UNMSMFACULTAD DE QUMICA E INGENIERA QUMICA
ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA
PRINCIPIOS TEORICOSSolubilidadIndica la cantidad mxima de soluto
(en gramos) qu7e se puede disolver en 1000g de solvente
(generalmente en agua) a una determinada temperatura. En
consecuencia indica la concentracin de una solucin saturada.
Factores que modifican la solubilidadLa solubilidad depende
principalmente de la naturaleza (covalente o inica) y la estructura
molecular.Los factores externos que modifican la solubilidad son
principalmente la temperatura y la presin, este ltimo no influye
mucho en la solubilidad de solutos slidos y lquidos pero si en la
de solutos gaseosos.Elproducto de solubilidadoproducto inicode un
compuesto inico es el producto de lasconcentracionesmolares
(deequilibrio) de losiones constituyentes, cada una elevada a la
potencia del coeficiente estequiomtrico en la ecuacin de
equilibrio.
Y la constante de equilibrio est determinada por las
concentraciones molares de los iones:
DETALLES EXPERIMENTALES
En los experimentos realizados hemos utilizado:Instrumentos:
Trpode Rejilla con asbesto Mechero Bunsen Vasos de precipitado de
250 mL Termmetro Pinza para vaso Bagueta 2 Matraces Erlenmeyer
Pipeta graduada Propipeta Soporte universal Bureta
GradillaReactivos: Solucin sobresaturada de Ca(OH)2 H2SO4 0.0456N
Indicador fenolftalena Soluciones 0.1M de BaCl2, Na2CO3, Na2SO4 y
CuSO4
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALA. Variacin de la solubilidad del
Hidrxido de Calcio con la temperatura1. Colocar la bureta en el
soporte universal con la solucin de H2SO4 0.0456N para la
titulacin.2. Colocar sobre el trpode con rejilla metlica, un vaso
de 500 ml, conteniendo 250 mL de solucin Ca(OH)2 con soluto no
disuelto, calentar con el mechero, durante el calentamiento agitar
con la bagueta en forma lenta.3. Medir la temperatura hasta que el
termmetro registre 80C, apagamos el mechero y enseguida tomar con
la pipeta de la parte clara, un volumen de 10 mL y trasvasarlo a un
matraz, inmediatamente titular con la solucin de H2SO4 0.0456N
usando como indicador la fenolftalena, anotar el volumen gastado.4.
Repetir la misma operacin para cada una de las temperaturas
indicadas, anotando el volumen gastado de la titulacin, que servir
para calcular las concentraciones molares de Ca(OH)2 a una
temperatura dada y luego transformar a las unidades de gramos de
soluto por 100 mL de solucin.5. Con los datos obtenidos construya
la curva de solubilidad.B. Producto de solubilidad y formacin de
precipitados:1. Cloruro de Bario (BaCl2) y Sulfato de Sodio
(Na2SO4)0. Conseguir soluciones, tales como el Cloruro de Bario y
Sulfato de Sodio, Carbonato de Sodio y Sulfato de Cobre (II).0.
Llevar a 2 tubos de ensayo 5 ml de cada solucin, luego aadir uno al
otro. Observe el precipitado y anote.0. Con el par de soluciones
trabajadas prepare una serie de diluciones, formando 5 pares
aproximadamente, procediendo de la siguiente forma: En 2 tubos de
ensayo, tomar 1 mL de cada solucin del par seleccionado y completar
hasta 10 mL con agua destilada; las soluciones resultantes tendrn
una concentracin de 1.010-2M.0. Retirar 5 mL de cada solucin y
mezclarlas en otro tubo. Observar si se forma precipitado.0. Si se
form precipitado, hacer otra dilucin tomando 1 mL de la solucin
1.010-2M y completar hasta 10 mL con agua destilada. Proceder de
manera similar al paso anterior hasta que ya no se forme
precipitado.
RESULTADOS1. Se obtuvo:
CASOTemperatura evaluada (C)Volumen gastado de H2SO4
(ml)Solubilidad (g/100mL)
1957.82.9
2834.11.5
3753.61.3
4592.50.9
5563.21.1
6533.41.2
7503.21.1
Estos valores han sido graficados en la Grfica N1.2. Se
recibieron 2 pares de soluciones:
Mezcla 1: Se empez con 5 mL de Na2SO4 0.1M en el primer tubo de
ensayo y 5 mL de BaCl2 0.1M, en el segundo.Del primer tubo
separamos 0.5ml de Na2SO4 0.1M hacia un tercer tubo limpio y seco;
hacemos lo mismo, para un cuarto tubo, con el segundo tubo de BaCl2
0.1M.Mezclamos las soluciones de 4.5 ml que quedaron para formar 9
mL de una nueva solucin que tiene Sulfato de bario como
precipitado, ya que:
Y se logr observar el precipitado a simple vista. Entonces, se
tiene que:
Mezcla 2: Luego al tercer y cuarto tubo adicionamos 4.5ml de
agua destilada, se obtiene 5ml de Na2SO4 0.01M y 5ml de BaCl2 0.01M
mediante la siguiente ecuacin:
Del tercer tubo separamos 0.5ml de Na2SO4 0.01M hacia un quinto
tubo limpio y seco; hacemos lo mismo, para un sexto tubo, con el
cuarto tubo de BaCl2 0.01M.Mezclamos las soluciones de 4.5 ml que
quedaron para formar 9 mL de una nueva solucin que tiene Sulfato de
bario como precipitado.Se logr observar el precipitado otra
vez.Ahora, se tiene que:
Mezcla 3: Luego al quinto y sexto tubo adicionamos 4.5ml de agua
destilada, se obtiene 5ml de Na2SO4 0.001M y 5ml de BaCl2 0.001M
mediante la siguiente ecuacin:
Del quinto tubo separamos 0.5ml de Na2SO4 0.001M hacia un sptimo
tubo limpio y seco; hacemos lo mismo, para un octavo tubo, con el
sexto tubo de BaCl2 0.001M.Mezclamos las soluciones de 4.5 ml que
quedaron para formar 9 ml de una nueva solucin que tiene Sulfato de
bario como precipitado.Se logr observar el precipitado otra
vez.
Luego, se tiene que:
Mezcla 4: Luego al sptimo y octavo tubo adicionamos 4.5ml de
agua destilada, se obtiene 5ml de Na2SO4 0.0001M y 5ml de BaCl2
0.0001M mediante la siguiente ecuacin:
Del sptimo tubo separamos 0.5ml de Na2SO4 0.0001M hacia un
noveno tubo limpio y seco; hacemos lo mismo, para un dcimo tubo,
con el octavo tubo de BaCl2 0.0001M.Mezclamos las soluciones de 4.5
ml que quedaron para formar 9 ml de una nueva solucin que tiene
Sulfato de bario como precipitado.y esta vez no se logr observar
precipitado a simple vista, lo que nos indica que el soluto ya se
disolvi por completo. Por lo que no es necesario una mezcla
5.Entonces, se tiene que:
Porcentaje de error:Comparando el valor Kps experimental con el
Kps terico, se obtuvo que:
Nota: Esta parte del experimento no se logr concretar en el
laboratorio, sin embargo, en cumplimiento del silabus establecido
realizaremos un anlisis parecido.
1. Carbonato de Sodio (Na2CO3) y Sulfato de Cobre (CuSO4)
Mezcla 1: Se empez con 5 ml de Na2CO3 0.1M en el primer tubo y 5
ml de CuSO4 0.1M, en el segundo.Del primer tubo separamos 0.5ml de
Na2CO3 0.1M hacia un tercer tubo limpio y seco; hacemos lo mismo,
para un cuarto tubo, con el segundo tubo de CuSO4 0.1M.Mezclamos
las soluciones de 4.5 ml que quedaron para formar 9 ml de una nueva
solucin que tiene carbonato de cobre como precipitado, ya que:
Y se logr observar el precipitado a simple vista.Entonces, se
tiene que:
Mezcla 2: Luego al tercer y cuarto tubo adicionamos 4.5ml de
agua destilada, se obtiene 5ml de Na2CO3 0.01M y 5ml de CuSO4 0.01M
mediante la siguiente ecuacin:
Del tercer tubo separamos 0.5ml de Na2CO3 0.01M hacia un quinto
tubo limpio y seco; hacemos lo mismo, para un sexto tubo, con el
cuarto tubo de CuSO4 0.01M.Mezclamos las soluciones de 4.5 ml que
quedaron para formar 9 mL de una nueva solucin que tiene carbonato
de cobre como precipitado.Se logr observar el precipitado otra
vez.
Ahora, se tiene que:
Mezcla 3: Luego al quinto y sexto tubo adicionamos 4.5ml de agua
destilada, se obtiene 5ml de Na2CO3 0.001M y 5ml de CuSO4 0.001M
mediante la siguiente ecuacin:
Del quinto tubo separamos 0.5ml de Na2CO3 0.001M hacia un sptimo
tubo limpio y seco; hacemos lo mismo, para un octavo tubo, con el
sexto tubo de CuSO4 0.001M.Mezclamos las soluciones de 4.5 ml que
quedaron para formar 9 ml de una nueva solucin que tiene carbonato
de cobre como precipitado.Se logr observar el precipitado otra
vez.Luego, se tiene que:
Mezcla 4: Luego al sptimo y octavo tubo adicionamos 4.5ml de
agua destilada, se obtiene 5ml de Na2CO34 0.0001M y 5ml de CuSO4
0.0001M mediante la siguiente ecuacin:
Del sptimo tubo separamos 0.5ml de Na2CO3 0.0001M hacia un
noveno tubo limpio y seco; hacemos lo mismo, para un dcimo tubo,
con el octavo tubo de CuSO4 0.0001M.Mezclamos las soluciones de 4.5
ml que quedaron para formar 9 ml de una nueva solucin que tiene
Sulfato de bario como precipitado.y esta vez no se logr observar
precipitado a simple vista, lo que nos indica que el soluto ya se
disolvi por completo. Por lo que no es necesario una mezcla 5.
Entonces, se tiene que:
Porcentaje de error:Comparando el valor Kps experimental con el
Kps terico, se obtuvo que:
CUESTIONARIO1. Definir los siguientes trminos y en cada caso dar
un ejemplo.a. Solubilidad: Es la relacin del soluto y solvente que
Indica la cantidad mxima de soluto (en gramos) que se puede
disolver en 1000g de solvente (generalmente en agua) a una
determinada temperatura. En consecuencia indica la concentracin de
una solucin saturada.b. Solucin saturada: Es una disolucin que no
admite ms solutos disueltos; si se agregan un poco ms de soluto,
este no se disuelve, entonces la solucin est en equilibrio con el
exceso de soluto precipitado.c. Neutralizacin: Se produce cuando
una solucin acida al reaccionar con una solucin bsica lo hacen en
igual nmero de equivalente-gramos producindose la neutralizacin de
ambas y originando la sal respectivamente.2. Cul es la funcin de la
solucin de H2SO4 en la experiencia y porque debe ser una solucin
estandarizada?Hace la funcin de una solucin estndar de la titulacin
de Ca(OH)2 , ya que se necesita hallar la concentracin del Ca(OH)2
a diferentes temperaturas.3. Para la temperatura de 50C y 10ml de
solucin saturada de Ca(OH)2 Cul fue el gasto de H2SO4? Con este
dato calcule:Para 10mL de H2SO4 :
Ahora:
a. El N de equivalente de Ca(OH)2 :b. La solubilidad en g/100 Ml
de sol: c. El Kps de Ca(OH)2 a esta temperatura y compare este
valor con el Kps terico de 25C:
4. A 25 C se dan lo productos de solubilidad (Kps) de las
siguientes sustancias:
Compuesto Kps
[ ] del catin en la solucin saturada [ ] del anin en la solucin
saturadaS=mol/Lsol
BaF2
1.7 10-6 5.83 10-4 11.66 10-45.8310-4 mol/L
Cu2S
1.6 10-48 11.30 10-25 5.65 10-255.65 10-25 mol/L
Ag3PO4
1.3 10-20 14.07 10-6 4.69 10-64.69 10-6 mol/L
BaF2
Ba+2F-12
Solubilidad:
Cu2S
Ag3PO4
Ag1+33-
5.-Se mezclan 20 ml de BaCl2 1.010-3 con 20 ml de NaF 1.0
10-3.Se formar precipitado, Explique por qu?
Formal:
Ionica:
6.-Enumere los posibles errores en el experimento.
En la primera parte de la experiencia, un posible error fue que
la titulacin no fue tan rpida de modo que quizs se perdi la
temperatura que se supone que se est evaluando. Por otra parte la
experiencia requiere tomar bien los datos ya sea medidas o
volmenes, que quizs han sido parte de los errores. En todo caso la
experiencia dependi de la habilidad del experimentador. Sobre la
segunda experiencia, las fallas posibles quizs han sido al momento
de trasvasar lquidos entre los tubos y al observar si el
precipitado era notorio.
CONCLUSIONES Existen factores que afectan a la solubilidad de
una solucin, como por ejemplo la temperatura. Se concluye que la
solubilidad es una medida de la capacidad de disolverse una
determinadasustancia(soluto) en un determinado medio (solvente).
Tambin se puede decir que el producto de solubilidad es el producto
de lasconcentracionesmolares (deequilibrio) de
losionesconstituyentes, cada una elevada a la potencia del
coeficiente estequiomtrico en la ecuacin de equilibrio.
RECOMENDACIONES
Trazar en el grfico, la curva de solubilidad por los puntos mas
concurrentes. Simplemente ser cuidadoso con las medidas y tambin al
trasvasar lquidos. Tambin se podra decir que en la primera
experiencia, hay que ser muy rpido al titular, hacerlo
correctamente para que as no se estropee la prctica y tener datos
ms precisos.
BIBLIOGRAFA
Chang, Raymond. Qumica. Sexta Edicin. McGraw Hill S.A. de C.V.,
Mxico. (1999). Lange's handbook of chemistry
http://fptl.ru/biblioteka/spravo4niki/dean.pdf
RESUMEN
Aprendimos en esta prctica como determinar la solubilidad del
Ca(OH)2 a diferentes temperaturas por el mtodo de titulacin,
graficar la curva correspondiente y tambin determinamos la
constante experimental del producto de solubilidad de los
diferentes pares de soluciones (BaCl2 y Na2SO4, Na2CO3 y CuSO4),
observando que la formacin de sus precipitados se disuelvan.Para la
primera experiencia, debido a su dificultad, se obtuvieron datos
irregulares a los tericos en lo que respecta a solubilidad a
diferentes temperaturas, tales como: 2.9 (95C), 1.5 (83C), 1.3
(75C), 0.9 (59C), 1.1 (56C), 1.2 (53C) y 1.1 (50C) g de
soluto/100mL de solvente.De modo que la grfica realizada es
irregular, muy diferente a la verdadera grfica que corresponde a la
solubilidad de este compuesto.En cuanto a la segunda experiencia,
despus de diluir 3 veces cada par de soluciones, el precipitado ya
no se pudo notar a simple vista, lo que nos indica que el soluto ya
se disolvi e indica que esta es su mxima capacidad que viene a ser
la solubilidad de este compuesto.
