PREPARACIN Y VALORACION DE SOLUCIONESPREPARATION AND ASSESSMENT OF SOLUTIONSCAMILO ANDRS TAPIA AGUAS*, OSCAR DAVID CAMPOS GAMARRA* Y MARCOS PREZ OYOLA**Universidad De Sucre, Facultad De Ingeniera, Departamento De Ingeniera Civil

RESUMENEste artculo nos presenta los resultados obtenidos en la prctica de preparacin y valoracin de soluciones en la cual se prepararon 100 ml de una solucin de cido sulfrico 0.1 N y 100 ml de una solucin de hidrxido de sodio 0.1 N. las cuales despus fueron tituladas o valoradas usando un indicador mixto y fenolftalena, los cuales hacan cambiar de color la solucin, y aadiendo HCl se hizo que cambiara de color, lo que indica que se complet la reaccin y utilizando la medida obtenida se hicieron unos clculos para determinar la molaridad de las soluciones.Palabras claves: solucin, preparacin, valoracin, fenolftalena, molaridad, acido.ABSTRACTThis article presents the results obtained in the practice of preparation and assessment of solutions in which were prepared 100 mL of a solution of sulfuric acid 0,1 N and 100 mL of a solution of sodium hydroxide. Which after were entitled or valued using an indicator mixed and phenolphthalein, which did change color the solution. And adding HCl was that change color, indicating that is completes the reaction and using the extent obtained were made a few calculations to determine the molarity of the solutions.Keywords: solution, preparation, assessment, phenolphthalein, molarity, acid.

IntroduccinUna solucin es una mezcla fsicamente homognea, formada por dos o ms sustancias que reciben el nombre de solvente y soluto.El solvente es la sustancia que por lo general se encuentra en mayor proporcin dentro de la disolucin. Las soluciones ms importantes son las acuosas, por lo tanto, el solvente ms comn es el agua. Y el soluto es la sustancia que, por lo general, se encuentra en menor proporcin dentro de la solucin. Por ejemplo, en una solucin acuosa de cloruro de sodio, el agua es el solvente y la sal es el soluto.Las soluciones se pueden clasificar segn la cantidad de soluto que contienen, como:Diluidas: cuando contienen una pequea cantidad de soluto, con respecto a la cantidad de solvente presente.Saturadas o concentradas: si la cantidad de soluto es la mxima que puede disolver el solvente a una temperatura dada.Sobresaturadas: si la cantidad de soluto es mayor de la que puede disolver el solvente a una temperatura dada. Este tipo de soluciones se consiguen cuando se logra disolver el soluto por encima de su punto de saturacin y son muy inestables, por lo que, frecuentemente, el soluto en exceso tiende a precipitarse al fondo del recipiente.La incorporacin de solvente y soluto para dar lugar a una solucin, puede llevarse a cabo mediante un proceso qumico o un proceso fsico.Disolucin qumica: en este caso, ocurre una reaccin qumica entre soluto y solvente. Como resultado de esta interaccin, las sustancias en solucin son diferentes a aquellas que intervinieron originalmente.Disolucin fsica o solvatacin: en este caso no hay transformacin de las sustancias involucradas, sino que la incorporacin de soluto y solvente se lleva a cabo por fuerzas de atraccin intermoleculares, como los puentes de hidrgeno o las interacciones dipolo-dipolo.La preparacin de una solucin implica bsicamente dos etapas que son los clculos tericos y el procedimiento practico.Los clculos tericos se hacen teniendo en cuenta como se desea expresar la concentracin del a solucin que se va a preparar y las condiciones del reactivo de laboratorio que ser usado como soluto. Cuando los reactivos se encuentran en estado lquido, es necesario conocer la densidad y la pureza de estos, para calcular finalmente el volumen necesario para la solucin.Pero si estos son slidos basta con solo calcular el peso del reactivo piro necesario para preparar la solucin.El procedimiento prctico es la preparacin en s de la solucin. Consiste en pesar o medir lo ms exactamente posible la masa o volumen calculado de reactivo, depositarlo en un recipiente y luego completar con agua destilada.Las formas ms usuales de expresar la concentracin de una solucin sonLa formalidad (F) indica el nmero de pesos formula gramo (p.f.g.) de soluto usados para preparar un litro de solucin.La molaridad (M) indica el nmero de moles (n) de una especie presente en un litro de solucinNormalidad (N) expresa el nmero de equivalentes gramo (eq-g) de solutos disueltos, contenidos en un litro de solucin Partes por milln (p.p.m.) se utiliza para expresar concentraciones de soluciones muy diluidas. Indica los gramos de soluto contenidos en un milln de gramos de solucin. O tambin los miligramos de soluto contenidos en un litro de solucinLa valoracin de soluciones es el fundamento de los mtodos de anlisis cuantitativos llamados volumtricos. En una volumetra se manipulan dos soluciones: una de concentracin conocida llamada solucin patrn o estndar y la otra de concentracin desconocida es la solucin problema. El objetivo del mtodo es conocer la concentracin de la solucin problema, mediante la determinacin del volumen de solucin estndar que reacciona cuantitativamente con un volumen medido de la otra solucin. Este proceso se conoce como titulacin o valoracin.Para manejar correctamente e proceso de una valoracin se debe tener en cuenta lo siguientePunto de equivalencia es el instante en el cual reaccionan cantidades estequiometrias de solucin valorante y solucin problema. Es un concepto terico difcil de alcanzar con exactitud en la prctica.Punto final es el punto ms cercano al punto de equivalencia. Es el dato experimental que se tiene en cuenta para los clculos; y se consigue por la observacin del cambio de una propiedad fsica que generalmente es la variacin en el color de un indicador.Esta prctica tuvo como objetivo la preparacin y valoracin de las soluciones de HCl y NaOH para determinar que tan exacta fue la preparacin de estas.Los materiales usados fueron Dos Matraces aforados de 100 mL Vidrio de reloj Bureta cido sulfrico bicarbonato de sodio Hidrxido de sodio Balanza digital Beacker 50 mL agitador soporte universal con pinza para bureta bureta indicador mixto fenolftalenaMetodologaPreparar 100 mL de solucin de cido sulfrico 0,1 M. obtener cual debe ser la cantidad de cido necesario para que la solucin obtenida tenga 0,1 M.Ya conocida la cantidad de cido deposite en un matraz una pequea cantidad de agua destilada entre 15 y 20 mL. y luego el cido.A continuacin terminar de llenar hasta el aforo con agua destilada Preparar 100 mL de solucin de hidrxido de sodio 0,1 M. obtener cual debe ser la cantidad de hidrxido necesario para que la solucin obtenida tenga 0,1 M.Ya conocida la cantidad de hidrxido, pesarlo y depositarlo en un Beacker con 20 mL de agua, agitar hasta diluir.Luego el contenido del Beacker depositarlo en el matraz y terminarlo de llenar hasta el aforo con agua destilada.Para valorar la solucin del cido preparado en el primer punto, primero haga el clculo terico de los gramos de Na2CO3 que se gastaran en la valoracin de 20 mL de la solucin de cido sulfrico.Pesar con exactitud un valor aproximado a la cantidad de carbonato de sodio calculado en el punto anteriorCon cuidado de no perder nada cl carbonato diluirlo en 20 mL de agua destilada y depositarlo en un matraz. Y agregar tres gotas de indicador mixto.Titule la solucin de carbonato con la solucin de cido sulfrico, hasta cambio de color del indicado de verdoso a pardo. Anote el volumen consumido.Con los datos de peso de Na2CO3 y volumen del cido consumido en la titulacin, encuentre la concentracin real de la solucin H2SO4.Depositar en un matraz 20 mL de la solucin de NaOH y agregue 3 gotas de fenolftalena.Titular la solucin de NaOH con el cido sulfrico estandarizado, hasta que el color de esta cambie de rosado a incoloro. Anote el volumen consumido.Con los datos de normalidad real del acido sulfurico,ResultadosPara determinar la cantidad de cido sulfrico necesario se utiliz la siguiente ecuacin.

Dondee es la carga del ionPM es el peso molarV el volumenN la normalidadg es la cantidad de reactivoPara conocer la cantidad de reactivo solo es necesario despejar g en la ecuacin obteniendo:

Ahora se reemplazan los valores de cada uno.

Ya conocido la cantidad de gramos puros hay que busca la cantidad de mL necesarios para lograr una solucin de 0,1M.Conociendo la pureza del cido sulfrico que es del 37% y su densidad que es de 1,19 g/mL

1,19 g 1 mL

Se necesitan 0,83 mL de cido sulfrico Se depositaron 20 mL en el matraz y despus los 0,83 mL de cido, luego se llen con agua destilada hasta el aforo.Para determinar cunto hidrxido de sodio es necesario para lograr una solucin al 0,1 M se utiliza la siguiente ecuacin.

Debido a que el hidrxido es slido se entiende que su pureza es 100% y solo debemos calcular cuntos gramo se necesitan

Se necesitan 0,4 gramos de NaOH para hacer la solucin al 0,1 M.Con la ayuda de un vidrio de reloj se pesaron 0,4 g de NaOH en una balanza digital, se depositaron en un Beacker con 15 mL de agua destilada y se agito hasta diluirlos, se deposit en un matraz y se llen hasta el aforo con agua destilada.Preparacin de las soluciones

Disolviendo el NaOH en agua destilada

Midiendo los 0,83 ml de HCl

Luego se deposit cada mezcla en un matraz

Terminando de llenar hasta el aforo con agua destiladaYa preparadas las soluciones se procede a hacer la valoracin de estas.Por lo cual mediante clculos se procedi a determinar la cantidad de Na2CO3 que se gastaran en la valoracin de 20 mL utilizando la siguiente formula

Buscamos a cuantos gramos equivale un Eq-g de carbonato

Ahora despejando Eq-g acido encontramos

Ahora se hace la siguiente igualdad y se despeja x para encontrar la cantidad de carbonato necesaria

Luego se pesaron 0,11 g de y se disolvieron en 20mL de agua destilada, se deposit en un matraz y se le agregaron tres gotas de indicador mixto. Lo cual produjo que el color de esta cambiara a verde.Con la ayuda de un soporte universal se coloc una bureta, para ir agregando poco a poco HCl. Durante el proceso de agregar el HCl se mantena la solucin en movimiento para que se mezclaran bien.

Titulando la mezcla, agregando el HClEsta cambio de color verde a pardo al haber agregado 16,8 mL de HClAhora con los dato obtenidos se procedi a calcular la normalidad de la solucin con la siguiente formula

La normalidad obtenida fue de 0,12.Despus se hizo el mismo proceso pero con 20 mL de solucin de NaOH, pero a esta se le agrego fenolftalena. Esto produjo que el color de la solucin se volviera rosado.

Titulando el NaOH, agregando el HClHasta que cambio de color rosado a transparente al haber agregado 18,4 mL de HCl.Ahora con esto se procede a calcular la normalidad de la solucin con a siguiente ecuacin

La normalidad obtenida fue 0,11

Anlisis de resultadosAl hacer los clculos se determin la cantidad necesaria da HCl y NaOH necesarias para que la soluciones obtuvieran una molaridad de 0,1.Las cantidades necesarias Fueron 0,83 mL de cido sulfrico y 0,4 g de hidrxido de sodio.Cuando se iba a preparar la solucin de carbonato, hubo un error al momento de medir la cantidad de agua destilada necesaria para hacer la solucin, por lo cual se tuvo que volver a preparar.Al agregar el indicador mixto a los 20 mL de solucin de , el color de esta pas a ser verde. Lugo de la titulacin este cambio a color pardo.Al agregar la fenolftalena a los 20 mL de solucin de NaOH su color cambio a rosado, al hacer su titulacin esta quedo transparente.Al hacer la titulacin de ambas soluciones se obtuvo que la molaridad de la solucin de HCl fue de 0,12 y la de la solucin de NaOH fue de 0,11.Luego de la titulacin se pudo observar que la solucin de HCl tena un error de 0,02. Lo que es un error del 20% Y la solucin de NaOH un error de 0,01. Lo que es un error de 10%.Lo cual nos indica que la preparacin de estas soluciones present errores al momento de la preparacin. Que probablemente sucedieron al momento de realizar las mediciones. Esto pudo ser por culpa de quien realizo las mediciones, factores ambientales o los instrumentos usados para realizar dichas mediciones.ConclusionesLa preparacin de estas soluciones tuvo un gran error, pues las propiedades de las soluciones pueden hacer que los productos puedan ser muy diferentes al que se quiere obtener.Un equivalente gramo es la masa de sustancia (cido o base) capaz de producir un mol de iones H+ o OH-, segn el caso.Para lograr la reaccin completa y hacer cambiar el color de la solucin de carbonato fueron necesarios 16,8 mL de HCl y para la solucin de NaOH fueron necesarios 18,4 mL, valores que estuvieron prximos a los valores tericos de la reaccin.La concentracin de una solucin expresa la cantidad de soluto presente en una cantidad dada de solvente o de solucin. En trminos cuantitativos, esto es, la relacin o proporcin matemtica entre la cantidad de soluto y la cantidad de solvente o, entre soluto y solucin.La fenolftalena es un indicador de pH que en disoluciones acidas permanece incoloro, pro en presencia de disoluciones bsicas toma un color rosado.Existe un lmite para la cantidad mxima de soluto soluble en un determinado solvente. A este valor que limita la cantidad de soluto que se puede disolver en determinada cantidad de solvente se le conoce como solubilidad, y se define como la mxima cantidad de un soluto que puede disolverse en una cantidad dada de un solvente, a una temperatura determinada.La valoracin o titulacin se fundamenta en la neutralizacin que experimentan as dos soluciones al reaccionar y que se puede evidenciar al conseguir un cambio de coloracin mediante el uso de un indicador apropiado.Debido a la naturaleza logartmica de la curva de pH, las transiciones en el punto final son muy rpidas; y entonces, una simple gota puede cambiar el pH de modo muy significativo y provocar un cambio de color en el indicador. Hay una ligera diferencia entre el cambio de color del indicador y el punto de equivalencia de la titulacin o valoracin.Al diluir el volumen del solvente, aumenta el de la solucin, mientras que el nmero total de moles o de molculas del soluto permanece igual. Esto significa, que el nmero de molculas o de moles del soluto al principio y al final, es el mismo. Lo ms comn es que las concentraciones de las sustancias se encuentren expresadas como molaridad.BibliografaMondragn C, Pea L, Snchez M, Arbelez F, Gonzales D. Hipertexto qumica 1. Santillana. Colombia. 2010. Pg. 181 pg. 182 pg. 184 pg. 185 pg. 186 pg. 187 Pg. 188Extrado de http://es.wikipedia.org/wiki/fenlolftale%C3ADna 23/05/15Extrado de http://es.wikibooks.org/wiki/Qu%C3%ADmica/C%C3%A1lculos_de_concentraci%C3%B3n_y_preparaci%C3%B3n_de_soluciones 25/05/15Extrado de http://es.slideshare.net/mgomezbd1/valoracin-de-soluciones 25/05/15Extrado de http://es.wikipedia.org/wiki/An%C3%A1lisis_volum%C3%A9trico 25/05/15