“Año de la diversifcación productiva y del ortalecimiento de la educación”
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
(Universidad del Perú, DEA!A DE A"E#$A% &AU'AD DE $E!$A) *$+'-$A) E.A.P -E!/$A 0
*$+E+'+-1A
'A)E2 'A*+#A+#$+ DE 3U$"$A -E!E#A' E $!+#-A!$A P#A$A !4 5 “P#EPA#A$! 0 6A'+#A$! DE )+'U$+!E)”
$!E-#A!E)2 P#7$A P#7$A 5 Preparación y valoración de soluciones
D$-+2 UE6A &'+#E) A'E8A!D#A E'$9A*E: ;<;===>= A#A!DA *$''+A ?E!D0 E"A0'$!E ;<;===@5 PA8UE'+ #E0E) E$'$A $)A*E' ;<;==;= $#AD+ $#AD+ 8U'A $!-#$D A"A!DA A"A!DA ;<;===>B P#+&E)+#A2 $!-. $)A*E' #A"1#E9 FECHA DE ENTREGA: 11 DE JUNIO DE 2015
RESUMEN
En el presente traCao de laCoratorio emos aprendido mediante la eFperimentación primero a dierenciar las clases de meGcla omoHIn HInea y cómo podemos Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A ;
clasif5carla rlas de una manera ya sea cuantitat tativa P#7$A P#7$A Preparación y valoración de soluciones
cuando nos reerimos a diluciones y concentraciones concentraciones o tamC tamCiI iIn n median diante te pro proces cesos cual cualiitati tativo voss cuan uando aClamos de unidades Jsicas (K?% y unidades LuJmicas (molaridad y normalidad% normalidad% para Lue lueHo de identifcar estas medidas podamos continuar con el proceso de titulación Lue es lo undamental en esta última última pract practica ica la cual cual se llevó llevó a caCo toman tomando do en cuenta cuenta la valorac valoración ión del del :l a partir partir de indicad indicador ores es como como el anar naran anado de meti metillo y la en enolta ltale leJn Jna a determina determinando ndo asJ como al meGclarl meGclarlo o con el !a @+> oCtenJamos su carMcter acido o CMsico , usando la respectiva las respectivas indumentarias .
ÍNDICE $ntroducciónNNNNNNNNNNNNNNNNNNN > +CetivosNNNNNNNNNNNNNNNNNNN...... O :istoria o discusión istóricaNNNNNNNNNN. Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A @
NN....5 < Principios P#7$A P#7$A Preparación y valoración de soluciones
eóricosNN eóricosNNNNNNN NNNNNNNNNNN NNNNNNNNNNB NNNNB )istemas dispersosNNNNNNNNNNNNNNN...B )olucionesNNNNNNNNNNNNNNNNNN B )oluCilidadNNNNNNNNNNNNNNNNN.. ;= oncentraciónNNNNNNNNNNNNNNNN. ;; DisolucionesNNNNNNNNNNNNNNNNN ;@ "eGcla de soluciones NNNNNNNNNNNNN... ;@ !eutraliGación Mcido CaseNNNNNNNNNNN. ;> Detalles EFperimentalesNNNNNNNNNNN. NNN ;O "aterialesNNNNNNNNNNNNNNNNN... ;O #eactivosNNNNNNNNNNNNNNNNNN ;< Preparación de solución acuosa de cloruro de sodio al ;=K (?Q?%NNNNNNNNNNNNNNNNNNN ;R Preparación de una solución de cloruro de sodio al ;K en (?Q6%NNNNNNNNNNNNNNNNNNN ;R Preparación de ;==ml de una solución de !a+: aproFimadamente =,; "NNNNNNNNNNNN... ;5 Preparar ;== ml de una solución acuosa de :l =,; " a partir de :l concentradoNNNNNNNNNNNNNN.. ; Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A >
Pre de @<= ml de solución acuosa de P#7$A P#7$APreparación 5 paración Preparación y valoración de soluciones Na2 CO 3
=,; !NNNNNNNNNNNNNNNNNNN ;B EstandariGación EstandariGación de la solución de :l aproFimadamente =,; !NNNNNNNNNNNNNNNNNNN. @; onclusionesNNNNNNNNNNNNNNNNNN...@O #ecomendacionesNNNNNNNNNNNNNNNNN@< ApIndiceNNNNNNNNNNNNNNNNNNN...@R *iClioHraJaNNNNNNNNNNNNNNNNNN...>;
INTRODUCCIÓN El proceso de valorar o meor llamado titulación como procedimi dimie ento eFper perimenta Lue nos permite la ide identif tifcació ción a par partir tir de una solu soluci ción ón con conocida cida (solución estMndar% Lue nos sirve como patrón o Case para encontrar la concentración de otra, es un proceso Lue tiene una Hran inSuencia en mucos procesos LuJmicos y CiolóHicos, por lo Lue su conocimiento es de suma importancia . En la mayorJa de los casos prMc prMcti tico coss, tant tanto o indus ndustr tria iale less como como Cio CiolóHi lóHiccos es necesario medir el P: lo Lue se puede realiGar con Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A O
ins instrum trume ntos como como los los pea peacim cimet etrros o como como en P#7$A P#7$A 5 ento Preparación y valoración de soluciones
nues nuestr tro o caso caso usan usando do los los indi indica cado dorres, es, cuya cuya unc unció ión n primordial es detectar el punto de eLuivalencia en las volumetrJas acidoTCa oTCasse para determinar asJ la concentración des desconocida de un Mcido en una disolución. 'os Mcidos y Cases se encuentran en nuestro entorno cotidiano en los alimentos, medicamentos, productos de limpieGa y otros tantos estMn a nivel HeneraliGado a nive nivell de la indu indusstria tria y en la cien iencia cia ya sea sea para para verifcar la manera en Lue se lleva a caCo la tra trans nsormaci mació ón de la mate materi ria a o con control troles es en el proceso de calidad de un producto, etc.
OBJETIVOS Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A <
idePreparación ntifca fcació ción n de mater material iales es reLue reLuerid ridos os para para P#7$A P#7$A'a 5 identi y valoración de soluciones •
preparar soluciones.
•
•
6alorar el :' con una solución estMndar en este caso el !a @+>. :allar :allar las concen concentraci traciones ones de las disoluc disolucione ioness y recono conoce cerr su car carMcte Mcterr ya sea sea CMsi CMsico co o acido cido Hracias a la utiliGación de indicadores orHMnicos.
HISTORIA O DISCUSION HISTORICA El descuCrimiento del enómeno osmótico y los prim prime eros estudi tudios os al respe especcto estMn tMn unid unido os a la
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A R
istoria la creación de las ciencias del siHlo $2 la P#7$A P#7$A 5 dePreparación y valoración de soluciones CioloHJa, la LuJmica y la fsicoLuJmica. fsicoLuJmica.
'a fsicoLuJmica por su parte surHe como ciencia a fnales del siHlo $ y es el resultado de las inve invest stiH iHac acio ione ness de la dinM dinMmi mica ca de las las reacc eaccio ione ness ter termoLu moLuJm Jmic icas as,, la catM catMlilisi sis, s, la elec electr tról ólis isis is y, soCr soCre e todo, la Jsica de soluciones. odo ello se conuHa con la aceptación de la teorJa atomista. A principios del siHlo $ los LuJmicos pretendJan dar una eFplicación al comportamiento de los Hases a travIs de sus eFperimentos. El oCe Cetivo tivo de esto estoss estu estudi dio os era la comprensión del Mtomo. En ese entonces, omas -raam (;= (;>=T =T; ;B=;% B=;%,, un undado dadorr de la eorJa eorJa de las )oluciones, sentaron sentaron las Cases de la fsicoLuJmica como disc discip ipli lina na cien cientJ tJfc fca. a. 'os estu estudi dios os de estos LuJmicos coinciden con la Ilustración 1 Fundador de las corriente de estudio de los fsióloHos, Teoría de las Soluciones Luienes estaCan preocupados por enten tender los procesos de transporte en las cIlulas de las plantas y los animales y cuyas investiHaciones ueron decisivas para el descuCrimiento de la ósmosis. 'as dos corrientes, tanto la del estudio de los Hases y las soluciones, entrecruGan entrecruGan y se inSuyen mutuamente. Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A 5
El des de5scuCr cuCriimie miento de la ósmosi mosiss en memC memCra ran nas P#7$A P#7$A Preparación y valoración de soluciones semi semipe perm rmea eaCl Cles es ue ue reali ealiGa Gado do por por :enr :enrii Dutr Dutroc oce ett (;55RT;O5%, considerado como uno de los Hrandes fsióloHos del siHlo $, Luien tamCiIn tiene relación con con las las prim primer eras as oCse oCserv rvac acio ione ness Lue Lue cond condu uer eron on al descuCrimiento de la otosJntesis.
Dutr Dutroc oce ett des descuCri uCrió ó el enó enómen meno de la ósmo ósmossis cuando oCservó Lue la diusión del solvente a travIs de una memCrana semipermeaCle ocurrJa siempre de la solución de menor concentración de un soluto, Lue no puede pasar, acia la solución de mayor concentraciónW concentraciónW ademMs, el solvente Lue Suye es capaG de desarrollar una presión soCre la memCrana a la Lue denominó presión osmótica. Dutr Dutroc oce ett cons constr truy uyó ó el prim primer er disp dispos osit itiv ivo o eFper Fperim imen enta tall para para oCse oCserv rvar ar la presencia de la presión osmótica. on on lo anteri anterior ormen mente te eFpr eFpres esado ado Dutr Dutrocet ocet daCa daCa la pauta para la concepción de una cIlula viva rodeada de una memCrana semipermeaCle Lue aCsorCe aHua de sus sus alr alreded ededor ores es a trav travIs Is del del Suo Suo osmó osmóti tico co,, al mismo tiempo Lue se interrumpe la diusión de ciertas sustancias de la solución. !o oCstante la importancia de este descuCrimiento, la medida cuantit titativ tiva de la pre presión osmótica ue elaCorada <= años mMs tarde, en ;55, por el CotMnico ?ile ilelm lm PeX PeXer er (;O (;O
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A
)acs (;>@T;B5%, en P#7$A P#7 8ulius $A 5 vonPreparación y valoración de soluciones
relación relación
al
descuCrimiento de la otosJntesis.
uriosamente, y a pesar de los antecedentes fsiolóHicos Cien conocidos de la ósmosis, PeXer no util utiliG iGó ó en sus sus eFper Fperim imen ento toss memC memCra rana nass Ciol CiolóH óHic icas as sino sino arti artif fcial ciales es,, prep prepar arad adas as en el laCo laCora rato tori rio o por por medio del depósito de un electrolito, de errocianuro de coCre soCre un dispositivo poroso. En ese entonces, las memCranas artifciales aCJan sido descuCiertas por rouCe en ;R5 y usadas eFtensivamente entre ;5= y ;B@=. on estas memCranas se consiHuieron medidas aceptaC taCles de la presión osmótica de soluciones de aGúcar y de alHunas molIculas orHMnicas, orHMnicas, loHrMndose presiones osmóticas de un poco mMs de @== atmóseras. atmóseras. En su eFperimento, PeXer utiliGó aHua como solvente y sacarosa como soluto. 'os resultados se encuentran en la HrMfca de la fHura ;. al como puede oCservarse dir directa ectame ment nte e en ella ella,, la pres presió ión n osmó osmóti tica ca de una una solución es directamente proporcional a su conc concen entr trac ació ión. n. Aor Aora a Cien Cien,, PeX PeXer er desa desarrrolló olló este este eFperimento a temperatura constante y concluyó Lue si modi modif fcaCa caCa la temp temper erat atur ura, a, util utiliG iGan ando do la mism misma a solución (sin camCiar la concentración%, la variación de la pres presió ión n osmó osmóti tica ca tamC tamCiI iIn n era era dir directa ectame ment nte e proporcional a la temperatura. Este comportamiento de la presión osmótica es idIntico al de un Has ideal. Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A B
P#7$A P#7$A 5
Preparación y valoración de soluciones
Figura1 R!"u#$a%&" %!# !'(!ri)!*$& %! +,!-!r S! &."!r/a #a (r!"i* &")$ia %! u*a "ui* %! "aar&"a !* agua a 20C
8. :. 6anYt :oX (;<@T;B;;% ue Luien aventuró una interpretación interpretación comparativa de la presión presión osmótica con la presi esión ee eercida cida por por un Has. De esta or orma, ma, el estudio de la ósmosis se escapa de las manos de los fsióloHos y cae en las de los fsicoLuJmicos. Primero 6anYt :oX y lueHo 8osia ?illard -iCCs (;>BT;B=>% contriCuyeron a dar unidad a la teorJa de las soluciones Lue incorpora el comportamiento osmótico como una de las propiedades de las soluciones. Esta teor teorJa Ja tamC tamCiI iIn n inte inteHr Hra a los los traC traCa aos os reali ealiGa Gado doss por por #aoult entre los años de ;5< y ;B=. Antes de la ormaliGación de la teorJa de las soluciones, las leyes de #aoult se daCan como ecos empJ empJrrico icos, lo mism mismo o Lue Lue la ley de la ósmos mosisW isW de manera Lue la coneFión Lue iGo 6anYt :oX entre la ósmosis y la teorJa t eorJa cinItica impresionó mucJsimo a la cole colect ctiivida vidad d y ue ue cons consid ide erada rada com como una una de las las Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A ;=
eFplicaciones eFplicaciones mMs suHestivas de su Ipoca. 'a teorJa P#7$A P#7$A 5 Preparación y valoración de soluciones de 6anYt :oX de ;R ue resumida asJ2
oda oda materia disuelta eerce soCre una pared semipermeaCle una presión osmó osmóti tica ca iHua iHuall a la pres presió ión n Lue Lue serJ serJa a eercida en el mismo volumen, para un núme númerro iHua iHuall de molI molIcu cula lass en esta estado do Haseoso. ales ales ideas soCre la interpretación interpretación de la presión osmó osmóti tica ca Hana Hanarron Hran Hran popu popula lari rida dad. d. )in )in emCa emCarrHo, Ho, uer ueron on aCan aCando dona nada dass por por la comu comuni nida dad d cien cientJf tJfca ca a principios del siHlo por considerarse erróneas. 'a presión osmótica no es el resultado del coLue de las molIculas de la sustancia disuelta contra un taCiLue poros poroso, o, sino sino Lue su inter interpr preta etació ción n deCe deCe apreci apreciars arse e como la presión necesaria para compensar un dIfcit enerHItico Lue se produce por la disolución espontMnea del soluto en el solvente. Esta eFplicación apareció cuando los traCaos de 6anYt :oX Luedaron entendidos dentro del ormalismo de la teorJa termodinMmica termodinMmica LuJmica dada por -iCCs. Es necesario acer notar Lue el siHlo $ concluye con la apar aparic ició ión n de la fs fsic icoL oLuJ uJmi mica ca como como cien cienci cia. a. Esta Esta estaClece, como lo emos comentado, la teorJa de las soluciones en Heneral, asJ como las relaciones relaciones entre el eLuiliCrio y las condiciones eFteriores de un sistema termodinMmico.
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A ;;
P#7$A P#7$A 5
Preparación y valoración de soluciones
+RINCI+IOS TEÓRICOS Si"$!)a" %i"(!r"&": 'lamados asJ, porLue en una sustancia dispersa se encuentra diseminada una sustancia dispersante .De acue acuerrdo al diM diMmetr metro o de par partJcu tJcula la dis disper persada ada, se clasifcan en suspensiones, coloides y soluciones.
Sui&*!":
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A ;@
'as meGclas omoHIneas se llaman soluciones, por lo P#7$A P#7$A 5 Preparación y valoración de soluciones
tanto, una solución puede defnirse como una meGcla de dos o mMs componentes en una sola ase.
'as soluciones son comunes en la naturaleGa y estMn relaci lacio onadas das con nuest uestra ra vida vida dia diaria ria, los Suido uidoss corporales de todas las ormas de vida son soluciones. soluciones. 'as 'as vari variac acio ione ness de conc concen entr trac ació ión, n, en espe especi cial al de sanH sanHrre y de orin orina, a, apor aporta tan n a los los mIdi mIdico coss vali valios osa a inormación con respecto a la salud de las personas. En una solución, por lo Heneral, el componente Lue estM en mayor proporción reciCe el nomCre de solvente (A% y el de menor proporción, proporción, es el soluto (*%. )i meGclamos : @+ y !al y oCtenemos una sola ase, entonces emos preparado una solución donde el : @+ es el solvente y el !al es el soluto. En este caso el resultado es una solución iónica donde el soluto, estM en orma de iones !a Z y lT disper dispersos sos de manera manera omo omoHI HIne nea a por por todo todo el sist sistem emaW aW esta esta solu soluci ción ón es conductora de electricidad (electrolito%. : + l :
!al( !a Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A ;>
P#7$A P#7$A 5
Preparación y valoración de soluciones Ilustración 2 Proceso de disolución del cloruro de
Su.i#i%a%: 'os Hases se meGclan Mcilmente entre sJ, lo acen en cualLuier cualLuier propor proporción ción y orman orman solucion soluciones es Haseosas Haseosas.. iertos pares de lJLuidos, como el metanol y aHua, tamCiIn lo acen en cualLuier proporciónW sin emCarHo, otras sustancias sustancias tienen un intervalo limitado de soluCilidad, por lo Lue Heneralmente se usa los tIrminos soluCles, escasamente soluCles e insoluCles.
Su.i Su.i#i%a #i%a%3S %3S44 representa la cantidad mMFima de soluto Lue puede disolverse en ;==H de disolverse a una una dete deterrmina minada da temp temper erat atur ura a y se dete deterrmina mina en orma eFperimental. D! 6u7 actores %!(!*%! #a "u.i#i%a%8 !aturaleGa del soluto y solvente emperatura emperatura Presión
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A ;O
P#7$A P#7$A 5
Preparación y valoración de soluciones
Cur/a" %! "u.i#i%a%
)e cons constr truy uye e con con dato datoss eFper Fperim imen ental tales es y perm permit ite e oCservar la variación de la soluCilidad de los solutos en el aHua en unción a la temperatura. 'a soluCilidad de los solutos
sólidos por lo Heneral aumenta con el aumento de la temperatura. 'a soluCilidad de los Hases
dism dismin inuy uye e al aume aument ntar ar la temp temper erat atur ura, a, per pero aumenta al aumentar la presión.
C&*!*$rai*: 'a concentración eFpresa la cantidad de soluto (*%, Lue puede ser volumen, Hramos, moles o eLuivalentes Lue estMn presentes en una determinada cantidad de solución. 'as concentraciones de las soluciones se pueden eFpresar en2 Unidades &Jsicas y 3uJmicas.
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A ;<
P#7$A P#7$A 5
Preparación y valoración de soluciones
Unidades de concentración UNIDADES FÍSICAS FÍSICAS K E! PE)+ (K?% Wsoluto K?[ Wsolución × 100
"+'A#$DAD("% "[
"[
n ( moles moles de soluto soluto) V ( L ) de soluci solución ón W ( ( g ) deB / PF 1 L de solución
K E! 6+'U"E! (K6%
KE! PE)+Q6+'U"E! (K?Q6%
K6[ Vsoluto × 100 Vsolución
K?Q6[
![
N ° de eq − g de solut soluto o V ( L ) de soluci solución ón
!4 de eLT H * [
ppm[
Wsoluto × 100 Vsolución
UNIDADES 9UIMICAS !+#"A'$DAD(!%
W gde gde B g Peq de B ( ) ¿.
PA#E) P+# "$''! (ppm%
mg deB deB kgde soluc solució ión n
A$+! "+'A#(i% (i%[ n° mole moless delcomp delcompone onent ntee i n ° mole moless tota totale less
P eL [ P& Q\
Di#ui&*!": )e puede preparar soluciones mMs diluidas a partir de otra tras mMs mMs con concen centra tradas das aHre HreHand Hando o aHua HuaW a este Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A ;R
proc proces eso le con conoce oce como como dilu diluci ción ón,, y se usa usa las P#7$A P#7$A 5o sePreparación y valoración de soluciones siHuientes relaciones2
nsto (i% [ nsto (% "; ] 6 ; [ " @ ] 6@ 6;[!@ ]6@
o
! ; ]
M!#a %! "ui&*!"2 uando se meGclan dos soluciones Lue contiene el mismo soluto, pero de concentraciones dierentes, la resolución resultan tante posee una concentración intermedia. nsto (;% Z nsto(@% [ nsto (>% "; 6; Z "@ 6@ [ "> 6> N!u$ra#iai* ;i%& < .a"!:
En una neutraliGación, Mcido reacciona con una Case y el producto principal es el aHua. En una neutraliGación se cumple Lue2 ^ eLuivalente Mcido [ ^ eLuivalente Case ¿ ≡. V
![
^eLuiv. [ ! ] 6
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A ;5
P#7$A P#7$A 5 PF θ
Preparación y valoración de soluciones
^eLuiv. [
PE [
W PE
!Mcido ] 6 Mcido !Caase ] 6 Case =
DETA==ES DETA==ES E>+ERIMENT E>+ERIM ENTA=ES A=ES
Ma$!ria#!": Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A ;
P#7$A P#7$A 5
; soporte universal con pinGa @ lunas de relo ; vaso de @<= m' y vaso de ;== ml ; proCeta de ;== m' > fola de ;== m' ; Cureta de <= m' @ matraces de Erlenmeyer de @<=
Preparación y valoración de soluciones
"l @ CaLuetas ; CalanGa
R!a$i/&": :idróFido de sodio arConato de calcio loruro de sodio 7cido clorJdrico Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A ;B
P#7$A P#7$A 5
$ndicadores 2 enoltaleJna y
Preparación y valoración de soluciones
anaranado de metilo
A +r!(arai*
%! "ui* au&"a %! #&rur& %! "&%i& a# 10? 3@@4: T En un vaso limpio y seco de ;==ml pesar ;,= H de cloruro de sodio. T 'ueHo añadir B ml de aHua destilada, aHitar asta disolver, omoHeniGar asta disolver. disolver.
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A @=
P#7$A P#7$A 5
Para poder poder pesar pesar los soluto solutoss
Preparación y valoración sin de tener soluciones Lue restar el peso del
vaso, se tara la CalanGa con el vaso colocado en ella. )e pres presio iona na el Cotó Cotón n +nT9 +nT9er ero o para Lue indiLue = H automMticamente. DespuIs se añade el soluto.
B +r!(arai* %! %! u* u*a "& "ui* %! %! # #&rur& %! "&%i& a# 1? !* 3@V4:
T Pesar un vaso limpio y seco, aHreHar ;,= H de clor clorur uro o de sodi sodio, o, diso disolv lver er con con una una peLu peLueñ eña a cantidad de aHua destilada. T rasvasar en una proCeta de ;== ml enuaHar con aHua el vaso dos veces y adicionar a la proCeta. T ompletar el volumen a ;== ml con aHua, aHitar asta Lue estI completamente omoHeniGada. omoHeniGada. )e tiene Lue procurar tener la cantidad eFacta del soluto. Por eemplo, aLuJ en los troGos de !a+:, a+:, la Calan alanGa Ga osci scilaCa laCa entre esos valores, asJ Lue se tuvo tuvo Lue añadir añadir un peLue peLueño ño pedaGo adicional para completar el peso.
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A @;
P#7$A P#7$A 5
Preparación y valoración de soluciones ?Q6 [
1.0 g 100 ml
_ ;==
[;
C+r C+r!( !(ar ara ai i* * %! 100) 100)## %! u* u*a a "u "ui i* * %! NaOH a(r&'i)a%a)!*$! 01 M: T Pesar un vaso seco y limpio y añadir ;,= H de !a+:. T AHr AHreHar eHar <= ml de aHua aHua dest destililad ada, a, diso disolv lver erla la.. T rasvasar en una fola de ;== ml enuaHar por lo menos dos veces el vaso y este lJLuido aHreHar aHreHar a la fola. T ompletar el volumen asta la lJnea de enrase y omoHeniGar.
Añadida la solución a la fola, se deCe deCe limp limpia iarr el vaso vaso con con aHua destilada, y añadirla de nuevo a la fola, esto es para evitar Lue la solución se pierda.
Primero calculamos el número de moles del soluto Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A @@
P#7$A P#7$A 5
0.40 g
=0.01 mol !4 de moles [ 40 Preparación y valoración demol soluciones /g
'ueHo allamos la molaridad de la solución "[
0.01 moles 0.1 L
=0.1
D +r!(arar 10 100 )# )# %! %! u* u*a "& "ui* a au&"a %! HC# 01 M a (ar$ir %! HC# &*!*$ra%& %! %!*"i%a%: 11 g)# 25? %! (ur!a
TAplicando la siHuiente órmula2 ?[ Peso del soluto en el :l concentrado. 6[ 6olumen del :l concentrado. K?[ anto anto por ciento de pureGa. 6[
W × 100 ! × "W
T Aplicando la órmula de molaridad y conociendo la concentración =,;" y volumen =,;' de :l se necesita B,;@< H de :l para aHreHar a la solución. T=.> m' de :l concentrado. Este volumen se mide con una pipeta y se trasvasa en una fola de ;== ml y se enrasa con aHua destilada. T )e aHita para omoHeniGar alculamos el Peso de :l
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A @>
P#7$A P#7$A 5
W valoración de×soluciones 36.5 0.1 L
Preparación=.; y
![
W = 0.365
H
'ueHo allamos el volumen de :l concentrado concentrad o 0.365 g
6[
g × 37.25 1.18 ml
× 100
6 [=.>m' E +r!(arai* %! 250 )# %! "ui*
au&"a %!
Na2 CO 3
01 N
T Pesar eFactamente en un vaso de ;== ml limpio y seco ;,>@< H de Na CO . T AHreHar aproFimadamente <=ml de aHua destilada y disolver. T ranserir la solución a una fola de @<= ml empleando la CraHueta, enuaHar dos veces el vaso y trasvasar dicas soluciones a la fola. 2
3
alculamos la !ormalidad 0.53 g
![
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
106 2
= 0.100 N
× 0.1 L
PA-$!A @O
Para titular la solución2 P#7$A P#7$A 5 Preparación y valoración de soluciones •
•
•
olocar en una Cureta @< m' de la solución de :l =,; !. En un matraG Erlenmeyer añadir ;= m' de una solución de !a@+> =,; ! anteriormente preparada. AHreHar al matraG dos o tres Hotas de amarillo de metilo. 'a solución se tornarM color amarillento. Adicionar el Mcido Hirando la llave con la mano iGLuierda y rotando el matraG con la mano dereca. Dear caer el Mcido asta Lue la solución camCie a un color salmón, sin lleHar a roo intenso, ya Lue eso siHnifca Lue ay eFceso de Mcido.
ALuJ tenemos a la Cureta de <= m' unto con el matraG Erlenmeyer, con los cuales podremos titular las soluciones realiGadas en clase.
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A @<
P#7$A P#7$A 5
Preparación y valoración de soluciones
F E"$a*%ariai* %! #a "ui* %! HC# a(r&'i)a%a)!*$! 01 N:
T 'lenar la Cureta con el Mcido preparado en D. evitando Lue se orme CurCuas de aire. T "edir ;= ml de la solución estMndar de Na CO preparada en el paso E y verterla en el matraG de Erlenmeyer de @<= ml. T AHreHar al matraG @ o > Hotas del indicador anaranado de metilo. T Anotar el volumen inicial del Mcido en la Cureta ante antess de come comenG nGar ar la titu titula laci ción ón dea dearr caer caer el Mcido, maneando la llave con la mano iGLuierda y rotando el matriG con la mano dereca. 2
3
T Adicionar el Mcido asta Lue el color vire de amarillo o narana sin lleHar a roo (lo cual indica Lue ay eFceso de Mcido%, se puede calcular y ver si retor torna el color amarillo, si es asJ seHuir añadiendo el :l de la Cureta.
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
Para Para añadir añadir correctam correctamente ente la solución al :l o al !a @+>, se deCe sostener el matraG con la mano dereca y Hirar la llave de la Cur Cureta eta con con los los dedos edos pulH pulHar ar e Jndi Jndice ce de la mano mano iGLui iGLuierd erda. a. Evita Evitarr Lue salHan salHan corros de solución cuando se estM próFimo a lleHar a ;= m', ya Lue en cualLuier momento la solución camCia de color al neutraliGarse. "over @R traG cons consta tant ntem emen ente te PA-$!A el matr ma aG para Lue el color se mantenHa pareo antes de Lue camCie.
P#7$A P#7$A 5
Preparación y valoración de soluciones
'a solución de !a @+> con :l deCe camCiar a color salmón. )e loHró loHró con de :l y ;= m' m' de !a@+>
T Anotar el volumen de Mcido Hastado. T alcular la normalidad seHún2
6;2 6olumen del
Na2 CO 3
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
(ml% 6@2 6olumen del :l PA-$!A @5
P#7$A P#7$A(ml% 5 Hastado. Preparación y valoración de soluciones
!;2 !ormalidad de la solución de Na CO !@2 !ormalidad de la solución del :l. 2
3
N a # V a= N $ # V $ Na2 CO3 %Cl ) # 9.1 mL ( %Cl )=10 mL ( Na2 CO 3) #N ¿ ¿ 0.1 N ( ( %Cl
%
'a solución de !a+: con :l deCe eCe camC amCiar iar a col color roo oo Hrosella. )e loHró con B,; m' de solución de !a+: y ;= m' de :l.
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A @
P#7$A P#7$A 5
Preparación y valoración de soluciones 'a solución de !a @+> con :l deCe camCiar a color salmón. )e loHró con B,R m' de :l y ;= m' de !a @+>
CONC=USIONES Es
indispensaCle conocer las órmulas teóricas de las soluciones, puesto Lue estas nos ayudarMn en el proceso para poder
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A @B
P#7$A P#7$A 5
realiGa liGarr una una solu olució ción con con medi medida dass mMs mMs Preparación y valoración de soluciones aproFimadas a la real.
'a titul titulac ació ión n se apli aplica carM rM en reacc eaccio ione ness de
neutraliGación con sustancias opuestas como Mcido y Case. )eHún
los indicadores enoltaleJna y anaranado de metilo, cuando la coloración estM mMs claro nos indica Lue las soluciones estMn casi neutraliGadas o con los mismos eLuivalentes Hramos muy aparte esto estM relacionado con el p: McidoTCase
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A >=
P#7$A P#7$A 5
Preparación y valoración de soluciones
RECOMENDACIONES
En el último traCao de laCoratorio traCaamos con solu soluci cion ones es acid acidoT oTCa Case se y a cómo cómo iden identi tifc fcar ar la concentración de una solución a partir de una solución estMndar. estMndar. 'as recomendaciones son2 ;. Procur Procurar ar Lue la indumentaria indumentaria se encuentr encuentre e limpia limpia y sin rastros de reactivos Lue puedan intererir con el nuevo proceso eFperimental es por eso Lue se recomienda enuaHar con aHua destilada. @. El cuid cuidad ado o deCi deCido do con con la mani manipu pula laci ción ón de los los mismos >. El uso de mascar mascarill illas as y Huante Huantess deCido deCido a Lue se traCaa con Mcidos (:'% y colorantes orHMnicos. orHMnicos. O. 0 colocar colocar eca eca a las muestr muestras as ya Lue el tiempo tiempo determina la utilidad deCido a la concentración molar y normal este paso es realmente importante en el traCao de laCoratorio.
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A >;
P#7$A P#7$A 5
Preparación y valoración de soluciones
A+NDICE
1D!*a !'(#i6u!:
6olu olumetr metrJJa2 Es el pro proces ceso Lue Lue nos nos per permite ite determinar el volumen necesario de un reactivo Lue se deCe Hastar para Henerarse una cierta reacción en la sustancia Lue estM siendo analiGada. itilación2 itilación2 amCiIn conocida como valoración valoración LuJmica es el proceso Lue se util tiliGa para dete deterrmina minarr la conc concen entr trac ació ión n desc descon onoc ocid ida a de un reactivo reactivo ya ya conocido conocido.. AsJ una titulación acidoT Case es una titulación de neutraliGación donde se mide el Mcido o la Case por medio de una reacción y un indicador de color. Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A >@
P#7$A P#7$A 5
Preparación y valoración de soluciones
)ustan tancia patrón2 Es aLuella sust ustancia de concentr concentració ación n perectam perectamente ente conoc conocida ida y Lue se se utiliGara como Case en la titulación. )e puede lleHar a conocer de orma2 ;. Directamente2 te2 )e disuelve una cantid tidad eFactamente pesada de un pat patró rón n pri prima mario rio (sustancia en alto Hrado de pureGa%, y se diluye asta un volumen conocido. @. $ndi $ndirrectam ctame ente nte2 )e val valora ora la soluc lución ión Lue Lue contiene una cantidad pesada de sustancia pura con una solución patrón (patrón secundario% EstandariGación2 amCiIn conocida como titulación Lue sirve para conocer la concentración de dete deterrmina minada da solu soluci ción ón.. Este Este proc proced edim imie ient nto o consiste en acer reaccionar dica solución con otra de la cual si saCes la concentración. concentración. 6aloración2 Es el procedimiento para calcular la cantidad o concentración de una sustan tancia pres presen ente te en una una mues muestr tra a se cono conoce ce tamC tamCiI iIn n como titulación. !eutrali !eutraliGació Gación2 n2 Es una reacción reacción entre entre un Mcido y una Case produciendo una sal y aHua, son Heneralmente eFotIrmicas eFotIrmicas.. )e les suele llamar de neutraliGación porLue al reaccionar un Mcido con una una Case Case,, esto estoss neut neutra rali liGa Gan n sus sus prop propie ieda dade dess mutuamente. i%& .a"!K L "a# agua Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A >>
P#7$A P#7$A 5
2 NaOH H2SO L 2 H2O Na2SO
Preparación y valoración de soluciones
Dilución2 Es el proceso por el cual variamos la concentración de la solución aHreHando mMs solvente , al pasar de una solución mMs concentrada a una de menor concentración sin camCiar la cantidad el soluto. •
)e pue puede con conclu cluir Lue Lue tant tanto o vol volume umetrJ trJa como titu titullació ción, estan tandar dariG iGac aciión y valo valorració ción son sinónimos. 29u7 "&* i*%ia%&r!" ai%& .a"!8
)on sustancias mayormente orHMnicas Lue camCian de color color dependie dependiendo ndo el nivel nivel de P: de de la soluci solución ón a la Lue la emos añadido. 'os indicadores mMs utiliGados son el anaranado de metilo (en medio acido% y la enoltaleJna enoltaleJna (en medio CMsico%.
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A >O
Ca C5a#u#! #&" gra)&" %! agua 6u! %!.!* P#7$A P#7$A Preparación y valoración de soluciones
aa%ir"! a 1g %! #&rur& %! (&$a"i& (ara (r!(ara (ararr u*a "u #ui* %! C# a# 20? !* (!"&
Peso Peso del soluto soluto W = = Peso de la solucion
20 =
17 g
Peso de la solucion
Peso solucion =85 g
Peso solución [ Peso soluto Z Peso solvente
Peso solvente [ RH
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A ><
P#7$A P#7$A 5
Preparación y valoración de soluciones
R($. )e necesita RH de aHua
Ca#u#! #&" )i#i#i$r&" %! "ui* au&"a 6u! "! r!6ui!r! (ara $!*!r 550g %! .r&)ur& %! "&%i& a (ar$ir %! u*a "ui* 01 M
=
oles oles de NaB& NaB& Vsolucion ( L )
5,50 g 0.1=
102,894 g / mol
Vsolucion ( L)
Vsolucion ( L ) =0.5345
6solución[<>O,
R($. )e reLuiere <>O,
5Ca#u#ar #a a*$i%a% %! "&%a au"$ia %! agua agua *!! *!!"a "ari ria a (ara (ara (r!( (r!(ar arar ar u* #i$r #i$r& & %! Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A >R
ui* a# 20? !* (!"& ua %!*"i%a% !" P#7$A P#7$A"5 Preparación y valoración de soluciones 121Pg "ui*8
cm
3
Cu;# !" #a *&r)a#i%a% %! !"$a
'= m/ (
;'[ ;== ;.@;BHQ
cm
3
=
masa solucion solucion 100 cm
3
"asa solución[ ;@;,B H
Peso Peso del soluto soluto W = = Peso de la solucion
Peso soluto 121,9 g
20 =
Peso soluto = 24.38 g
Peso solución [ Peso soluto Z Peso solvente Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A >5
;@;.BH[@O.>HZ Peso Peso solvente
P#7$A P#7$A 5
Preparación y valoración de soluciones
Peso solvente [ B5.<@
)iendo la soda caustica !a+: entonces \ [;
PF Wequi( . ( Eq− g )= θ
Wequi( . ( Eq − g )=
40 1
Wequi( . ( Eq− g )= 40
¿ Eq− g =
¿ Eq− g =
Wsolouto Wequi( . ( Eq − g )
121,9 g 40
¿ Eq− g =3.05
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A >
P#7$A P#7$A 5 N =
N =
Preparación y valoración de soluciones ¿ Eq − g Vsolucion ( L L )
3.05 1 L
N =3.05
R($. 'a cantidad de soda caustica es @O.> y la de aHua es B5.<@.
'a normalidad es >.=<
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A >B
P#7$A P#7$A 5
Preparación y valoración de soluciones
BIB=IOGRAFÍA +;gi*a" Q!.": ttp2QQCiCliotecadiHital.ilce.edu.mF ttp2QQCiCliotecadiHital.ilce.edu.mFQsitesQcienciaQvo QsitesQcienciaQvolum lum en;Qciencia@Q;RQtmlQsec`O.tml
=i.r&":
*#+?! ., 'e"ay 'e"ay :.E. 3U$"$A $E!$A E!#A'. PrenticeT:all :ispanoamericano ).A. ;BB.
:A!- #A0"+!D. #A0"+!D. P#$!$P$+) P#$!$P $+) DE 3U$"$A.
uarta Edición. Editorial "c. -ra :il ;B5 ?:$E!Q DA6$) 3U1"$A enHaHe 'earninH Editores ).A. "IFico +ctava Edición T @==
Universidad !acional "ayor de )an "arcos
PA-$!A O=