Termodinmica Unidad 1. Conceptos y propiedades termodinmicas

Cortes Cruz Carlos Yair.

Asignatura: Qumica analticaUnidad 1.

Actividad 6.

Ing. Tecnologa ambiental

Marco Teorico.

Ladisolucines una mezcla de aspecto homogneo de dos o ms componentes.

El que est en mayor proporcin es eldisolvente. El que est en menor proporcin es elsoluto.La teora cintica explica por qu los componentes de la disolucin no pueden verse, considerando que las partculas del soluto se mueven y se dispersan por todo el disolvente, de la misma forma que las partculas de un gas ocupan todo el volumen del recipiente que lo contiene.Normalidad

La concentracinnormalonormalidad(N), se define como el nmero de equivalentes de soluto por litro de solucin:

o a menudo se establece la forma ms simple como:

Objetivo

La preparacin y normalizacin de una disolucin de HCl para familiarizarse con el material de laboratorio, as como con las operaciones bsicas que se realizan en la prctica de preparacin y estandarizacin de disoluciones.

Materiales. Bureta

Matraz aforado

Balanza

Matraz erlenmeyer

Vasos de precipitados

Vidrio de reloj

Varilla agitadora

Pipeta

Reactivos.

Agua destilada Carbonato sdico cido clorhdrico (HCl). Naranja de metilo Procedimiento.

1. Preparacin de HCl 0.10 N1. Clculos para obtener los mililitros de HCl concentrado que se requieren para preparar 500ml de cido clorhdrico a concentracin 0.10 N.

Los datos de reactivo son:

Peso molecular del HCl: 36.46 g/mol

Densidad: 1.17 g/ml

Porcentaje de pureza: 37.2 % En un matraz aforado de 500 ml. perfectamente limpio, agregue aproximadamente 100 ml. de agua destilada, agregar 4.2 ml de cido clorhdrico (HCl), lleve a volumen con agua destilada, tape el matraz y homogenice perfectamente agitando por inversin; finalmente guarde la solucin preparada en un frasco limpio y seco.

Calculos y resultados:

Se requiere preparar un volumen De 500ml de HCl aconcentrado 0.1N

36.45g 0.1 Nx = 0.1* 36.46/1 = 3.646g

Por cada 1000 ml 3.646g de HCl Entonces 500 ml x = 1.823g de HCl

HCl: densidad = 1.17g/ml Concentracion = 37.2%

g/ml= D x C/100 1ml = 37.2* 1.17/ 100= 0.43524 g

1.823g x = 4.1884 ml = 4.2ml

2. Titulacin o valoracin del HCl 0.10 N 1.- Coloquen el carbonato de sodio (Na2CO3) dentro de la estufa y calienten a 1500C durante 2 horas.

2.- Concluido el tiempo, dejen enfriar la estufa y coloquen el reactivo dentro de un desecador para evitar que se vuelva a humedecer.

3.- Titulacin del HCl con el carbonato de sodio anhidro como patrn primario.

Pesen muestras de carbonato de sodio en la balanza analtica, de aproximadamente 0.1 g.

Rellenen la bureta con la disolucin de HCl 0.10 N y enrasen a 0.0ml.

Transfieran al matraz de Erlenmeyer la masa de carbonato de sodio y adicionen 20ml de agua destilada.

Adicionen dos gotas del indicador anaranjado de metilo.

Abran la llave de la bureta hasta observar el vire de color, de amarillo a rojo. Cerrar y tomar la lectura del volumen de HCl gastado.

El procedimiento se realiz tres veces obteniendo los siguientes volmenes de HCl:

MuestraMasa de carbonato de sodio(g)Volumen de HCl 0.1N(ml)

10.111023.0

20.120524.1

30.115223.1

Resultado.

meq HCl = meq Na 2CO 3

La cantidad de Na 2CO3 pesada se pasar a un matraz erlenmeyer, se disolver con agua destilada y se aadirn de 3 a 4 gotas del indicador naranja de metilo. La solucin incolora adquirir una coloracin amarillenta. El indicador naranja de metilo presenta un pH de viraje de 3,1- 4,4, pasando de rojo a naranja.

Tcnica de la valoracin. La bureta se pasar tres veces con pequeas cantidades de la disolucin de HCl 0.10 N con objeto de arrastrar las gotas de agua que pudiera haber, de no hacerlo as se cometeran errores en la valoracin. Una vez preparada la bureta, se aadir la disolucin de HCl 0.10 N y se enrasar a cero. Se dejar caer la disolucin de HCl poco a poco sobre el vaso que contiene el carbonato sdico hasta que la disolucin tome una coloracin pardo-rojiza, anotando en este momento el volumen de disolucin de HCl gastado. Si la disolucin tomara color rojizo, se habra rebasado el punto de viraje, por lo que el valor obtenido no sera vlido. La valoracin se realizar tres veces, calculndose en cada una de ellas la normalidad de la disolucin de HCl, para posteriormente realizar la media de los valores obtenidos.

El HCl comercial no es una sustancia tipo primario, por lo que debe ser normalizado frente a una sustancia que s lo sea. Para ello, se prepara una disolucin de concentracin prxima a la deseada, y se valora frente a un patrn primario bsico, que suele ser el Na 2CO 3.

Al valorar una disolucin de anin CO 32- con H 3O + se producen las siguientes reacciones:

CO 3 2-+ H 2O + HCO 3- + OH -

HCO 3- + H 2O + H 2CO 3 + OH -

Como indicador se utiliza Heliantina (Naranja de metilo) que tiene un intervalo de pH de viraje 3,1-4,4, por lo que es capaz de sealar el Punto Final del segundo equilibrio.

Segn el procedimiento propuesto, los clculos sern:

Kb1 = Kw / Ka2= (HCO 3 - ) * (OH -)/ (CO 32-)

Kb2 = Kw/ Ka1= (H 2 CO 3) * ( OH -) / (HCO 3-)

Los resultados finales pueden darse en % (p/V) de Na 2CO3 (es decir g/100 mL) o en otras unidades. (Recuerde que los moles se transforman en gramos al multiplicarlos por Pmol/1000).

MANEJO Y RECOMENDACIONES DE LOS REACTIVOS UTILIZADOS EN LA PRACTICA : Acido clorhidricoEquipo de proteccin personal:

Para su manejo es necesario utilizar lentes de seguridad y, si es necesario, guantes de neopreno, viton o hule butlico, nunca de PVA o polietileno en lugares bien ventilados. No deben usarse lentes de contacto cuando se utilice este producto. Al trasvasar pequeas cantidades con pipeta, siempre utilizar propipetas, NUNCA ASPIRAR CON LA BOCA. Si se manejan cantidades grandes de este producto, es ecesario utilizar un equipo de respiracin autnoma sin partes de aluminio.Agua destilada.

Manejo: Sin indicaciones particulares.

Ingestin: Por ingestin de grandes cantidades: En caso de malestar, pedir atencin mdica.Carbonato sodicoPrecauciones individuales: No inhalar el polvo.

Mtodos de recogida/limpieza: Recoger en seco y depositar en contenedores de residuos para su posterior eliminacin de acuerdo con las normativas vigentes. Limpiar los restos con agua abundante.Proteccin respiratoria: En caso de formarse polvo, usar equipo respiratorio adecuado. Proteccin de las manos: Usar guantes apropiados Proteccin de los ojos: Usar gafas apropiadas. Medidas de higiene particulares: Quitarse las ropas contaminadas. Usar ropa de trabajo adecuada. Lavarse las manos antes de las pausas y al finalizar el trabajo. Controles de la exposicin del medio ambiente: Cumplir con la legislacin local vigente sobre proteccin del medio

ambiente.Naranja de metiloIdentificacin de peligros :Txico por ingestin.

Primeros auxilios Tras inhalacin: aire fresco.

Tras contacto con la piel: aclarar con abundante agua. Eliminar ropa contaminada.

Tras contacto con los ojos: aclarar con abundante agua, manteniendo abiertos los prpados. En caso necesario, llamar al oftalmlogo.

Tras ingestin: beber abundante agua, provocar vmito. Llamar enseguida al mdico.

Medidas de lucha contra incendios Medios de extincin adecuados: Agua, espuma.

Riesgos especiales: Inflamable. En caso de incendio pueden formarse vapores txicos. En caso de incendio pueden producirse: sulfxidos, xidos de nitrgeno.

Equipo de proteccin especial para el personal de lucha contra incendios: Permanencia en el rea de riesgo slo si va provisto de sistemas respiratorios artificiales independientes del entorno.

Referencias adicionales: Precipitar los vapores emergentes con agua. Evitar la penetracin del agua de extincin en acuferos superficiales o subterrneos.

Medidas de precaucin relativas a las personas: Evitar el contacto con la sustancia. Evitar la formacin de polvo; no inhalar el polvo. Proceder a ventilacin en lugares cerrados.

Medidas de proteccin del medio ambiente: No lanzar por el sumidero.

Procedimientos de recogida/limpieza: Recoger en seco y proceder a la eliminacin de los residuos.

Referencias:

NOM-018-STPS-2000 Sistema para la identificacin y comunicacin de peligros y riesgos por sustancias qumicas peligrosas en los centros de trabajo.

http://www.guatequimica.com/tutoriales/soluciones/index.htm#t=Normalidad.htmhttp://cvb.ehu.es/open_course_ware/castellano/tecnicas/expe_quim/practica21.pdfhttps://www.uclm.es/profesorado/jfbaeza/practicas_de_laboratorio.htm