INFORME 1 Hidro Cuadros

8/11/2019 INFORME 1 Hidro Cuadros

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Se midi el PH inicial

25 ml de agua destilada

SISTEMA 1

Se calent agua

a las siguientes

temperaturas:

1)25C

2)35C

3)50C

SISTEMA 2.

Se prepar

solucin ac. de

H2SO4 a

diferente

concentracin:

1) %V/V = 1

2) %V/V = 5

3) %V/V = 10

SISTEMA 3.

Se prepar:

1). Solucin

acuosa con

sulfato de nquel

en

concentracin

de 5 g/L a 250C

SISTEMA 5.

Se prepar

solucin amoniacal

a pHs de:

1) pH= 8,38

2) pH= 10,0

Lentamente Se agreg sulfato de cobre

Se agito

Se midi el PH final, el volumen final,Registrar el peso deCuSO4que se solubiliz


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MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS

Balanza

Vitrina de extraccin de gases

Bao termostatado o sistema de bao mara

Vasos de precipitado de 100 mL

Agitadores magnticos

Vidrios reloj

Cpsulas de porcelana

Termmetro

Sulfato de cobre

Sulfato de nquel

Agua destilada

cido sulfrico

cido ntrico

Hidrxido de sodio

Hidrxido de amonio

Carbonato de amonio


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RESULTADOS Y SU ANLISIS

1. Con los resultados obtenidos realizar los clculos respectivos y graficarcuando sea el caso:

Durante la prctica de laboratorio se desarrollaron 4 sistemas, donde se uso elmismo soluto (sulfato de cobre pentahidratado CuSO45H2O) y diferentessolventes:

Sistema 1.

SolventeH2O a diferentes temperaturas.

T C CuSO45H2ODisuelto [g]

PH Volumeninicial[ml]

Volumenfinal[ml]

Solubilidad[g/L]

25 10.49 3.69 25 30 419,635 12.11 3.45 25 29 484,450 14.57 3.15 25 29.5 582,8

Sistema 2.

Solvente Acido sulfrico a diferentes concentraciones

400

450

500

550

600

20 25 30 35 40 45 50 55 60

Solubilidaden

g/Lsln

Tempertura C

Solubilidad Vs Temperatura


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.

Concentracin%V

Volumeninicial[ml]

VolumenFinal[ml]

PHinicial

PHfinal

CuSO45H2ODisuelto [g]

Solubilidad[g/L]

1 25 29 1.94 1.7 10.03 401,25 25 30 1.28 1.43 8.44 337,6

10 25 31 0.97 0.81 5.42 216,8

Sistema 3.

SolventeSolucin acuosa con sulfato de nquel en concentracin de 5 g/L a250C

Sulfato denquel

agregado[g]

Volumeninicial [ml]

VolumenFinal [ml]

PH inicial PH final CuSO45H2ODisuelto [g]

0.125 25 29 5.23 3.44 10.34

Sistema 5.

200

250

300

350

400

450

0 2 4 6 8 10 12

Solubilidad

g/L

sln

Concentracion en %V/V

Solbilidad vs Concetracin


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.

SolventeSolucin amoniacal con diferentes PHs

PHinicial

Volumeninicial [ml]

Volumenfinal [ml]

PH final CuSO45H2ODisuelto [g]

Solubilidad[g/L]

8.38 25 25 7.84 2.98 119,2

10.0 25 27 7.69 3.73 149,2

2. De acuerdo a los resultados obtenidos, realizar una discusin sobre lasdiferencias y similitudes obtenidas respecto a la solubilidad tanto del sulfatode cobre como del nquel en las soluciones de los diferentes sistemasexperimentados:

De manera general la solubilidad del CuSO4*5H2O se ve afectada directamentecuando en el solvente usado cambia su temperatura, concentracin o pH, es as

como se logra apreciar la mayor solubilidad del soluto cundo se usa a 50C comosolvente, el caso contrario se presenta cuando el CuSO4*5H2O se intenta disolveren una solucin amoniacal son pH de 8 y 10, donde la solubilidad alcanzada esmenor para pH=10.

110

115

120

125

130

135140

145

150

155

160

8 8,5 9 9,5 10 10,5

Solubidadg

/L

sln

pH Inicicial

Solbilidad vs pH


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.

3. Consultando la bibliografa especfica sobre el tema, hacer un anlisiscomparativo de los valores y grficos obtenidos en esta prctica respecto ala solubilidad de los sulfatos de cobre y de nquel en agua y sus soluciones.

Para Sistema 1:

Haciendo comparacin entre la curva de solubilidad del CuSO4 terica con laexperimental encontramos cierta similitud, pues la tendencia es a aumentar lasolubilidad proporcionalmente, pero difieren en un detalle, segn los clculos dellaboratorio las solubilidad es ms alta que la mostrada en bibliografa2.

Para sistema 2:

Como se puede observar en la Figura de la parte inferior, la solubilidad observadaen la prctica de laboratorio concuerda con la que hallaron D. de Juan, V.F.Meseguer y L.J. Lozano2 , pues es disminuye a medida para soluciones quecontienen mayor cantidad de H2SO4.

400

420

440

460

480

500

520

540

560

580

600

20 30 40 50 60

S

olubilidadCuSO4en

g/Lsln

Tempertura C

Solubilidad Vs Temperatura


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.

Datos de Laboratorio

%Vol H2SO4/Vol H2O g H2SO4/1000 g deH2O

g CuSO4/1000 deH2O

1 18,6 4125 98,9 33810 204,4 217

4. Investigar en cuales especies inicas se puede disolver tanto el cobre comoel nquel en las diferentes soluciones de los sistemas experimentados.

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 50 100 150 200 250

gCuSO4/1000gH2O

g H2SO/1000 g H2O

Comparacin de Solubilidad Terica de CuSO4 con la

obtenida experimentalmente

Datos

Laboratorio

Biblografia


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.

SISTEMA 1:

En agua adiferentes

temperaturas

SISTEMA 2:

En solucinamoniacal con

diferentes pHs

SISTEMA 3:

En soluciones decido sulfrico

con diferentes %volumen

SISTEMA 4:

En solucin acuosaconteniendo sulfato de

nquel en diferentesconcentraciones

Cu++,SO42-

[HSO4]-

Cu++

SO42-

Cu(NH3)++

Cu(NH3)2++

Cu(NH3)3++

Cu(NH3)4++

Cu(NH3)5++

CuSO4

Cu++

SO42-HSO4

CuSO4

Cu++.Ni++,SO42-

NiSO4

5. De acuerdo a los resultados y a la bibliografa consultada, realizar unadiscusin sobre cul o cules sistemas de los utilizados en la prctica esms ventajoso o desventajoso para la disolucin tanto del cobre como delnquel, teniendo en cuenta factores tanto tcnicos como econmicos yambientales.

Rapidamente es posible decir que el sistema 1 es mas ventajoso para que ladisolucin del cobre analizando tanto los factores tcnicos como ambientales,debido a que en este sistema en paticular el medio disolvente es nicamenteagua, dejando a un lado el uso de acidos y mostrando mayor solublidad respecto alos otros sistemas cuando la temperatura es aumentada, esto demuestra que,entre otras cosas, el primer sistema es mas facil de montar y llevar a cabo, porquelas exigencias para el desarrollo del mismo se cumple sin mayor exigencia.

6. Mediante consulta bibliogrfica encontrar el valor de i.) las constantes de

equilibrio o productos de solubilidad en agua para las sales de cobre y denquel utilizadas en la prctica; ii) las constantes de disociacin del acidosulfrico y del amonaco


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.

a) Las constantes de equilibrio o producto de solubilidad en agua para las sales decobre y de nquel utilizadas en la prctica.

SCuSO4(s) SCu2+(aq) +SSO4

2-(aq)

El sulfato de cobre tiene una solubilidad en agua de 22,8 g/100 mL de agua, a25C.

Kps=

La actividad del sulfato (slido) en equilibrio con la solucin es igual a uno,resultando:

Kps=

Entonces la constante es igual a:

Kps= (1.429)(1.429)= 2.042 M

El sulfato de nquel hexahidratado NiSO4*6H2O tiene una solubilidad en agua de424.6 g/100 mL de agua, a 30C.

,

KPS=

KPS= [Ni++] [SO4

-2]

Entonces la constante es igual a:KPS= (2.74)(2.74)

= 7.51 M

b) Las constantes de disociacin del cido sulfrico y del amonaco.


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.

Constantes de disociacin a 25C

P ara el cido sulfrico

K1= fuerte

K2= 1.20*10-2

Para el amonaco:

K= 1.76*10-5

7. Mediante consulta bibliogrfica indicar cules seran las posiblessoluciones tampn (buffer o amortiguadoras) para mantener los pHs deexperimentacin del Sistema 5.

Partiendo de la idea que una solucin buffer es una solucin donde el pH semantiene variante durante la disolucin, entonces una solucin buffer para elsistema cinco seria una solucin amoniacal mezclando carbonato de amonio ehidrxido de amonio en cantidades similares con un pequeo aumento en la

presencia de carbonato de amonio.

CONCLUSIONES

La variacin de diversos parmetros (Temperatura de solucin,Concentraciones de solucin de cido sulfrico y pH) del medio dedisolucin, tiene una influencia muy significativa en la solubilidad de una

sustancia como las sales metlicas con las cuales se trabaj. Al aumentar la temperatura del solvente (agua) aumenta la solubilidad del

sulfuro de cobre, esto debido seguramente a lo que indica la literatura2acerca del aumento de la energa cintica con lo que las molculas de soluto


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.

tienen ms oportunidad de pasar a solucin, adems este no es un procesoexotrmico, por ello la temperatura favorece la disolucin.

Para ciertos sistemas, la solubilidad muestra buen comportamiento pero noson viables econmicamente, debido a que los reactivos que se requieren yel calentamiento de las soluciones en aplicacin real implica altsimos

costos. Para la solucin de cido sulfrico, aparte de la inviabilidad econmica se

tiene el problema que generar alta contaminacin, conllevando aproblemas de salud en el personal y poblacin aledaa, ademsdesprestigio e implicaciones legales negativas para la empresa.

RECOMENDACIONES

La adicin del sulfato de cobre a las diferentes soluciones acuosas debe serlenta y cuidadosamente para no sobrepasar la cantidad mxima para formaruna solucin saturada.

Es recomendable en el laboratorio un mayor nmero de agitadores, para unmejor desempeo de la prctica.

Es necesario conocer las fichas de seguridad de los reactivos a empleardurante la prctica y estar preparado para cualquier incidente.

BIBLIOGRAFA

1. Solubilidad de Slidos en agua, Mezclas y Separacin de mezclas, AragnEspaa, 2009.http://www.iesdmjac.educa.aragon.es/departamentos/fq/asignaturas/fq3eso/materialdeaula/FQ3ESO%20Tema%203%20Mezclas%20y%20su%20separacion/14_solubilidad_de_slidos.html

2. D. de Juan, V.F. Meseguer y L.J Lozano. Una contribucin al estudio de la

solubilidad de CuSO4*5H2O en medio acuoso. Consejo Superior deInvestigaciones Cientficas. Ed. License Creative Commons. Revista deMetalurgia.Madrid Epaa. 1999. Pag. 47


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SOLUBILIDAD DE SALES INORGNICAS EN SOLUCIONES ACUOSAS

CARLOS ANDRS ARIAS AARN

JUAN FELIPE DUARTE

DIEGO PABN

Informe de laboratorio

PROFESOR:

M.Sc. Jhon Freddy Palacios

Docente acadmico

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

FACULTAD DE INGENIERAS FISICOQUMICAS

ESCUELA DE INGENIERA METALRGICA Y CIENCIA DE MATERIALES

BUCARAMANGA

2014


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OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Evaluar la solubilidad del sulfato de cobre en diferentes sistemas acuosos conel fin de establecer el reactivo apropiado para la disolucin de estos mineralescon mayor eficiencia.

OBJETIVOS ESPECFICOS

Analizar el efecto de la temperatura, el pH, el volumen y la masa sobre la

solubilidad del sulfato de cobre en agua.

Identificar cul sistema es ms ventajoso en la disolucin del cobre.

Interpretar las grficas que relacionan algunas de las variables del procesocomo temperatura, pH y volumen

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