FUNDACIÓN UNIVERSIDAD DE AMÈRICA – QUÍMICA II EXPERIMENTAL GRUPO 17

INFORME # 1 Fecha : 09-10-2015 | Nota :_____/50

Práctica 1: Preparación de Soluciones Ácido-BaseCamilo Andres Gutierrez GarciaOscar Santiago Giraldo CollazosQuímica II Experimental Grupo 17Fundación Universidad de América

La preparación de soluciones para la práctica de química realizada consistió en la utilización de sustancias especificas junto con agua destilada para la elaboración de sus mezclas encontrando la diferencia entre solutos y solventes teniendo en cuenta su polaridad y en qué sentido esta afecta a la solucion. Se reconoció el método gravimétrico y volumétrico para la recolección de datos, los tipos de soluciones saturadas, insaturadas y sobresaturadas; los materiales en el laboratorio con los compuestos a trabajar y se aprendió a interpretar los datos y a argumentar sus errores en el análisis de los mismos.

IntroducciónLa práctica objetó diferenciar una solución (mezcla de dos o más componentes) de una dilución (es la reducción de la concentración de una sustancia química en una disolución) y reconocer qué es un soluto (sustancia con menor cantidad) y un solvente (sustancia con mayor cantidad) en las soluciones a tratar. Poder manejar el concepto de solubilidad permitió observar la capacidad y la máxima cantidad de soluto que tiene una sustancia para disolverse en una cantidad de disolvente a una temperatura determinada y poder realizarlo con los reactivos correspondientes. Se diferenció entre los tipos de soluciones Saturadas (es una solución que no admite más cantidad de soluto sin variar la cantidad de disolvente), Insaturadas (cuando se disuelve una cantidad de soluto menor a la cantidad máxima que podemos disolver) y Sobresaturadas (es aquella solución en la cual no es posible disolver más soluto).Se puso en práctica la preparación de soluciones por el método gravimétrico (también llamado preparación por pesada, es porque generalmente se desea preparar en molalidad, pesando todos los componentes de la solución) y volumétrico (el solvente siempre se toma en volumen, lo cual sirve generalmente para preparar soluciones en molaridad en donde los solutos de la solución se toman ya sea en masa o en volumen).

Parte Experimental

ReactivosÁcido Clorhídrico; (37% p/p); Acuoso; Concentración de 0,1M (HCl)Hidróxido de Sodio; Sólido; Concetración 0,1M (NaOH)Agua Destilada líquidaMateriales e InstrumentosBalanza analítica 2 vasos de precipitados de 250 mL 1 agitador 2 balones aforados de 100 mL 1 pipeta graduada 1 espátula 1 pipeteador1 Vidrio de relojMétodosSe realizó el cálculo necesario para saber el volumen adecuado de Ácido Clorhídrico indispensable para preparar una solución acuosa a una concentración de 0,15 M.

Se mezcló ácido clorhídrico y agua en una proporción de 1,26 mL y 1 mL respectivamente medidos con una probeta graduada de 1 mL, para, posteriormente agregarlos en un balón aforado. Teniendo en cuenta que se trabajó con un ácido concentrado se agregó esta cantidad de agua con anticipación.

Posterior a eso, se llenó con agua destilada hasta el aforo, se cerró y se agitó tres veces para homogeneizar la solución. Por último se trasladó la solución a un recipiente limpio de 200 mL, se cerró y luego se etiquetó.

Para el Hidróxido de Sodio se tomó en cuenta la nueva concentración dada por el docente en la clase :

; se procedió a calcular la masa de la sustancia solida a tomar con las moles de soluto necesarias para que al llevar al volumen de solución deseado, la solución quede con la concentración de interés.

Se pesó la cantidad de gramos de NaOH necesarios (0.6 g) y depositados previamente en el vidrio de reloj.Se depositó el sólido en el vaso de precipitado con 50 mL de agua destilada; se agitó y se maceró el sólido hasta que se completó la solubilidad. Luego se llevó esta disolución, mediante la transferencia cuantitativa a un balón aforado y se completó el volumen con agua destilada, se agitó 3 veces para homogeneizar adecuadamente la solución.Por último se vertió en un frasco de 100 mL, se procedió a etiquetar y se guardó la solución.

Para el HCl 1:4 se utilizó una pipeta graduada de 10 mL para extraer 25 mL de la primera solución obtenida, se colocó en el balón aforado y se le agregó agua destilada hasta la línea de afore, se agitó tres veces; se homogenizó y se acabó con etiquetar y guardar la solución.

En la práctica de laboratorio antes de preparar cada una de las soluciones se lavó el material implementado y al finalizar cada solución se etiquetó.

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Resultados y Discusión

Tabla 1: Datos registrados para el Ácido Clorhídrico.

Tabla 2: Datos registrados para el Hidróxido de Sodio

Tabla 3: Datos registrados para la alícuota de Ácido Clorhídrico (HCl 1:4)

Por medio del desarrollo de la práctica se entiende que es fundamental calcular la cantidad necesaria de soluto previamente conociendo la concentración del volumen de la solución resultante, de igual modo en la práctica se puede observar que aparece un % de error mayor al adecuado. Al no tener la exactitud para calcularla es fundamental la homogenización de la solución.También se logra extraer que es necesario conocer si la sustancia a usar es una sustancia polar o apolar para tener en cuenta las fuerzas intermoleculares que favorecen o desfavorecen la solubilidad de la misma.Para los tres casos (notorios en la tabla), el % de error se da porque hay incertidumbre instrumental al igual que (fundamentada más en esta práctica) el error sistemático; aquella en la que (dado el caso en específico), el balón lleno a foro es una medida difícil de precisar y se presume su toma de datos.Se puede también considerar un error (inmenso) en la tabla 2 ya que a pesar de no registrar porcentaje de error, se hizo una estipulación de cifras redondeadas a la hora de recolectar los datos; se le considera así como un prejuicio de los realizadores de la práctica.

Conclusiones-Se tiene en cuenta los factores que afectan la solubilidad de una solución; entre ellos encontramos la temperatura, la superficie de contacto del soluto, el grado de agitación, los cambios de presión y la naturaleza del soluto y el solvente.-Las soluciones acuosas de HCl 0,1 M a 37% p/p; NaOH 0,1 M y HCl 1:4 se prepararon con éxito.

Concentración Teórica[M]

V Inicial [L]

V Final [L] Vc [L]

Moles HCl, Disueltas [mol]

V Balón [L]

Concentración Experimentada[M]

% de Error

0,15 mol/L 0 L0,00124 L

0,00124 L

0,014 moles 0,1 L 0,14 mol /L 6,66%

Concentración Teórica[M]

Masa del Sólido[g]

Moles pesadas [g/mm]

V Balón [L]

Moles HCl, Disueltas [mol]

Concentración Experimentada[M]

% de Error

0,15 mol/L 0,6 g0,015 moles 0,1 L

0,014 moles 0,15 mol /L 0%

ProporciónV Real HCl

V Balón (L)

Md Calculado M exp

% Error

HCl 1:4 25 mL

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-Al analizar las ecuaciones, las proporciones y el marco conceptual de la guía y práctica, se plantea una clara diferenciación entre soluto y solvente, siendo el primero la sustancia en menor proporción y el solvente el medio de disolución, que se presenta en mayor cantidad.-Al preparar una solución, se debe valorar y apreciar en qué estado de la materia se encuentran las especies químicas a emplear, para que, de esta manera conocer si la solución liberará o consumirá energía y cuánto tiempo aproximadamente demorará lograr la homogenización de la solución.

Respuestas al Cuestionario

1. ¿Por qué en la preparación de soluciones se usa un balón aforado y no una probeta?Se emplea el balón aforado puesto que este es un instrumento con mayor precisión, la probeta se emplea para medir volúmenes superiores debido a su capacidad. Lo que hace más preciso al balón aforado es su aforo y su tubo transparente de pocos centímetros de diámetro, que indica el volumen exacto de la sustancia a trabajar, según la capacidad volumétrica con la que trabaje el balón, además este instrumento consta de un tapón esmerilado lo que permite cerrar el balón y agitar la sustancia o solución empleadas.

2. Cuando se tiene una sustancia hidratada, ¿qué peso del soluto se debe considerar?Siempre se debe considerar el peso total de la molécula hidratada, es decir se deben tener en cuenta las moléculas de agua presentes, además también se debe considerar la composición de la sustancia que se está midiendo puesto que se debe calcular la cantidad de soluto necesario para que al disolver, la solución sea homogénea.

3. Una solución que contiene 246 g de KCl en 100 g de agua, y la densidad de las soluciones 1,131 g/ml, a 21 C°. La densidad del KCl sólido, a la misma temperatura, es 1,984 g/ml.Calcular para el soluto la molaridad, normalidad, molalidad, la fracción molar, el tanto por ciento en peso y el tanto en peso, en volumen.

Volumen de la solución =

Moles de soluto = Molaridad = Moles de soluto / Litros de la Solución

Molalidad = Moles de soluto / Kilogramos de solvente

Normalidad = Equivalentes en gramos de soluto / Litros de solución

Fracción molar: Moles del solvente / Moles totales en la solución

Tanto porcentaje en peso:

%

Tanto porcentaje del volumen:

4. Describa cómo preparar 1L de solución de Ácido Clorhídrico 0,35 M a partir de; HCl (ac) 0,5 M y a partir de HCl (ac) 0,3 M.

En primer lugar se deben realizar dos relaciones diferentes, a partir de la relación fundamental en la que se establece que la concentración inicial por el volumen inicial, es igual al producto de la concentración y el volumen final. Partiendo de esta ecuación se puede encontrar el volumen de Ácido Clorhídrico a la concentración dada, necesario para preparar la solución indicada. Se debe tener una probeta con 50 ml de agua destilada, en ella se aplica el volumen de Ácido Clorhídrico hallado y medido por medio de una probeta. A continuación se debe completar el volumen requerido, en este ejemplo 1L, con agua destilada. Posteriormente se debe agitar la solución para homogenizar. Por último se debe enfrascar y etiquetar. Cálculos previos:

5. ¿Cómo se deben rotular los frascos en los que se almacenan las soluciones? Todo envase que contenga una sustancia química debe disponer de un etiquetado, cuya forma, símbolos, colores y contenidos informativos cumplan con la legislación en vigor; la cual establece que los productos químicos deben emplear un formato normalizado en todos los envases, estos deben proporcionar la información necesaria sobre el manejo y almacenamiento adecuado para la respectiva sustancia química, además de la peligrosidad, toxicidad y reactividad lo cual se denomina rotulado, el cual se puede establecer mediante el diamante de seguridad. El diamante de seguridad es una advertencia sobre el riesgo del producto químico, este muestra la toxicidad, (indicado de color azul, también conocido como nivel de riesgo o salud), reactividad; (color amarillo, indica la inestabilidad de la sustancia), inflamación; (color rojo, nivel máximo de calor) y especiales (color blanco, indica corrosión, radioactividad, riesgo biológico, etc.).

Referencias

Consejo colombiano de seguridad. (s.f.). Consejo colombiano de seguridad. Recuperado el 09 de 02 de 2015, de Consejo colombiano de seguridadhttp://www.laseguridad.ws/consejo/consejo/html/memorias/Memorias_Complementarias_Congreso_39/archivos/trabajos/seguridad/ManejodeProductoQuimicoTibitoc.pdf (09-02-2015)

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UNAM. (s.f.). UNAM. Recuperado el 03 de 02 de 2015, de UNAM: http://www.quimica.unam.mx/IMG/pdf/3hshcl.pdf

http://www.sprl.upv.es/pdf/IOP%20SQ%2003%28a%29%20Ver%201408.pdf

http://saludocupacional.univalle.edu.co/capacitacion_almacenamiento_productos.pdf

Brown, T. L.; LeMay, Jr., H. E .; Bursten, B. E.; Burdge, J.R.: Química: La ciencia central. Pearson Educación, 9 Edición (2004), México DF. Capítulo 4

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