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MEZCLA DE SOLUCIONES II PARCIAL
Departamento de Química Ing. Jesús Alexis Rodríguez
MEZCLA DE SOLUCIONES Consiste en mezclas de dos o más soluciones con el mismo soluto pero diferentes concentraciones para obtener la solución final con su concentración.
Pueden ocurrir 3 situaciones: a. Mezclar dos o más soluciones con el mismo soluto
pero diferentes concentraciones. b. Las soluciones mezcladas Menen solutos disMntos y
que no reaccionan entre si. c. Las soluciones mezcladas Menen solutos capaces de
reaccionar químicamente entre ellos.
Formula general Para volúmenes Para masas
Ejemplo
• Calcular cuantos mL de una solución de un ferMlizante (KCl) al 0,3M deberan mezclarse con 600mL de solución al 0,75M para obtener una solución final de 0,68M.
Ejemplo
¿Cuál será la concentración resultante al mezclar las siguientes soluciones? a) 200mL de NaOH 0,1M. b) 700mL de NaOH 1,5M. c) 0,5L de NaOH 0,85M. d) 1Gal de NaOH 1,1 M
Otro ejemplo
¿Cuál será la concentración final al mezclar las siguientes soluciones? Expresar la concentración final en Normalidad. a) 0,80 Gal de CaCO3 0,75N b) 150mL de CaCO3 0,4N c) 400mL de CaCO3 1,7%𝑝⁄𝑣 d) 0,30L de CaCO3 20 000ppm
Mezcla de ferMlizantes Los ferMlizantes resMtuyen las perdidas de elementos nutriMvos, de manera que pueden recuperar los niveles de ferMlidad perdidos e, incluso, llegar a mejorar, notablemente, la ferMlidad natural de los suelos.
A través de los ferMlizantes minerales, se pueden aportar al suelo los elementos nutriMvos necesarios para los culMvos, de un modo rápido e eficaz.
Los ferMlizantes minerales y la materia orgánica son elementos complementarios y necesarios para obtener elevados rendimientos en las explotaciones intensivas del suelo
Ejercicio: Se realizó una mezcla de ferMlizantes para ser aplicados al suelo y así suministrar los nutrientes necesarios con el fin de incrementar la ferMlidad del suelo y a la vez la disponibilidad de nutrientes para la planta. Las proporciones fueron las siguientes: a. 17-‐17-‐17 b. 12-‐24-‐12 c. 20-‐10-‐5 Calcular la formula resultante de la mezcla de ferMlizantes. 100lb de 17-‐17-‐17 150Kg de 12-‐24-‐12 600lb de 20-‐10-‐5
METODO DEL CUADRADO DE PEARSON Este método consiste en la mezcla de dos soluciones para obtener una tercera solución la cual debe tener una concentración entre el rango de las soluciones que se mezclan. Es uMlizada para preparar formulas alimenMcias para garanMzar la adecuada nutrición de los animales.
Tema: Raciones alimenMcias Autor: hhp://racionesalimenMcias.blogspot.com/2012/06/elaboracion-‐de-‐raciones-‐alimenMcias.html Fecha: 12/10/2014
Cuadrado de Person-‐Ejercicios
Preparar 400mL de HCl al 2M a parMr de una solución que se encuentra al 1M y otra al 5M. Calcular los mL de solución al 1M y 5M. Calcular las canMdades a mezclar de un ferMlizante en una solución de 8 000ppm de KCl y otra al 0,45p/V %, para preparar 1L de solución al 0,4p/v %.
Un ejemplo más… Preparar una solución 1 Gal de jugo de naranja que contenga una concentración de 32% de pulpa a parMr de dos soluciones de 2% de pulpa y otra de 40% de pulpa. • Calcular los porcentajes que cada solución aporta a la solución final.
• Calcular cuantos litros de ambas soluciones iniciales se necesitan.
INGREDIENTE ACTIVO Es el componente principal de un medicamento, plaguicida, insecMcida, fungicida, herbicida, nemaMcida, etc, que ejerce el efecto para el cual esta desMnado. Usualmente la idenMficación de un componente viene dado por tres nombres: • Nombre comercial • Nombre común • Nombre químico o estructura
Ejemplo – Panadol®, es un analgésico y su ingrediente acMvo es Acetaminofen.
Abreviaciones comunes en productos químicos comerciales . EC (Emulsifiable Concentrate) : Concentrado Emulsionable. SL (Soluble Liquid) : Líquido Soluble WP ( Wet powder) : Polvo en suspensión o soluble SC (Suspension Concentrate): Suspensión Concentrada EW (Emulsion in Water) : Emulsión en Agua Gr (Granulated) : Granulado InsecMcida • Nombre: Thiodar 35 EC • Ingrediente acMvo (ia): Endosulfan • Porcentaje ia: 35% • Presentación: EC (Concentrado Emulsionable)
Ejemplo de un herbicida
Ejemplo El nemaMcida Drafol-‐one 5 EC, conMene un 5% de dicloropropanol (C3H6Cl2) como ingrediente acMvo y es uMlizado para el control de nematodos previo a la plantación de tabaco, fresas, hortalizas y se recomienda aplicar 100L de producto en la dosis, Drafol-‐one EC por hectaria preparando una solución total de 500L a. ¿Cuantos L de ingrediente acMvo hay en 1
500mL de producto? b. Calcular el %v/v del ingrediente acMvo en la
solución total. c. ¿Cuanto Drafol-‐one EC aplicaría en 30 Mz de
terreno?
Ejercicio El fungicida Folicur 25 EW, conMene un 25%p/v de Tebuconazol como ingrediente acMvo y se caracteriza por su acción altamente eficaz contra hongos. Se recomienda aplicar 2L de Folicur por hectaria disueltos en 200L de solución. Determinar: a. Los gramos de Tebuconazol en 5L de Folicur. b. Calcular los litros de Folicur y g de Tebuconazol
que aplicaría en 5Mz. c. Calcular el %v/v de Folicur y el %p/v, ppm y ppt
para el Tebuconazol en la solución.
Análisis volumétrico
Es un método de análisis rápido que permite lograr una gran exacMtud basado en una reacción química donde los resultados son obtenidos mediante un procedimiento llamado Mtulación. A + B C + D
Conceptos importantes Titulación: Es un procedimiento para determinar la concentración de una sustancia mediante la adición de un reacMvo en forma de una solución de concentración conocida hasta alcanzar el punto final, el cual se determina con un indicador. Punto final: Es el punto en el que finaliza una valoración y se determina mediante un indicador y se observa por un cambio brusco de alguna propiedad del sistema reaccionante. Punto de equivalencia: Se produce durante una valoración química cuando la canMdad de sustancia valorante agregada es equivalente a la canMdad presente del analito o sustancia a analizar.
Solución valorada: Es aquella solución cuya concentración se conoce exactamente.
Indicadores: Son compuestos orgánicos que nos indican cambio de pH por un cambio de color. Indicador pH (cambio) Acido Base
Anaranjado de meMlo 3,1 -‐ 4,4 Rojo Amarillo
Rojo de meMlo 4,2 – 6,3 Rojo Amarillo
Fenoraleína 8,2 Incoloro Rojo
Azul de bromofenol 3,0 – 4,6 Amarillo Azul-‐violeta
• Solución estándar: Es aquella que se prepara disolviendo una canMdad exactamente pesado de un patrón primario.
• Patrón primario: Es un compuesto de pureza elevada que sirve como material de referencia en todos los métodos volumétricos y gravimétricos.
• Requisitos de para un patrón primario: – Máxima pureza. – Estabilidad atmosférica. – Ausencia de agua de hidratación, para evitar que cambie la composición del sólido con las variaciones de humedad relaMva.
– Que sea de fácil adquisición y bajo precio. – Solubilidad suficiente en el medio de Mtulación. – Una masa molar razonablemente grande para disminuir los errores asociados con la operación de pesada.
TIPOS DE TITULACIÓN Neutralización (ácido-‐base) Es una valoración acido base se efectúa una reacción de netralización en la cual un ácido reacciona con una canMdad equivalente de base. Precipitación El Mtulante forma un producto insoluble con la sustancia analizada. Complejometría El Mtulante es un agente acomplejante, que forma un complejo soluble en agua con la sustancia analizada un ion metálico EDTA agente quelante de mayor uMlidad. RedOx Se uMliza un agente oxidante con un agente reductor o viceversa.
Titulación ácido-‐base (Neutralización)
Los resultados se basan en una ecuación balanceada. A + B C + D ReacMvos Productos
Repaso: ..\..\QQ-‐103\Presentaciones QQ-‐103\Estequiómetria.pptx
Ejemplo-‐ Mtulación ácido-‐base
1. Calcular la molaridad (M) y normalidad (N) de una solución de H2SO4 si en la Mtulación se gastaron 26mL de H2SO4 para neutralizar 8g de NaOH.
2. Calcular la molaridad de una solución de HCl si se gastaron 12,5mL de ácido para neutralizar 0,5g de KOH.
3. Una muestra de 3g conMene MgCO3 (P.F.=84,3g/mol), se Mtuló con una solución de HCl 0,42M y se gastaron 38mL de ácido hasta el punto final. Calcular el % de MgCO3 en la muestra y los gramos de MgCO3 .
Titulación por precipitación Ocurren reacciones en donde se forma un precipitado. Ejemplos de precipitados: AgNO3 , Pb(NO3)2 , AgCl, Hg2Cl2 , PbCl2 , SiSO4 , PbSO4 . Ejemplo: Cuantos mL de AgNO3 0,1M se necesitan para precipitar todo el bromuro que conMene 2g de BaBr2 . PM=297,33g/mol
Titulaciones RedOx
Son Mtulaciones en donde ocurren reacciones de reducción/oxidación.
Ejemplo: Una disolución de 25mL H2O2 es acidificada con H2SO4 y valorada con KMnO4 0,1M. Son necesarios 40mL de KMnO4 para alcanzar el punto final ¿Cuál es la concentración del H2O2 en g/L?
…otro ejemplo
El KMnO4 Oxida al KI en medio acido, originándose Na2SO4, Cr2(SO4)3 y I2 entre otras cosas ¿De que concentración será la disolución de NaI, sabiendo que 25mL de la misma necesitan para su valoración 40mL de disolución 30g/L de K2Cr2O7 ? P.M. (K:39g/mol, Cr: 52g/mol, I:127g/mol)
Titulaciones por complejometría
La complejometría es una técnica para la determinación analíMca directa o indirecta de elementos o compuestos por medición del complejo soluble formado.
El Mtulante es un agente acomplejante, que forma un complejo soluble en agua con la sustancia analizada. El ion metálico EDTA, es el agente quelante mas usado.
Principio: cualquier compuesto que forme cuanMtaMvamente un complejo con su ion metálico puede ser usado en complejometría si se dispone de un medio adecuado para determinar el punto de equivalencia.
FORMACIÓN DE COMPLEJOS IONICOS O NEUTROS:
Espectrofotometría: ion metálico con un anión o molécula neutra (ligando).
Procesos de separación: los complejos se separan uMlizando resinas de intercambio (cromatograwa).
Volumetría: iones metálicos que combinan con reacMvos. Al reaccionar un ion metálico (caMón), con un anión o ligando se forma un complejo, puede tener carga posiMva, negaMva o neutra.
El caMón en el complejo es el átomo central y el número de enlaces que puede formar este, es el número de coordinación del metal.
Conceptos Ligando: Es un anión o una molécula neutra que forma un ión complejo con un caMón al donar uno o más pares de electrones.
Atomo metálico central: Es un caMón que acepta electrones de un ligando para formar un ión complejo.
Complejo: es un Mpo de estructura molecular que usualmente se encuentra formada por un átomo central (el cual es con frecuencia un caMón metálico) que se encuentra enlazado a un arreglo ordenado de otros grupos de átomos que lo rodean llamados ligandos.
Quelato: Es un complejos formado por la unión de un metal y un compuesto que conMene dos o más ligandos potenciales. Igualmente Menen la caracterísMca de impedir que el metal reaccione libremente con otras sustancias para formar sales.
Quelación: Es la habilidad de un compuesto químico (agente quelatante) para formar una estructura en anillo con un ion metálico resultando un compuesto con propiedades químicas diferentes a las del metal original.
Los ligandos por lo general conMenen un átomo electronegaMvo. Los ligandos que poseen dos grupos capaces de formar dos enlaces con el atomo central. Ejemplo: nitrógeno, oxígeno o algún halogeno.
Ejemplo
Se preparó una solución de EDTA disolviendo 3,853g de EDTA seco y puro en suficiente agua para dar 1 L de solución. Calcular la concentración molar dado que el soluto contenía un exceso de humedad de 0,3%. P.M.(EDTA)= 292,24g/mol
Calcular el volumen de solución de EDTA 0,05M necesario para Mtular el Ca en 0,4397g de una muestra mineral que conMene 81,4% de brushita CaHPO4.2H2O, P.M.=172g/mol. El Zn presente en una muestra de 0,7556g de talco para pies, se Mtuló con 21,7mL de EDTA 0,0164M. Calcular el % de Zn en la muestra.