PREPARACIÓN DE SOLUCIONES A PARTIR DE SOLUTOS LÍQUIDOS Y REACCION ENTRE SOLUCIONES

OBJETIVOS:

Conocer el procedimiento para la preparación de soluciones de cierta concentración. Identificar las principales formas de expresar la concentración de las soluciones. Determinar por medio de la titulación la concentración de la solución. Conocer el manejo de materiales para la medición de volúmenes como pipetas, buretas y

balones aforados; empleados en la preparación de soluciones.

FUNDAMENTO TEORICO:

Una solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. La sustancia disuelta se denomina Soluto y está presente generalmente en pequeña cantidad en comparación con la sustancia donde se disuelve denominada Solvente. En cualquier discusión de soluciones, el primer requisito consiste en poder especificar sus composiciones, esto es, las cantidades relativas de los diversos componentes.

La concentración de una solución expresa la relación de la cantidad de soluto a la cantidad de solvente. Puesto que las reacciones generalmente se llevan a cabo en solución, es importante conocer las diferentes maneras de expresar la concentración y aprender a preparar soluciones de una determinada concentración.

Por ejemplo, el porcentaje en peso y el porcentaje en volumen son métodos convenientes y muy comunes de expresar concentraciones para propósitos comerciales; pero para propósitos químicos las concentraciones se expresa en términos de Molaridad o de Normalidad.

En la práctica de laboratorio con frecuencia se usan soluciones concentradas para preparar a partir de ellas soluciones diluidas. Por tanto, es importante ver cómo los cambios de volumen afectan la concentración de una solución. Cuando la concentración se expresa en una escala volumétrica, la cantidad de soluto contenido en un volumen determinado de la solución es igual al producto del volumen por la concentración, como sigue:

Cantidad de soluto disuelto = Volumen x Concentración

Cuando se diluye una solución, el volumen aumenta y la concentración disminuye, pero la cantidad total de soluto permanece constante. Por esta razón, dos soluciones de concentraciones diferentes pero que contengan las mismas cantidades de soluto, estarán relacionadas de la siguiente forma:

Volumen1 x Concentración1 = Volumen2 x Concentración2

La siguiente tabla indica las diferentes formas de expresar la concentración de las soluciones:

SIMBOLO FORMULA% Porcentaje en masa = masa de soluto x 100

masa de solución

Ppm Partes por millón = masa de soluto x 1000000 masa de solución

M Molaridad = moles de soluto litro de solución

N Normalidad = equivalentes de soluto litro de solución

M Molalidad = moles de soluto Kilogramo de solvente

MATERIALES Y REACTIVOS:

REACTIVOS:

H2SO4 concentrado Hidróxido de sodio 0.1 N (NaOH) Fenolftaleína 0.5% en etanol Agua destilada

MATERIALES:

1 Beaker 100 ml 1 Pera2 Balones aforados 100 ml 1 Soporte1 Probeta 50 ml 1 Pinza para bureta1 Erlenmeyer 100 ml 1 Pipeta adecuada ml

PROCEDIMIENTO:

Preparación de una solución

1. Calcule el volumen de ácido sulfúrico concentrado 98%, necesario para preparar 100 ml de las siguientes soluciones a) 30000 ppm b) 0.2N c) 0.4N d) 2.5 % 2. En un beaker coloque aproximadamente 50 ml de agua destilada y deje caer gota a gota el volumen de ácido calculado anteriormente. Nota: realice este procedimiento con las cuatro concentraciones.

3. Trasvase esta solución al balón aforado de 100 ml y enjuague. Complete con agua destilada hasta la marca de aforo. Nota: realice este procedimiento con las cuatro concentraciones.

Reacción entre el NaOH 0.1 N y la solución de ácido preparada

4. tome la bureta que contiene el hidróxido. Lávela con agua ordinaria y enjuáguela con agua destilada. Púrguela con NaOH 0.1 N y llénela hasta la marca de cero.

5. prepare su muestra de ácido preparado por usted así: Coloque 1 ml de la solución y colóquelo en un erlenmeyer de 50 ml, adicione 4 gotas de fenolftaleína y titule con NaOH 0.1 N. Apunte el volumen de hidróxido gastado durante la titulación. Nota: realice este procedimiento con las cuatro concentraciones.

6. Compruebe cómo se cumple C1V1 = C2V2

CUESTIONARIO:

1. Para la solución de ácido sulfúrico preparada por usted calcule g/l, ppb (partes por billón), M (molaridad) y N (normalidad).

2. Por qué se dice que la concentración de la solución preparada es aproximada y no exacta?

3. ¿Qué es titulación? ¿Para qué se usa y en qué ecuación química se basa?

4. La concentración de NaOH calculada por titulación es exacta o aproximada? Sustente su respuesta.

5. ¿Qué volumen de ácido sulfúrico con densidad 1,83 g/ml y pureza 93.2% se necesita para preparar 500 ml de una solución 3N?

6. Se necesitan 21 ml de un ácido 0.8N para reaccionar completamente con una muestra de 1.12 g de CaO impuro. ¿Cuál es la pureza del óxido de calcio?

7. Una disolución de ácido sulfúrico en peso tiene a 20°C una densidad de 1.102 g/ml. Hallar su molaridad, normalidad y molalidad.

BIBLIOGRAFIA

GARZON, Guillermo. Química General. Segunda Edición. McGraw-Hill. México. 1990.

SEESE, William. DAUB, William. Química. Prentice-Hall Hispanoamericana S.A. México. 1989.

SILBERBERG, Martín. Química. McGraw-Hill. México. 2002.