INTRODUCCIÓN.
Una disolución es una mezcla homogénea. Los componentes de una disolución reciben nombres especiales: soluto y disolvente. Sus proporciones relativas determinan la concentración.
Se obtiene una disolución cuando una sustancia química se disuelve por completo en otra.
Las propiedades de la disolución que se forma al disolver un soluto cualquiera en un liquido, son distintas a las disolvente puro.
A una temperatura dada, cada sustancia tiene un limite de disolución para un determinado disolvente; pasado ese limite, el disolvente no admite mas soluto, a esta propiedad se le denomina solubilidad. La solubilidad es la máxima cantidad de soluto que se puede disolver, a una dada temperatura, en un determinado disolvente.
La concentración de una disolución es una medida de la cantidad de soluto disuelto.
En el caso de una solución diluida, podemos decir que el disolvente es el componente que se encuentra en menor proporción.
Considerando diferentes cantidades de soluto disueltas en el mismo volumen disolvente, una disolución puede ser:
1. Diluida: cuando contiene una pequeña cantidad de soluto
2. Concentrada: cuando la cantidad de soluto esta por llegar al limite de la solubilidad.
3. Saturada: cuando la disolución esta en equilibrio con exceso de soluto.
Se pueden distinguir diferentes etapas en el proceso de formación de una disolución saturada:
a) Al principio, cuando e soluto se coloca en el disolvente solo tiene lugar la disolución.
b) La velocidad de cristalización llega a ser significativa.
c) La disolución esta saturada cuando se igualan las velocidades de disolución y cristalización.
Una disolución puede estar formada por líquidos. cuando un liquido se disuelve en otro se dice que son miscibles. Cuando no se mezclan, son inmiscibles, como por ejemplo el agua y el aceite. Unos pocos líquidos son miscibles sin importar las proporciones en las que se mezclen; un ejemplo es el agua y el etanol. Se dice que estos líquidos son completamente miscibles. En la mayoría de los líquidos existe un limite para la cantidad de uno que se disuelve en el otro, estos son parcialmente miscibles.
OBJETIVOS.
Aprender las diferentes maneras de preparar disoluciones
Preparar disoluciones.
Comprender las diferencias entre las distintas clases de disoluciones porcentuales
Distinguir la diferencia entre las disoluciones molares y normales, tomando en cuenta la reaccion quimica que se verifica entre los reactivos.
MATERIAL
1 balanza analitica
1 espatula
2 matraces volumetricos de 100 ml
7 matraces aforados de 100 ml
3 pipetas graduadas de 10 ml
1 propipeta
1 parrilla de agitación
1 barra magnética (agitador magnético)
1 piseta
1 probeta de 100 ml
1 pipeta Pasteur con bulbo.
REACTIVOS.
Sulfato cúprico directo del frasco
Cloruro de sodio directo del frasco.
Ácido clorhídrico concentrado.
Ácido sulfúrico concentrado.
Agua destilada.
DESARROLLO.
Parte 1: Preparación de disoluciones a partir de sólidos y líquidos.
A) Preparar 100 ml de disolucion de CuSO4 0.100 M, a partir de CuSO4 sólido:
- Pesar los gramos de CuSO4 necesarios para preparar 100 ml de una disolucion 0.100 M, lo que corresponde a 1.59 gramos.
- Poner 50.0 ml de agua destilada en un matraz aforado.
- Agregar lentamente el sulfato cúprico, cuidando de no tirar la sustancia fuera del matraz.
- Mantener en agitación constante hasta que el soluto esté completamente disuelto.
- Agregar agua destilada hasta que se forme un menisco sobre la marca del matraz. Este proceso se llama aforar.
- Se tapa el matraz y se agita ligeramente.
B) Preparar 100 ml de disolución a partir de CuSO4 0.100 M (disolución)
- Usar una pipeta graduada para tomar el volumen necesario de sulfato de cobre 0.100 M para realizar la dilución, lo que corresponde a 10 ml.
- Depositarlo en un matraz aforado de 100 ml.
- Agregar el agua destilada necesaria para aforar.
- Tapar y agitar ligeramente la disolución.
Parte II: Preparación de disoluciones porcentuales masa/masa y masa/volumen.
A) Preparar 100 gramos de una disolución de NaCl al 3.00% en masa.
A) Preparar 100 gramos de una disolución de NaCl al 3.00% en masa.
- Pesar los gramos necesarios de NaCl para preparar la disolución requerida, lo que corresponde a 3 gramos.
- La cantidad de agua destilada necesaria para preparar la disolución requerida es 97 g. Si la densidad del agua destilada es de 1.0 g/ml, los gramos de agua necesarios corresponden a 97 ml.
- Colocar 97 ml de agua destilada, en un matraz volumetrico.
- Agregar el cloruro de sodio y agitar hasta que se disuelva totalmente.
- Pesar la disolución resultante.
- Medir el volumen de la misma.
B) Preparar 100 ml de disolucion de NaCl al 3.00 % masa/volumen.
- Pesar los gramos necesarios de NaCl para preparar la disolución requerida, lo que corresponde a 3 gramos.
- Poner 50.0 ml de agua destilada en un matraz aforado de 100 ml
- Agregar el cloruro de sodio y agitar hasta que se disuelva totalmente.
- Agregar el agua destilada necesaria para aforar el matraz
- Tapar y agitar ligeramente.
- Pesar la disolución resultante.
Parte III: Disoluciones molares y normales
A) Preparar 100 ml de HCl 0.100 M, a partir de HCl concentrado (37.0% en masa y densidad de 1.18 g/ml)
- Colocar 50.0 ml de agua destilada en un matraz aforado de 100 ml.
- Con una propipeta tomar el volumen necesario de ácido concentrado, para preparar la disolución requerida, esto es 0.83 ml.
- Agregar el ácido lentamente al matraz con agua, deslizandolo gota a gota por las paredes del recipiente.
- Agitar ligeramente la disolución.
- Agregar agua destilada hasta aforar
- Tapar y agitar ligeramente.
B) Preparar 100 ml de H2SO4 0.100 M, a partir de H2SO4 concentrado (98% en masa, densidad de 1.87)
- Colocar 50.0 ml de agua destilada en un matraz aforado.
- Con una propipeta tomar el volumen necesario de ácido sulfúrico concentrado, para preparar la disolución requerida, esto0.53 ml.
- Agregar el ácido lentamente al matraz con agua, deslizandolo gota a gota por las paredes del recipiente.
- Agitar ligeramente
- Agregar agua destilada hasta aforar.
- Tapar y agitar ligeramente.
C) Preparar 100 ml de HCl 0.100 N, a partir de HCl concentrado (37% de pureza y densidad de 1.18 g/ml).
- Colocar 50.0 ml de agua destilada en un matraz aforado.
- Usar una propipeta para tomar el volumen necesario de ácido concentrado, a fin de preparar la disolución requerida, esto es 0.83 ml.
- Agregar el ácido lentamente al matraz con agua, deslizandolo gota a gota por las paredes del recipiente.
- Agitar ligeramente
- Agregar agua destilada hasta aforar.
- Tapar y agitar ligeramente.
D) Preparar 100 ml de H2SO4 0.100 N a partir de H2SO4 concentrado (98% en masa, densidad 1.87 g/ml).
- Colocar 50.0 ml de agua destilada en un matraz aforado.
- Con una propipeta tomar el volumen necesario de ácido concentrado para preparar la disolución, esto es 0.26 ml.
- Agregar el ácido lentamente al matraz con agua, deslizándolo gota a gota por las paredes del recipiente.
- Agitar cuidadosamente.
- Agregar agua destilada hasta aforar
- Tapar y agitar ligeramente.
Actividad.
a) Anotar la diferencia entre las cantidades (en ml) de ácido clorhídrico usadas al preparar las disoluciones 0.100 M y 0.100 N de HCl.
No hay diferencia de cantidades entre estos dos disolventes.
b) Anotar la diferencia entre las cantidades (en ml) de ácido sulfúrico usadas al preparar las disoluciones 0.100 M y 0.100 N de H2SO4.
Para la preparación de H2SO4 al 0.100 M se usa 0.53 ml de solución. La diferencia es solo la mitad entre ambas disoluciones.
c) Explicar estas diferencias en función del нúmero de equivalentes que existen en un mol de H2SO4.
El número de equivalentes en el H2SO4 es de 2, por tanto este número equivalente indica que por un mol de H2SO4 hay dos moles de H.
CUESTIONARIO
1.- Completar la siguiente tabla con los ejemplos que se piden para las distintas disoluciones que pueden existir, dependiendo del estado del soluto y el solvente en cada caso.
Fase dispersora (solvente) | Fase dispersa (soluto) | Ejemplo |
Solido | Aleaciones metálicas | |
Solido | Liquido | Mercurio en plata (amalgama) |
Gaseoso | Hidrogeno en paladio | |
Solido | Sal en agua | |
Liquido | Liquido | Alcohol en agua |
Gaseoso | Oxigeno en agua | |
Solido | Hidrógeno absorbido sobre superficies de Ni, Pb. | |
Gaseoso | Liquido | Sistema coloidal |
Gaseoso | Aire |
2.- Si la formula de molaridad es M=n/l, ¿por qué se pesa la masa del soluto para preparar la disolución y no se usan directamente los moles?
Porque la masa del soluto facilita la preparación de una solucion.
3.- ¿Por qué en la disolución porcentual en masa se considera la masa del agua, mientras que en la disolución porcentual masa/volumen no se toma en cuenta?
Porque siempre el soluto (número de gramos) estará en 100 ml de solución.
4.- ¿Existen diferencias entre una disolución 0.100 M y una disolución 0.100 N de ácido clorhídrico?
No, debido a que la formula del ácido clorhídrico es HCl la cual contiene solo un hidrogeno el cual al tomarse como equivalente para sacar el peso equivalente queda como PM/1= PM, por lo tanto, no va a afectar si es molaridad o normalidad.
5.- Al preparar una disolución 0.100 N de ácido sulfúrico ¿se debe establecer la reacción química que se dará al utilizar este reactivo? ¿Y si se prepara la disolución 0.100 M, se debe tomar en cuenta el mismo criterio?
En la molaridad y normalidad es importante establecer la reaccion en la normalidad ya que la reacción nos permite saber el numero de equivalentes y asi determinar con cuantos gramos preparar la solución que quede a la concentracion normal deseada.
6.- Clasifica las reacciones señaladas en el punto 7, con base en el tipo de reacción (neutralizacion acido-base o redox).
a) neutralizacion
b) neutralizacion
c) neutralizacion
d) redox
e) redox
7.- Indica el número de equivalentes psra compuestos, en los que se indican las siguientes reacciones:
a) 32.66 y 40
b) 72 y 72.9
c) 63 y 40
d) 63 y 17.03
8.- El frasco de donde se obtuvo el H2SO4 tiene las siguientes especificaciones: masa molar= 98.09 g/mol, densidad= 1.87 g/ml, % de pureza= 98.0. reportar la concentracion del H2SO4 en:
a) % masa = 18.7
b) % masa/volumen = 183.26
c) Molaridad = 18.68
d) Normalidad = 0.019
BIBLIOGRAFIA
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