Facultad de Ingeniería Ambiental y Recursos Naturales

Integrantes:

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

PREPARACIÓN DE SOLUCIONES

Bruno Grey, Karen García Cárdenas, Brigitte Gómez Retamozo, Juan

Manuel Huamán Bazán, Katherine Huamán Valle, Miguel Posada Castillo, Jesús

Asignatura: Lab. De Fisicoquímica II

Profesor: Vigo Roldán, Abner

Grupo Horario: 93 G

Semestre: 2014 - B

Ciclo: III

N° de Práctica: 1era

Fecha de entrega: 01/09/2014

INTRODUCCIÓN

Cuando dos o más sustancias puras se mezclan y no se combinan químicamente aparece una mezcla, una mezcla puede ser separada en sus componentes simplemente por métodos físicos, clasificándose en homogéneas y heterogéneas. Pero también notaremos en esta práctica mezclas homogéneas conocidas como soluciones, que están disueltas en un denominado soluto de pequeña cantidad en relación al solvente.1 El componente en menor proporción se denomina soluto y al mayor solvente. Las concentraciones de una solución expresa la interrelación de la cantidad de soluto con la cantidad de solvente, llamados unidades de concentración (M, m, %p/p, %v/v, % p/v, ppm, entre otras).2

1 http://es.scribd.com/doc/86008305/Informe-Sobre-Preparacion-de-Soluciones2 http://www.ing.unp.edu.ar/asignaturas/quimica/practicos_de_laboratorio_pdf/lab3.pdf

1. OBJETIVOS

Determinar la cantidad de soluto y solvente a emplearse en la preparación de soluciones.

Preparar soluciones de diferentes medidas de composición, tanto por ciento en peso y en volumen, molaridad, molalidad, normalidad y fracción molal.3

2. MARCO TEÓRICO

Una solución es una mezcla que se hace entre 2 o más componentes de forma homogénea. Existen varios tipos de soluciones la que se usa en este laboratorio es la solución acuosa que se caracteriza por usar al agua como disolvente. Los componentes de la solución se les conocen como soluto y solvente:

1. Soluto: Es el componente que se encuentra en menor cantidad, en la solución, y es el que se disuelve. El soluto puede estar en cualquiera de los 3 estados de la materia sólido, líquido y gaseoso. 

2. Solvente: Es el componente que se encuentra en mayor cantidad y es el que se usa para disolver el soluto. El solvente se usa mayormente en forma líquida pero también existen solventes sólidos y gaseosos. El solvente más conocido es el agua, conocido también como solvente universal, a una solución de agua se le conoce como solución acuosa.4

Las soluciones se pueden clasificar, usando la concentración de la solución como referencia, de la siguiente manera: diluidas, la cantidad de soluto es pequeña; concentradas, cuando la cantidad de soluto es alta; saturadas, cuando el solvente no admite más soluto a una temperatura determinada; y sobresaturadas, es una solución que contiene una cantidad mayor de soluto que no puede disolverse en la solución.

Para poder expresar las concentraciones se usa sistemas con unidades algunas de las cuales son molaridad y normalidad.

3 http://www.uv.es/fqlabo/BIOLOGOS/Practicas/PDF_2012-2013/P2_Disoluciones_biologos.pdf4 http://html.rincondelvago.com/preparacion-de-soluciones_1.html

1.Molaridad: Es el número de moles de soluto que está contenido en un litro de solución las unidades que utiliza son: mol/litro

M = n° de moles del soluto/Litros de la solución

2.Normalidad: Esta representación de soluciones se utiliza en ácidos y bases. En el caso de ácidos se utiliza la cantidad de H, cantidad de protones cedidos, que contiene; y en el caso de la base el número de OH, cantidad de hidroxilos cedidos por la molécula. 

N = M × ∅También se expresan las concentraciones utilizando porcentajes masa-masa (p/p %), volumen-volumen (v/v %), masa-volumen (p/v %). Cada uno de ellos es la cantidad en volumen o masa del soluto sobre 100 unidades de masa o volumen de la disolución.5

3. PARTE EXPERIMENTAL

Materiales

Vaso precipitado 100 ml y 250 ml

Fiola de 250 ml y 150 ml Luna de reloj Pipeta milimetrada Bagueta Probeta Espátula Balanza

4. DESARROLLO EXPERIMENTAL

EXPERIMENTO 1: “Preparación de una solución saturada de NaCl”

Pesar aproximadamente 6 gr de NaCl (soluto) en una balanza. Medir 15 ml de agua destilada con una pipeta y agregar a un

vaso de precipitado de 250 ml (solvente). Agregar poco a poco el soluto (cristales de NaCl) y disolver en el

solvente agua, con agitación continua con una varilla de vidrio hasta disolución completa.

En el momento, en que el agregar cristales y no se disuelve, dejar de adicionar, se habrá logrado preparar una solución saturada.

Medir la temperatura de la solución y anotar.

5 http://es.slideshare.net/ginadamaris26/preparacin-de-soluciones

Reactivos:

NaCl (sal) C12H22O11 (azúcar) CuSO4.5H2O C2H5OH (alcohol

etílico)

Determinar la masa del resto de la sal no disuelta y por diferencia calcular la cantidad de soluto disuelto.

Calcular la solubilidad práctica en 100 gr de agua. Guardar la solución para el siguiente experimento.

EXPERIMENTO 2: “Preparación de una solución de Porcentaje en Volumen”

Medir con una pipeta 4 ml de alcohol etílico al 30% en volumen. Trasvasar a una matraz aforado de 50 o 25 ml y completar con

agua. Calcular el % en volumen del alcohol etílico puro en la nueva

solución preparada. Guardar la solución en un recipiente designado para este fin.

EXPERIMENTO 3: “Preparación de una solución de Porcentaje en Peso de NaCl”

Determinar la masa de un vaso precipitado limpio y seco. Añadir 80 ml de agua (solvente). Pesar el conjunto y por

diferencia calcular la masa del solvente. Pesar en una luna de reloj 2 gr de NaCl (soluto) y agregar al vaso

que contiene el solvente. Disolver agitando con la varilla de vidrio.

Presentar al profesor para su verificación. Calcular el porcentaje en peso del solvente, y la fracción molar

del soluto y solvente.

EXPERIMENTO 4: “Preparación de una Solución molar de azúcar”

Pesar en una luna de reloj exactamente 2,70 gr de azúcar C12H22O11. Disolver en un vaso precipitado de 250 ml que tenga aprox. 50 ml

en agua. Agitar La solución obtenida trasvasar a un matraz o fiola de 100 ml limpio

y seco. Lavar tres o más veces al vaso con porciones de agua, y agregar

cada vez al matraz. Completar con agua hasta el aforo. Homogenizar y presentar al profesor para su comprobación y

guardar en un recipiente destinado para este fin. Calcular la molaridad (mol/lt) de la solución preparada.

EXPERIMENTO 5: “Preparación de una Solución Molal (m) de NaCl”

Determinar la masa de un vaso precipitado de 250 ml limpio y seco.

Agregar al vaso de peso conocido 95 gr de agua. Pesar en una luna de reloj 5 gr de NaCl, agregar al vaso y disolver

agitando con una varilla de vidrio. Determinar la masa de la solución preparada. Llevar la solución preparada a una fiola de 100 ml y observar el

volumen en el matraz. Calcular la molalidad (mol/kg) de la solución preparada y la

fracción molar del soluto y solvente.

EXPERIMENTO 6: “Preparación de una Solución Normal (N) de CuSO4 a partir de su sal pentahidratada”

Pesar en una luna de reloj exactamente 0,6 gr de CuSo4.5H2O Agregar a un vaso precipitado que contenga aproximadamente

50 ml de agregar, disolver agitando con una varilla de vidrio. La solución obtenida trasvasar a una fiola de 100 ml. Lavar tres o más veces al matraz o fiola. Completar con agua hasta el aforo (enrasar).

Presentar al profesor para su verificación y guardar en un recipiente. Calcular la normalidad.

5. CÁLCULOS Y RESULTADOS

EXPERIMENTO 1: “Preparación de una solución saturada de NaCl”

Datos:

masa de NaCl: 6.00gr volumen de Agua: 15 ml masa de NaCl no disuelta: 1.48 gr masa de Nacl disuelta: 4.52 gr

Cálculo:

Resultado:

EXPERIMENTO 2: “Preparación de una solución de Porcentaje en Volumen”

Observaciones:

El alcohol utilizado ya estaba al 30% El color se mantuvo constante en todo el experimento (incoloro o

transparente)

Solubilidad = 4.52gr /ml15ml

x 100ml1

M = 30.13

Cálculos:

%Volumen de alcohol etílico puro en la nueva solución = % V

Los 4ml del alcohol etílico utilizado estaba al 30% por lo tanto solo había 1.2ml de alcohol etílico puro entonces:

50ml-------------------------------100 % 1.2ml------------------------------ % V

Resultados:

EXPERIMENTO 3: “Preparación de una solución de Porcentaje en Peso de NaCl”

Datos:

Masa del soluto (NaCl) 2gr Volumen del solvente 80ml

Cálculos:

Hallamos el peso del vaso:

W vaso=46,66 gr

Le agregamos 80 ml de agua al vaso y lo pesamos.

W vaso conagua=125,21 gr

Tenemos que hallar el peso del solvente (Agua)

W solvente=W vaso conagua−W vaso

W solvente=125,21gr−46,66 gr

W solvente=78,55gr Este peso de NaCl (soluto) le agregamos al vaso y lo agitamos

W NaCl=2gr

Calculamos el porcentaje en peso del solvente

%V = 2.4 ml

%W solvente=W solvente

W solución

×100

%W solvente=78,55gr80,55 gr

×100

%W solvente=97,52%

Fracción molar del soluto y solvente

- Del soluto:ntotal=nsolvente+nNaCl

ntotal=78,5518

+ 258,5

ntotal=4,398

X soluto=

258,54,398

X soluto=0,008

- Del solvente

X solvente=

78,55184,398

X solvente=0,992

Resultados:

Porcentaje en peso del solvente 72,52%Fracción molar del solvente 0,992Fracción molar del soluto 0,008

EXPERIMENTO 4: “Preparación de una Solución molar de azúcar”

Datos:

Soluto SolventeMasa del soluto = 2,7

grVolumen del Solvente =

50 ml

Cálculo:

Resultado:

EXPERIMENTO 5: “Preparación de una Solución Molal (m) de NaCl”

Datos:

Masa del solvente Masa del solutoMste = 95 g Msto = 5 g

Cálculo:

Msol = Msto + Mste

Msol = 5 g + 95 g

Molaridad = NstoVsol

= msto

M sto x Vsol =

Molalidad = N stoWste

= M sto

M sto xWste =

5gr

58.5gr /mol x 95 x10−3 = 0.899

M = 0.16 gr/mol

ntotal = nsto + nste

ntotal = mstoM sto +

msteM ste

ntotal = 558.5 +

9518 =

5.363

Resultado:

EXPERIMENTO 6: “Preparación de una Solución Normal (N) de CuSO4 a partir de su sal pentahidratada”

Datos

Masa del soluto: Sulfato de cobre

Volumen de la solución

MCuSO4=0.6 100ml = 0.1 L

Cálculo:

Normalidad: N = ¿Eq−g

Volumen(en litros)

* Masa molecular del Sulfato de cobre = 63.5 + 32 + 32 = 127.5g

* #Eq-g ¿Peso eqθ

=

masamasamolecular

θ→

0.6127.52

= 2.352x10−3

Resultado:

N = 2.352x 10−3

0.1=0.0235

Xste = N steNtotal

= 5.2785.363

= 0.985

Xste = 0.985

Xsto = NstoNtotal

= 0.0855.363

m = 0.899

msol = 0.899

Xsto = 0.015

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES

Con el desarrollo experimental de la presente práctica nos pudimos percatar de que la concentración de una solución depende directamente de los factores de molaridad y normalidad, las cuales son propiedades que determinan las características de una solución, con lo cual se puede saber que tan básicas o ácidas pueden ser estas soluciones.

Con lo anterior se puede llegar a la conclusión de que es muy importante tener presente el conocimiento de las expresiones que nos ayudan a conocer algunas de las características básicas de una solución, con las cuales se pueden calcular soluciones de diferentes grados de concentración.

También nos pudimos percatar de la importancia que representa el manejo de soluciones, ya que el costo de las mismas puede ser muy variado, y si al instante de producirlas no se presta atención a la concentración y densidad de los compuestos y no se valoran adecuadamente, pueden variar considerablemente, afectando de una manera drástica la calidad de la concentración y en algunos casos inutilizándola, ya que se le puede saturar.

Además el estudio de las soluciones posee una gran importancia, ya que se puede decir que es la base de la industria química, por un sin número de procesos y productos provienen de los compuestos entre solutos y disolventes, como en el caso de la industria de los alimentos, perfumes, farmacéuticos, pinturas, etc.

RECOMENDACIONES

Al momento de agregar el soluto al solvente no echarlo todo sino de poco en poco para que se disuelva con mayor facilidad.

Para reducir los errores al momento de medir el agua se recomienda buscar un material para que nos ayude a medirlo solo una vez ya que solo abra un error pero si utilizamos recipientes pequeños que nos obliga a aumentar más nos saldrá dos errores o más.