Soluciones Acuosas

RESUMEN

Se prepararon soluciones a partir de la disolución de los solutos: cloruro de sodio NaCl, bicarbonato de sodio NaHCO3 y sulfato de cobre pentahidratado CuSO4.5H2O en agua (solvente), expresando sus concentraciones en composición porcentual y molaridad. Para la preparación de dichas soluciones se tuvo en cuenta la incertidumbre de la balanza y de algunos materiales de medida como la probeta con el fin de obtener determinaciones con mayor exactitud y precisión.

DATOS Y RESULTADOS

Tabla 1.1.Preparación de una Solución de NaCl 1.0% (p/v)

Peso NaCl

(+/-0,1g) 1,0

Volumen Agua (+/-1mL) 99

Asumiendo que la densidad del agua 1.0 g/mL:

99mL *1.0 g/mL= 99.0 g

Masa Sln= 1.0 g+99.0g=10x101g

%p/p NaCl = Masa NaCl (g) x 100

Masa Sln (g)

%p/p NaCl= 1.0 g NaCl x 100 =1.0%

10x101g Sln

%p/v NaCl= Masa NaCl (g) x 100

Volumen Sln (mL)

%p/v NaCl= 1.0 g NaCl x 1.0gSln x 100

10x101gsln 1.0mL Sln

%p/v NaCl= 1.0%

Tabla 1.2. Preparación de una Solución Acuosa 0.20M de NaHCO3

Peso NaHCO3

(+/-0,1g) 0,83

Volumen Final de Sln

(mL) 50,0

Masa Molar NaHCO3

(g/mol) 84.005

M = Moles de soluto

Litros de Sln

0.83 g NaHCO3 x 1 mol NaHCO3

84.005 g NaHCO3

x 1.0 = 0.198M NaHCO3

0.05L

Tabla 1.3. Preparación de una Solución Acuosa 0.100M de CuSO4

Peso CuSO4.5H2O

(+/-0,1g) 0,62

Volumen Final de Sln

(mL) 25,0

Masa Molar CuSO4.5H2O

(g/mol) 249.62

0.62g CuSO4.5H2O x 1 mol CuSO4.5H2O

249.62g CuSO4.5H2O

x 1mol CuSO4 x 1.0

1 mol CuSO4.5H2O 0.025L

=9.9x10-2M CuSO4

Tabla 1.4. Preparación de una Solución Acuosa 0.020M de CuSO4

Concentración Sln Madre de CuSO4 (M)

9.9x10-2

Volumen de Solución

(mL) 25,0

0.025 L x 0.020 mol CuSO4 x

L

L x 1000mL

9.9x10-2 mol CuSO4 1.0L

= 5.0mL

DISCUSION DE RESULTADOS

Una disolución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. Esta compuesta por el soluto, sustancia en menor cantidad y por el solvente, sustancia presente en mayor cantidad1. Durante la práctica se prepararon soluciones acuosas teniendo en cuenta los siguientes aspectos para su correcta preparación, tales como:

 Precisión de los instrumentos de medida (tales como material de vidrio y balanza), según lo requiera la precisión de la concentración de la solución.

 Precisión en la medición de soluto y del solvente, con respecto a la ejecución del experimento.

 Disolución completa del soluto. Para lo anterior el solido debe disolverse primero en una cantidad de solvente menor que la capacidad nominal del recipiente donde se va a preparar bajo agitación constante2.

 Transvase cuantitativo al recipiente donde se llevó a un volumen final la solución, por medio de un embudo pequeño y un proceso de lavado de por lo menos dos veces.

 El ajuste final hasta la marca de aforo debe realizarse una vez se tiene el mayor volumen posible de solución homogenizada en el matraz. Ello reduce al mínimo el cambio de volumen al mezclar el líquido puro con una solución contenida en el matraz 2.

 Homogenización. Esta se realiza después de ajustar a un volumen final la solución y para ello se debe tapar el recipiente que la contenga e invertirla repetidamente para asegurar la homogeneidad de la solución.

 Almacenamiento. Se debe trasvasar el contenido a una botella seca o que se haya lavado con pequeñas porciones de la misma solución, rotulándolo con datos de la concentración de la solución, naturaleza del soluto, fecha de preparación y de vigencia y responsable de la preparación. Se almacena en un lugar y temperatura adecuada para evitar su degradación.

Del mismo modo se tuvo en cuenta el concepto de concentración, el cual especifica la cantidad de soluto presente en una cantidad de disolvente o disolucion1. En esta práctica se utilizaron dos formas de expresar la concentración de una solución, la composición porcentual y la molaridad.

Primeramente se preparo 100 mL de una solución de NaCl 1.0% (p/p) teniendo en cuenta para su preparación los aspectos mencionados anteriormente. El cloruro de sodio es un compuesto iónico que al disolverse en agua se disocia en iones Na+ y Cl- formando una disolución que conduce electricidad (electrolito). Estos iones son rodeados de varias moléculas de agua orientadas de forma específica en un proceso denominado hidratación, el cual ayuda a estabilizar los iones en disolución y evita que los cationes se combinen con los aniones 1.

Debido a que se requiere una concentración aproximada, se utilizo para su preparación un erlenmeyer donde se peso el NaCl (como soluto) con una precisión en relación a la balanza de (+/- 0.1g) y para la medida del volumen de agua como solvente una probeta con precisión de (+/- 1.0mL). De manera que la precisión y la exactitud en la concentración final de la solución depende de una estimación de varios factores asociados a: el error aleatorio (en relación a la ejecución para la preparación correcta de la solución), el error sistemático (relacionado en la calibración de los instrumentos de vidrio y de la balanza utilizada para realizar las mediciones), la incertidumbre de los instrumentos utilizados, la cual representa un intervalo alrededor del valor estimado dentro del cual se encuentra el valor que es considerado verdadero y el uso de cifras significativas, es decir el numero mínimo de dígitos que se necesitan para expresar científicamente un valor sin que se pierda exactitud 2 .

El porcentaje de la solución se calculo como porcentaje en peso a peso (p/p), que se define como:

%p/p = Masa Soluto (g) x 100

Masa Sln (g)

Donde la masa del soluto corresponde al NaCl y la masa de la solución (asumiendo la densidad del agua) a la suma del soluto mas el solvente (H2O). De lo anterior se obtuvo una solución 1.0% (p/p), de manera que contiene 1.0g

...