Universidad Autónoma de Coahuila Facultad de Ciencias Químicas
Reporte Práctica 6 Preparación de Soluciones
Laboratorio de Química II
Objetivo Que el alumno aprenda el proceso de la preparación de soluciones, así como a realizar los cálculos necesarios para esto.
Introducción Una solución es una mezcla homogénea en la que se encuentran dos o más sustancias puras. Su composición puede variar dentro de ciertos límites. La solución puede ser gaseosa, líquida o sólida. La solución está compuesta por el soluto que es la sustancia disuelta en la solución; por lo general presente en menor cantidad que el disolvente. El disolvente está presente en mayor cantidad que el soluto. Las soluciones acuosas de sustancias iónicas son las más importantes en la química, aquí las fuerzas intermoleculares participan también en las interacciones entre soluto y solvente. La relación de soluto a solvente se llama concentración. Se puede expresar en forma cualitativa (diluida y saturada) y en forma cuantitativa ( %masa, %volumen, %m/v, ppm, fracción molar, molaridad, molalidad, normalidad).
Preguntas Previas 1. ¿Qué es una solución? Es una mezcla homogénea de dos o más sustancias, con composición variable hasta cierto límite y fácilmente separable en sus componentes. Sus propiedades dependen de sus componentes. 2. ¿Qué tipos de soluciones se pueden encontrar? Se pueden clasificar cualitativamente por la relacioón soluto-disolvente como: diluidas, concentradas, saturadas y sobresaturadas.También por las fases de los componentes (g-g, l-g, s-g, g-l, l-l, s-l, l-s, s-s). 3. ¿Qué es el soluto y qué el solvente? La solución está compuesta por el soluto que es la sustancia disuelta en la solución; por lo general presente en menor cantidad que el disolvente. El disolvente está presente en mayor cantidad que el soluto.
4. ¿Qué indica una concentración? Indica cuantitativamente la cantidad de soluto disuelta en disolvente. 5. ¿Cómo se expresa una concentración en forma cualitativa y cómo en forma cuantitativa? Cualitativamente como diluidas (aquellas que tienen una cantidad de soluto muy pequeña); concentrada (aquella en la que la proporción de soluto respecto al disolvente es alta); saturadas (aquellas que tienen una cantidad de soluto tal que si agregamos un poco más este ya no disuelve); sobresaturadas (aquellas que tienen una cantidad de soluto mayor a la cantidad que puede disolver el disolvente). Cuantitativamente en porcentaje (masa/masa, volumen/volumen, masa/volumen), partes por millón, partes por billón, fracción molar, molaridad (mol/L), molalidad (mol/kg), normalidad (eq/L).
Materiales y reactivos
1 probeta de 50 mL 2 matraces de aforación de 100 mL 2 matraces erlenmeyer de 250 mL 1 matraz de aforación de 250 mL 1 vidrio de reloj 1 pipeta de 5 mL 1 vaso de precipitado de 80 mL
1 espátula pequeña 2.5 g de NaCl 2.5 g de CuSO 4 1 g de sacarosa HCl Agua destilada 1 pizeta
Toxicidades y primeros auxilios Ácido clorhídrico:
Inhalación: Contancto con la piel: Contacto con los ojos: Ingestión: Primeros auxilios:
Irritaciones moderadas. Irritaciones moderadas. Dermatitis como efecto crónico. Irritaciones moderadas. Podría causar quemaduras. Irritaciones moderadas. Podría producir quemaduras. Nocivo.
Inhalación:
Trasladar a la persona donde exista aire fresco.Si no reacciona dar respiración artificial. Si respira dificultosamente se debe suministrar Oxígeno. Conseguir atención médica de inmediato. Contacto con la piel: Lavar con abundante Agua en una ducha de emergencia, como mínimo por 10 minutos. Remover la ropa contaminada y luego lavarla o desecharla. Acudir al médico si persiste. Ingestión: Lavar la boca con abundante Agua. Dar Agua. No inducir al vómito. Contacto con los ojos: Lavarse con abundante Agua en un lavadero de ojos, a lo menos entre 10 y 15 minutos. Acudir al medico. Sulfato de cobre
Inhalación: Ingestión: Piel: Ojos: Primeros auxilios Inhalación: Ingestión:
Irritación en la nariz, garganta, sistema respiratorio superior. Congestión de las membranas mucosas nasales, paro respiratorio. Malestar estomacal, náuseas, vómitos, dolores gástricos, gastritis hemorrágica, diarrea, convulsiones y colapso. Irritación. Irritación o conjuntivitis. Trasladar al aire fresco. Si no respira administrar respiración artificial. Si respira con dificultad suministrar oxígeno. Mantener la víctima abrigada y en reposo. Lavar la boca con agua. Si está consciente, suministrar abundante agua. No inducir el vómito, si éste se presenta inclinar la víctima hacia adelante. Si está inconsciente no dar a beber
Piel: Ojos:
nada. Retirar la ropa y calzado contaminados. Lavar la zona afectada con abundante agua y jabón. Lavar suavemente con agua por 15 minutos abriendo ocasionalmente los párpados. Sacarosa
Toxicidad: Primeros auxilios Inhalación: Ojos:
Riesgo nulo. Suministrar aire fresco. En caso de trastornos, consultar al médico. Enjuagar con los ojos abiertos durante varios minutos. Cloruro de sodio
Inhalación: Ingestión: Piel: Ojos: Primeros auxilios Inhalación: Ingestión: Piel: Ojos:
Puede causar irritaciones suaves al tracto respiratorio. Grandes cantidades ingeridas pueden causar vómitos, diarrea, deshidratación severa. Escozor y dolor al contacto con soluciones demasiado concentradas. Irritación y dolor al contacto con soluciones demasiado concentradas Llevar al aire fresco y conseguir ayuda médica en caso de dificultad para respirar. Si se han tomado grandes cantidades, dar una gran cantidad de agua para beber y evitar la deshidratación. Lavar la piel y en caso de irritación conseguir ayuda médica. Lavar por 15 minutos con suficiente agua, elevando los párpados ocasionalmente.
Procedimiento
SOLUCIONES AL TANTO POR CIENTO PESO VOLUMEN (P/V) Se expresa el número de gramos de soluto que hay en 100 mL de solución. 1. Preparar 20 mL de una solución al 2.5% (p/v) de NaCl 2. A partir de la solución anterior preparar 10 mL de una solución al 1.0% (p/v). SOLUCIONES MOLARES Una solución 1 M es cuando se tiene un mol de soluto en 1000 mL de solución, a su vez, 1 mol de soluto es la cantidad en gramos que corresponde a su peso molecular. De la misma manera, una solución 0.253 M cuando contiene 0.253 moles de soluto en 1 litro de solución. Por otra parte, si un mol de soluto, que es la unidad de cantidad se disuelve en alguno de los siguiente volúmenes resultarán las concentraciones que se anotan: 1 mol en un litro ------1 M 1 mol en 5 litros ------ 0.2 M Esto es, en todos los casos, para hablar de molaridad, o sea de concentración, siempre debe calcularse cuantas moles hay en 1000 mL de solución. 1. Prepare 100 mL de una solución 0.15M de CuSO 4. 2. Prepare 100 mL de solución 0.05M de CuSO 4 a partir de la solución anterior. SOLUCIONES MOLALES Una solución 1 molal (1 m) es cuando contiene una mol de soluto disuelta en 1000 g de solvente. En este tipo de soluciones, a diferencia de las molares, la cantidad de solvente siempre es la misma, independientemente de la clase de soluto o la clase de solvente. Una solución 0.02 m de sacarosa es la que se prepara poniendo 0.02 m de sacarosa en 1000 g de agua; en cambio una solución 0.02 M de sacarosa es la que se prepara poniendo 0.02 moles de sacarosa agregando agua hasta completar 1000 mL de solución. 1. Prepare 100 mL de una solución 0.02 m de sacarosa SOLUCIONES NORMALES Una solución es 1 normal (1 N) cuando contiene un equivalente químico de soluto en un litro de solución. 1. Prepare 250 mL de una solución 0.2N de HCl, si el ácido comercial está al 37% en masa y tiene una densidad de 1.22 g/mL 2. A partir de la solución anterior prepare 100 mL de una solución 0.025 N ¡¡GUARDA ESTA SOLUCIÓN PARA LA PRÁCTICA SIGUIENTE!!
Resultados Cálculos:
SOLUCIONES AL TANTO POR CIENTO PESO VOLUMEN (P/V)
a) 20 ml de NaCl al 2.5%
b) A partir de la anterior, preparar 10 ml de NaCl al 1% () ()( )
( )
Resultados
1.- Gramos de NaCl pesados 0.5 gramos 2.- Volumen de la solución al 2.5% utilizada para la dilución 4 mL
Cálculos:
SOLUCIONES MOLARES
a) 100 mL de solución 0.5 M de CuSO 4
( )( )
( )( )( )
b) A partir de la anterior, preparar 100 ml de CuSO4 0.05 M ( ) ( )( ) ( )( )
Resultados
1.- Gramos de CuSO4 pesados 2.394 gramos 2.- Volumen de la solución 0.15 M utilizada para la dilución 33.3 mL
Cálculos:
SOLUCIONES MOLALES
a) 100 ml 0.02 m de sacarosa
Resultados
() ( )( )( )
1.- Gramos de sacarosa pesados 0.6846 gr 2.- Gramos de agua pesados 100 gr
Cálculos:
SOLUCIONES NORMALES
a) 250 mL de una solución 0.2 N de HCl comercial ( )( )(
)
b) A partir de la anterior, preparar 100 mL de solución 0.025 N
Resultados
( )()
1.- Volumen de HCl comercial 3.2175 mL 2.- Volumen de la solución 0.1 N utilizada para la dilución 12.5 mL Observaciones
El CuSO4 fue tardado para diluir, requirió de mucha agitación. Los cálculos de la solución de HCl se hicieron a partir del promedio entre la densidad del ácido que se da a conocer en almacén y la densidad que nos dice la práctica. Conclusiones
Cuestionario
1.- ¿Qué es un equivalente químico? 2.- ¿Cuál es la diferencia entre el equivalente químico de un ácido monoprótico y uno diprótico? 3.- Suponiendo que titula con NaOH 0.2M, 20 mL de la solución que preparó del ácido, ¿cuánto NaOH gastará en la titulación? Bibliografía Diccionario esencial de Química Larousse, 2007. Apuntes de Química II Dra. Elia Martha Múzquiz Ramos pp 53-62 Artículo sobre disoluciones consultado el 8 de Abril
http://iesalminares.es/drupal614/sites/default/files/aa/ESA-n2m4b8-disoluciones.pdf ,
