Prácticas de laboratorio química inorgánica

Prácticas de Laboratorio Química Inorgánica

  Fecha de recepción del manuscrito:04/06/2024

Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Facultad de Ciencias y Educación, Licenciatura en Biología

Resumen

El articulo presenta un contexto teórico sobre las diferentes prácticas planteadas en el laboratorio, ofreciendo así una introducción detallada sobre los montajes en los distintos casos y como se realizó el análisis de los datos, así como el cálculo de los errores de exactitud y precisión. En todos los procesos descritos se realizó un reconocimiento detallado de las sustancias usadas y también de los instrumentos usados en el laboratorio para realizar mediciones de volumen en soluciones químicas, así como la titulación de ácidos y bases. También se presentó diferentes técnicas de soluciones homogéneas y heterogéneas, los resultados obtenidos en todos los métodos fueron analizados de forma cuidadosa y revisando los conceptos previos a las prácticas.

Palabras clave: volumen, solución, concentración, pH.

Abstract

The article presents a theoretical background on the different laboratory practices, offering a detailed introduction on the setups in the different cases and how the data analysis was performed, as well as the calculation of the accuracy and precision errors. In all the processes described, a detailed recognition of the substances used and also of the instruments used in the laboratory to perform volume measurements in chemical solutions, as well as the titration of acids and bases, was carried out. Different techniques of homogeneous and heterogeneous solutions were also presented, the results obtained in all the methods were carefully analyzed and the concepts prior to the practices were reviewed.

Keywords: volume, solution, concentration, pH.

Introducción

El objetivo principal de este artículo es presentar una serie de prácticas de laboratorio que se propusieron a lo largo del tercer corte académico de la asignatura química inorgánica, cada laboratorio tiene un fin especifico, el cual es mediante la experimentación y previa revisión teoría permita ver de forma objetiva los resultados de las investigaciones. “El esquema IMRD que se usa para para la producción de un texto científico consta de sus partes: introducción, metodología, resultados y discusión” (Diaz, 2016).

Soluciones Químicas

La relación que existe entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolvente, recibe el nombre de concentración. Así, mientras mayor sea la cantidad de soluto en un disolvente, más concentrada será una disolución. Del mismo modo, si una disolución tiene menor proporción soluto/disolvente que otra, se dice que la 1ª está más diluida que la 2ª. Todas las disoluciones, tienen una concentración determinada. En los productos químicos de limpieza, los alimentos y los fármacos, entre otros, encontrarás en las etiquetas que los componentes activos se encuentran en una determinada concentración. Hasta el momento hemos hablado de disoluciones con más o menos cantidad de soluto, sin embargo, en la vida real es necesario saber cuánto soluto tenemos en una disolución. Para eso, se utiliza la concentración, pues nos indica la cantidad de soluto disuelto en una determinada cantidad de disolvente Para expresar de forma exacta la cantidad de soluto y disolvente, los químicos han convenido el uso de diferentes unidades de concentración. Estas se clasifican en unidades físicas de concentración y unidades químicas de concentración. En la primera, se utiliza masa y volumen como unidades de medida, encontrando a los porcentajes como porcentaje en masa (% m/m), porcentaje masa-volumen (% m/v) y porcentaje en volumen (% v/v). En cambio, en el segundo tipo de unidades, se utiliza el mol como unidad de medida, teniendo por ejemplo a la concentración molar, la concentración molal y la fracción molar (Alvarado, 2022).

Porcentaje en masa (% m/m): También llamada porcentaje masa/masa. Se define como la masa de soluto (en gramos) que hay en 100 g de disolución. Para su determinación, se utiliza la siguiente ecuación matemática:

[pic 1]

Donde msoluto es la masa de soluto y mdisolución es la masa de la disolución, es decir, la suma de la masa de soluto + la masa de disolvente. Porcentaje masa-volumen (% m/v): Se define como la masa de soluto (en gramos) que hay en 100 mL de disolución y se calcula aplicando la siguiente ecuación:

[pic 2]

Donde msoluto es la masa de soluto y vdisolución es el volumen de la disolución, es decir, el volumen total. Porcentaje en volumen (% v/v): También llamado porcentaje volumen/volumen. Cuando el soluto y el disolvente son líquidos, es muy conveniente hallar su relación en volumen. Este porcentaje indica el volumen de soluto (en mililitros) que hay en 100 mL de disolución. Se calcula empleando la siguiente ecuación:

[pic 3]

Donde Vsoluto es el volumen del soluto (en mililitros) y Vdisolución es el volumen de la disolución (en mililitros). Concentración molar o molaridad (M): La molaridad es la cantidad de sustancia o cantidad de moles (n) de soluto que hay en 1 L de disolución. Se calcula a partir de la siguiente ecuación:

[pic 4]

Molalidad o concentración molal (m): La molalidad corresponde a la cantidad de sustancia o moles (n) de soluto en 1 kg de disolvente. Para calcular la concentración molal se emplea la ecuación:

[pic 5]

Fracción molar (X)*: La fracción molar es la relación entre la cantidad de materia (mol) del soluto y la cantidad de materia (mol) total (nsoluto + ndisolvente) y se calcula aplicando la siguiente ecuación:

[pic 6]

Ahora bien, para conocer los moles de una sustancia, es necesario saber la masa de dicha sustancia y su masa molar (que sacamos de la tabla periódica o a veces, te dan el dato) para poder calcular los moles de disolvente (Alvarado, 2022).

En términos generales, es lógico pensar que para el caso de las soluciones y muy seguramente para el caso de otros temas semejantes a este y también pertenecientes al campo de la química, su aprendizaje implica, por parte del estudiante, un proceso de enriquecimiento y diferenciación conceptual mediante el cual se apropie significativamente de ellos; es decir, un proceso mediante el cual paulatinamente vaya asignando de manera individual y consciente los significados propios de estos conceptos. Esta asignación paulatina de significados conduce al desarrollo de una capacidad para operar con ellos tanto de manera formal, dentro del campo de la química, como en otros contextos fuera de ella (Umbarila, 2012).

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