EXPERIMENTO N°3 CONCENTRACIÓN DE DISOLUCIONES
Autores: Luis Almengor 4-799-1669,
Kevin Batista 4-794-28, Francisco Caballero 4-800-726,
Ashly Fuentes 4-797-1274
Ingeniería civil – Centro Centro regional de Chiriquí – Universidad Universidad Tecnológica de Panamá
Resumen El presente documento contiene la información recopilada durante nuestra experiencia de laboratorio. Mediante el uso de cálculos y mediciones se realizó una serie de experimentos para determinar la relación entre entre los gramos de soluto y el volumen de una disolución. disolución . En el experimento también se demostraron las técnicas para elaborar una disolución y como calcular la concentración resultante basándose en los moles moles del soluto y el volumen de la solución. Además, mezclando disoluciones, analizamos y comprendimos como emplear las ecuaciones para calcular la molaridad y el volumen de la solución final teóricamente y luego demostrándola con el experimento.
Palabras Clave: Molaridad, moles, disolución Summary This document contains the information collected during our laboratory experience. Through the use of calculations and measurements a series of experiments were carried out to determine the relationship between the grams of solute and the volume of a solution. The experiment also demonstrated the techniques for making a solution and how to calculate the resulting concentration based on the moles of the solute and the volume of the solution. In addition, by mixing solutions, we analyzed and understood how to use the equations to calculate the molarity and volume of the final solution theoretically and then demonstrating it with the experiment.
Keywords: molarity, moles, dissolution I. MARCO TEÓRICO La mayoría de las soluciones comerciales en su etiqueta tienen 2 cosas principales: la cantidad de líquido que contiene el recipiente y el porcentaje de soluto que tiene la solución. La mayoría de los productos químicos comunes no tienen un 100% de soluto en su solución la mayoría están disueltos en otros compuestos para reducir su efecto y poder tener diferentes aplicaciones. Un buen ejemplo es el alcohol; Este puede ser disuelto al punto que puede ser ingerido y no causar daños serios, como también puede tener una concentración mucho mayor al punto de que no pueda ser comestible comestible y pase tener un uso diferente como desinfectante. Por ejemplo: Una lata de smirnoff contiene
350mL de solución y contiene 4.8%de alcohol, Esto significa que en la solución de 350ml solo el 4.8% de los compuestos que hay disueltos en la solución es alcohol puro pero como esta a una concentración concentración muy baja puede ser ingerido. Una botella de alcohol de 250mL de solución contiene 70% de alcohol diluida en ella por lo tanto esta ya no puede ser ingerida por su nivel de concentración y es usada para otros propósitos como antibacterial o desinfectante. Así nos podemos dar cuenta de la relevancia relevancia de la concentración en disoluciones en la vida diaria y porque es importante saber su comportamiento.
II.
II. Parte. Preparar una disolución a partir de una disolución madre
OBJETIVOS
Diluya la solución preparada en la parte I a una concentración de 0.1mol de soluto usando un matraz volumétrico de 25mL
General
Establecer relaciones entre la cantidad de soluto y cantidad de solvente expresados en diferentes unidades de medición, con mayor énfasis en la relación de moles de soluto y volumen de disolución.
III. Parte. Mezcla de disoluciones
Específicos
Mezclar 2 soluciones, una de 25mL deCuSO4 0.5mol y otra de 60mL de CuSO4 2mol para obtener una disolución en un matraz de 100mL
Distinguir entre los términos: soluto, solvente, disolución y concentración. Adquirir habilidades procedimentales para la preparación de disoluciones. Realizar cálculos matemáticos para determinar la concentración de disoluciones acuosas utilizando molaridad y otras unidades.
V.
III.
MATERIALES Y REACTIVOS
Materiales Goteros Matraz volumétrico de 50mL Matraz volumétrico de 25mL Vaso químico de 100ml Balanza
RESULTADOS Y DISCUSIONES Parte I: Cuantos gramos de sulfato cúprico (CuSO4) se necesitan para preparar una disolución 0.5M en un matraz volumétrico de 100mL
=0.5 (159.55∗0.1) = 8.0
Reactivos: Sulfato de cobre II (CuSO 4) Agua (H2O)
IV.
PROCEDIMIENTO I. Parte Preparar una disolución a partir de un soluto solido. Verter CuSO4 en un matraz volumétrico de 50mL con agua para preparar una solución con 0.5mol del soluto.
Parte II: Diluya la solución preparada en la parte I a una concentración de 0.1mol de soluto usando un matraz volumétrico de 25mL
= (25)(0.1) 0.5 =5 A partir de 5ml de la primera disolución, se diluye para obtener 25ml con 0.1 M (disolución 2)
VI.
CUESTIONARIO
¿Cuáles son las formas cualitativas en que podemos expresar la concentración de disolución?
Respuesta:
Parte III: Mezclar 2 soluciones, una de 25mL deCuSO4 0.5M y otra de 60mL de CuSO4 2M para obtener una disolución en un matraz de 100mL, ¿Cuál será la molaridad de disolución final?
(60∗2) = (25∗0.5) 100 = 1.325/
La concentración de las disoluciones en términos cualitativos, también llamados empíricos, no toma en cuenta cuantitativamente (numéricamente) la cantidad exacta de soluto y disolvente presentes, y dependiendo de su proporción la concentración se clasifica como sigue:
Diluida o concentrada
Disolución diluida: Es aquella en donde la cantidad de soluto está en una pequeña proporción en un volumen determinado.
Disolución concentrada : Es la que tiene una cantidad considerable de soluto en un volumen determinado.
Insaturada, saturada y sobresaturada
Disolución insaturada : Es la disolución en la cual el soluto no llega a su concentración máxima que puede diluir.
Disolución saturada : En ellas existe un equilibrio entre el soluto y el disolvente.
Disolución sobresaturada : tiene más soluto que el máximo permitido en una disolución saturada.
¿Sería posible separar sal del agua, recuperando también el agua? ¿Cómo podría hacerse?¿Qué utilidad puede tener recuperar el agua?
Respuesta: Se puede usar el método de evaporación para pasar el agua a estado gaseoso y separarlo de la sal que se volverá solida, luego ese vapor se puede condensar para obtener el agua sola. Este proceso sería de gran utilidad para toda la humanidad, ya que el agua que obtenemos hasta ahora solo ha sido proveniente de ríos y lagos donde el agua es dulce (2% del total de agua del mundo). Actualmente muchos países carecen en gran parte de este recurso vital, principalmente en los países del medio oriente. Salvaría millones de vidas e impediría una crisis que ya es un hecho, dándole agua a todo el mundo
VII.
PROBLEMAS DE APLICACIÓN
1. Disoluciones salinas intravenosas se administran a los pacientes en los hospitales. La disolución salina normal contiene 0.90g de NaCl en 100mL de disolución, calcular la molaridad de esta solución.
0.90 = 0.15 = 58.45 ∗ 0.1 2. Calcular la molaridad de las siguientes disoluciones: a) 1.0mol de nitrato de sodio en 500mL de agua b) 85g de nitrato de sodio en 250mL de agua. c) ¿Cuál de las disoluciones, a o b, está más concentrada?
= 1.0 0.5 = 2 = 4 = 85 85 ∗ 0.250 La disolución b está más concentrada ya que posee mayor cantidad de moles de soluto en menor cantidad de solvente. 3. Calcule el porcentaje de soluto de una disolución de 3.88g de cloruro de calcio en 78.50g de agua.
= 3.88 100% = 4.70% 82.38 ó 4. Calcule la molaridad de una disolución acuosa de 2.65g de cloruro de sodio en 40mL de disolución.
=
2.65 0.04 = 1.1 3 58.45
5. Calcule la cantidad de gramos de soluto que se necesitan para preparar una disolución de 500mL de hidróxido de sodio 0.100M
= 2 g = (0.100)(0.5)40 6. Calcule los mililitros de disolución acuosa que se requieren para tener 1.20 moles de ácido sulfúrico de una disolución 6M
= .. = 0.2L = 200mL 7. Calcule la cantidad de gramos de agua que deben agregarse a 65g de cloruro de sodio para preparar una disolución 2M
= . = 0.55kg = 550g
8. Calcula los gramos de soluto que deben disolverse en 350g de agua para preparar una disolución de sulfato de potasio 17%
11. Al disolver 100g de H 2SO4 en 400g de H2O obtenemos una disolución de densidad 1120Kg/m3. Calcular la molaridad, molalidad, y fracción molar del soluto y solvente.
100 17%= 350
100 1120 =224 500 1
350 = 59.5 = 17100
M=
9. Se prepara una disolución disolviendo 516.5mg de ácido oxálico (C 2H2O4) hasta completar 100mL de disolución. Una porción de 10mL se diluye hasta 250mL ¿Cuál es la molaridad de la disolución final?
=
m=
= 2.29M
X NaCl=
0.51 = 5.7310− 0.1 90
= 0.162 0.2 = 0.81
VIII.
= 0.0437
CONCLUSIONES
Dentro de una disolución el compuesto que se encuentra en mayor cantidad es el solvente, mientras que el que está en menor cantidad es el soluto
El proceso para elaborar disoluciones es de gran importancia en muchos sectores tanto industriales como de salud, le permite principalmente a químicos y a científicos, la elaboración de compuestos con diferentes concentraciones que se emplean de diversas maneras, de acuerdo a sus necesidades
Además de verse en la industria, los conceptos de molaridad y molalidad también se pueden apreciar en la vida cotidiana, mientras uno cocina o realiza
= 0.16 mol mol = 12.11mol mol . .+. = 0.0 14
⁄ + /
= . . = 0.81m
Fn =
= 2.5 5
/ X H2O = = 0.956 + / /
= ...= 2.23x10−M 10. Determina la molaridad, molaridad y fracción molar de soluto de una disolución formada al disolver 12g de Ca(OH)2 , en 200g de agua, si la densidad de esta disolución es 150Kg/m3
.
actividades en el hogar que requieran de mezclas
Una disolución puede encontrarse en varios tipos de casos, ya sea que el soluto sea muy poco en comparación con el solvente (insaturada) como también que hay un equilibrio (saturada), o en casos menores que el soluto este en mayor presencia que el solvente.
La molaridad y la molalidad son conceptos parecidos, pero ambos no son iguales, es importante no confundir ambos, ya que conllevaría a un mal cálculo y los resultados estaría erróneos.
IX.
BIBLIOGRAFÍA
Brown, T.L., Lemay, H. E. y Burnstern, B. E. Química la Ciencia Central 7a edición, Prentice Hall Hispanoamericana S.A., 1998. Capítulo 3 pág 134-136 Chang, R. 2002 Química, 7aedición, Mc Graw Hill. Capítulo 3. Pág. 72-78