidad cuanto más parecido sea el momento dipolar del soluto y del disolvente.

3.)Constante Dieléctrica del Disolvente: de acuerdo con la ley de Couland las fuerzas de atracción entre dos iones son más débiles cuanto mayor sea la constante dieléctrica.

4.) Tamaño del Ion y densidad de Carga: si el tamaño de los iones positivo y negativo es muy diferente los iones mayores estarán más próximos. La repulsión desestabilizará la red cristalina y se facilitara la disolución. La densidad de carga representa la carga del ión dividido por su volumen. Cuanto mayor sea la densidad de carga más intensas serán las atracciones eléctricas y más difícil la disolución.

Producto de la Solubilidad

Incluso en las sustancias más insolubles hay siempre una pequeña proporción de partículas que pasan a la disolución. Esto se puede indicar en un campo iónico como un equilibrio entre la forma sólida y los iones en disolución. Este equilibrio está desplazado claramente hacia la forma iónica no disociada.

A la constante de equilibrio se la denota constante del producto de solubilidad o también producto de solubilidad

Cuanto menor sea el producto de solubilidad menor solubilidad tendrá la sustancia.

Efecto Salino

Si no existe efecto de ion común la adicción de otras sales a la disolución aumenta ligeramente la solubilidad.

La presencia en la disolución de iones extraños que no reaccionan ni con el precipitado produce un aumento de la solubilidad

Ej: la solubilidad del Cloruro de talio aumenta en presencia de nitrato potásico o sulfato potásico

Cambio de Disolvente

La solubilidad de una sustancia determinada depende del disolvente utilizado.

Ej: Si a una disolución acuosa de sulfuro de calcio de le añade etanol el sulfuro precipita.

Precipitación fraccionada

A veces se encuentra en una disolución diferentes iones que precipitan con la adicción de un mismo reactivo. Si los productos de solubilidad de los respectivos compuestos insolubles son suficientemente diferentes se puede conseguir precipitar iones de una clase y dejar los otros en disolución. Este principio se denomina precipitación fraccionada.

Influencia sobre el equilibrio de precipitación. Redisolución de precipitados

Efecto del ión común

Si en la disolución de un compuesto iónico poco soluble o insoluble se añade un segundo compuesto que tenga en común alguno de los iones del primer compuesto disminuye la solubilidad de este.

Molaridad

La molalidad se define como el numero de moles de soluto disueltos en 1 kg de disolvente, esto es:

M = [ ( numero de moles de soluto ) / ( peso del disolvente en kg ) ]

La unidad de porcentaje peso tiene la ventaja de que no se necesita conocer la masa molar del soluto. Además, el porcentaje peso de una solución

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