UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL Y RRNN.
Curso:
FÍSICOQUIMICA
Práctica N°:
5
Título:
PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES
Horario:
93G (Jueves)
Profesor:
Ing. Olga Bullón.
Fecha de realización:
05/09/16
Fecha de entrega:
20/10/16
Integrantes:
Grande Flores, Caroline Oscata Escobar, Edith Cristina. Contreras Briceño, Ingrid Indira Bure Chasquero, Franklin Edwin. Julca Bances, Annissetty Nish
1519520244 1519530024 1519530024 1519520199 1229529424 1519520351
I.OBJETIVOS:
Resaltar la importancia que las disoluciones tienen en el trabajo cotidiano. Lograr que los alumnos aprendan a preparar disoluciones “tipo”, entiendan los conceptos referentes a ellos. Uso de las unidades más usadas para medir parámetros ambientales ppm,ppb.
II. Fundamento Teórico: DISOLUCIONES Las disoluciones son mezclas homogéneas de dos o más sustancias. El soluto es el componente que se encuentra en distinto estado físico que la disolución; y el disolvente es la sustancia que está en igual estado físico que la disolución. Cuando hay una ruptura de enlaces hay una reacción química y un cambio energético. El soluto puede ser un gas, un líquido o un sólido, y el disolvente puede ser también un gas, un líquido o un sólido. El agua con gas es un ejemplo de un gas (dióxido de carbono) disuelto en un líquido (agua). Las mezclas de gases, como ocurre en la atmósfera, son disoluciones. Las disoluciones verdaderas se diferencian de las disoluciones coloidales y de las suspensiones en que las partículas del soluto son de tamaño molecular, y se encuentran dispersas entre las moléculas del disolvente. Observadas a través del microscopio, las disoluciones aparecen homogéneas y el soluto no puede separarse por filtración. Las sales, ácidos y bases se ionizan al disolverse en agua. Algunos metales son solubles en otros en estado líquido y solidifican manteniendo la mezcla de átomos. Si en dicha mezcla los dos metales pueden solidificar en cualquier proporción, se trata de una disolución sólida llamada aleación. Las disoluciones se pueden clasificar según su concentración en: Diluidas: En estas, hay muy poca cantidad de soluto, el disolvente puede seguir admitiendo más soluto. Concentradas: En ellas hay bastante cantidad de soluto disuelto, pero el disolvente todavía puede seguir admitiendo más soluto. Saturadas: Son aquellas que a una temperatura determinada no pueden seguir admitiendo más soluto. Si la temperatura aumenta, la capacidad para admitir más soluto aumenta. Sobresaturadas: Son aquellas que estando saturadas a una temperatura determinada, se aumenta esta para poder echar más soluto, y se vuelve a bajar con cuidado para que no precipite. Si se les añade más soluto o se mueve bruscamente, precipita. Preparación de disoluciones.
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Características de las soluciones (o disoluciones): I) Sus componentes no pueden separarse por métodos físicos simples como decantación, filtración, centrifugación, etc. II) Sus componentes sólo pueden separase por destilación, cristalización, cromatografía. III) Los componentes de una solución son soluto y solvente.
soluto es aquel componente que se encuentra en menor cantidad y es el que se disuelve. El soluto puede ser sólido, líquido o gas, como ocurre en las bebidas gaseosas, donde el dióxido de carbono se utiliza como gasificante de las bebidas. El azúcar se puede utilizar como un soluto disuelto en líquidos (agua). solvente es aquel componente que se encuentra en mayor cantidad y es el medio que disuelve al soluto. El solvente es aquella fase en que se encuentra la solución. Aunque un solvente puede ser un gas, líquido o sólido, el solvente más común es el agua. IV) En una disolución, tanto el soluto como el solvente interactúan a nivel de sus componentes más pequeños (moléculas, iones). Esto explica el carácter homogéneo de las soluciones y la imposibilidad de separar sus componentes por métodos mecánico
Preparación de disoluciones.
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DESARROLLO EXPERIMENTAL MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS
2 matraces aforados de 100 ml 2 matraz aforado de 50ml 1 pipeta de 5ml 1 pipeta de 1ml 2 vasos de precipitado de 5oml 2 embudos cónicos 1 propipeta Balanza analítica Luna de reloj Espátula Varilla piceta
REACTIVOS: CuSO4(s) desionizada
NaOH
HCl(c)
Agua
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Preparación de disoluciones a partir de productos en estado sólido.
A) PREPARACIÓN DE 50ML DE DISOLUCIÓN 0,10ML DE SULFATO DE COBRE CUSO4.5H2O
Pesamos 1,248 g de sulfato de cobre pentahidratado. Lo disolvemos en un vaso de precipitado en una pequeña cantidad de agua y con ayuda de una varilla.
Para preparar dicha disolución utilizaremos un matraz aforado de 50 ml, en el cual vaciaremos nuestro soluto diluido, enguajamos el vaso repetidas veces para no dejar restos.
Preparación de disoluciones.
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Completamos hasta la línea de aforo, verificando que el agua forme una tangente con dicha línea, homogenizamos y rotulamos.
B) PREPARACIÓN DE 100 ML DE DISOLUCIÓN 0,10 M DE HIDRÓXIDO SÓDICO (NAOH) EN AGUA
Pesamos 0,4 g de hidróxido sódico, se debe tener cuidado ya que es muy corrosivo.
Preparación de disoluciones.
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Disolvemos en una pequeña cantidad de agua con ayuda de una varilla y luego vaciamos a un matraz aforado de 100 ml, llenamos de agua hasta la línea de aforo, homogenizamos y rotulamos.
C) PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES POR DISOLUCIÓN C.1) Preparación de 50 ml de disolución 0,01 M de CuSO4 a partir de la disolución 0,10 M de dicho producto previamente preparada en el apartado A.
De la disolución A sacamos 5ml y la vaciamos a otro matraz aforado, completamos con agua hasta la línea de aforo, tapamos, homogenizamos y rotulamos.
Calculamos el volumen de A que necesitaremos:
C1.V1= C2.V2 (O, 01)(10)= (0.10) V2
V2= 5 ml
C.2) Preparación de 100 ml de disolución 0,10 M de ácido clorhídrico (HCl) a partir de un ácido clorhídrico 0,5 M.
Preparamos una cama de agua en el matraz aforado de 100 ml, añadimos 20 ml de HCl(c) con mucho cuidado, completamos con agua hasta la línea de aforo, tapamos, homogenizamos y finalmente rotulamos.
Preparación de disoluciones.
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Calculamos el volumen de HCl(c) que necesitaremos:
C1.V1= C2.V2 (O, 01)(100)= (0.5) V2
V2= 20 ml
RESULTADOS:
IV.CÁLCULOS Y RESULTADOS CÁLCULOS Y CUESTIONARIO Calcule la concentración teórica de todas las disoluciones preparadas. A) Preparación de 50ml de disolución 0.10M de sulfato de cobre CuSO4.5H2O. =
=
() ó()
DISOLUCIÓN DE CuSO4.5H2O M (CuSO4.5H2O)
M (CuSO4)
Masa de CuSO4.5H2O(g)
Volumen de la disolución(L)
M(mol/L)
Ppm (mg/L)
249.59
159.49
1.248
0.05
C1=0.1
15950
Preparación de disoluciones.
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B) Preparación de 100ml de disolución 0.1Mde NaOH en H2O.
DISOLUCIÓN DE NaOH M (NaOH)
Masa de NaOH(g) 0.4
40
Volumen de la disolución(L) 0.1
M(mol/L) 0.1
Ppm (mg/L) 4000
C.1) Preparación de 50ml de disolución 0.01M de CuSO4 a partir de la disolución 0.10M de dicho producto previamente preparado en el apartado A.
C1V1=C2V2
DISOLUCIÓN DE CuSO4.5H2O M (CuSO4.5H2O)
M (CuSO4)
Masa de CuSO4.5H2O(g)
Volumen de la disolución (mL)
M(mol/L)
Ppm (mg/L)
249.59
159.49
1.248
V1=0.005
C1=0.1
C1=15950
V2=50
C2=0.01
C2=1595
C2) Preparación de 100ml de disolución 0.10M de ácido clorhídrico (HCl) a partir de un ácido clorhídrico GP:
DISOLUCIÓN DE HCl M (HCl)
Volumen de la disolución(L)
M(mol/L)
Ppm (mg/L)
36.5
V1=0.02
C1=0.5
C1=18250
V2=0.1
C2=0.1
C2=3650
Preparación de disoluciones.
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CUESTIONARIO: 1.- ¿Se puede pesar un producto solido depositándolo directamente sobre el plato de la balanza? ¿Por qué? No, porque en el momento de realizar el pesado puede contaminarse el producto al igual que al momento de recoger la muestra de la balanza se nos haría complicado extraerlo para la práctica y no se harían los correctos cálculos.
2.- ¿Cómo prepararía 100ml de disolución 0,005M de sulfato de cobre a partir del solido? A) Materiales y reactivos Fiola 100ml Vaso de precipitado 100ml Bagueta Balanza analítica Piceta Luna de reloj Embudo Agua destilada Sulfato de cobre 0,005M
B) Masa de CuSO4 a utilizar. = = = = (0.005)(231,59)(0,1) = 0,0116
C) Procedimiento 1. Pesar aprox. 0,116g de CuSO4, después diluir en un vaso de ppdo. Solo con una pequeña cantidad de agua. 2. Con ayuda del embudo vaciamos la disolución a la fiola de 100ml, enjuagamos varias veces para no dejar restos. 3. Luego completamos hasta la línea de aforo, tapamos, homogenizamos y por ultimo rotulamos.
3.- ¿Qué volumen de la disolución de sulfato de cobre 0,005M necesitaría tomar y diluir hasta 25mlpara obtener sulfato de cobre 0,0025M? = (, ) = (, )() = ,
Preparación de disoluciones.
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4.- ¿Debe volver los productos no usados al bote del correspondiente reactivo? Justifíquelo. No, porque ya están contaminados al usarlos en las prácticas.
5. ¿Cómo diluirá un ácido o una base, agregando el producto sobre el agua o al contrario? ¿Por qué? En la dilución de ácidos y de bases concentrados, se debe añadir siempre el ácido o la base sobre el agua y no al revés, porque podría provocar una proyección sumamente peligrosa se debe a que son reacciones muy exotérmicas. La preparación de una disolución de ácido puede resultar peligrosa por el calor generado en el proceso. Es vital que el ácido concentrado sea añadido al agua (y no al revés) para aprovechar la alta capacidad calorífica del agua y la mayor temperatura de ebullición del ácido. El ácido se puede calentar a más de 100 º C lo cual provocaría la rápida ebullición de la gota. En caso de añadir agua al ácido concentrado, pueden producirse salpicaduras de ácido.
6.- ¿Qué significa LMP, VMA, en que unidades están expresados normalmente? LMP: Límite Máximo Permisible es la medida de la concentración o grado de elementos, sustancias o parámetros físicos, químicos y biológicos, que caracterizan a un afluente o una emisión, que al ser excedida causa o puede dañar a la salud, al bienestar humano y al ambiente. Debemos entender por Valores Máximos Admisibles (VMA) como aquel valor de la concentración de elementos, sustancias o parámetros físicos y/o químicos, que caracterizan a un efluente no doméstico que va a ser descargado a la red de alcantarillado, que al ser excedido causa daño inmediato o progresivo a las instalaciones, infraestructura sanitaria, maquinarias y equipos de los sistemas de alcantarillado y tratamiento de aguas residuales, y tiene influencias negativas en los procesos de tratamiento de las aguas residuales. Sus unidades normalmente se dan en mg/l
7. ¿Cuál es el LMP para el ácido sulfúrico para desechar a la alcantarilla, o a cualquier cuerpo de agua? El ácido sulfúrico es un compuesto químico extremadamente corrosivo cuya fórmula es H2SO4. Es el compuesto químico que más se produce en el mundo, por eso se utiliza como uno de los tantos medidores de la capacidad industrial de los países. Una gran parte se emplea en la obtención de fertilizantes. También se usa para la síntesis de otros ácidos y sulfatos y en la industria petroquímica.
Preparación de disoluciones.
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ALTERNATIVAS PARA TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN DE DESECHOS La forma tradicional de disposición del ácido sulfúrico consiste su adsorción sobre materiales como vermiculita, arena seca o tierra; luego de la cual se envasa en contenedores herméticamente cerrados que se disponen en un lugar aprobado por la reglamentación local. El ácido sulfúrico se puede transformar en una sustancia son propiedades toxicas o peligrosas para el medio ambiente o los seres humanos por medio de procedimientos de neutralización con una base adecuada. Por lo común, el ácido se diluye en una gran cantidad de agua para evitar peligros de excesiva generación de calor y se agrega lentamente a una solución de hidróxido de sodio y cal apagada. El ciclo así tratado se puede verter en el alcantarillado previa revisión de normas y reglamentos aplicables de manera local o nacional.
8. Toda sustancia química será tóxico dependiendo de la dosis y la concentración, defina ambos conceptos. DOSIS: la cantidad de principio activo de un medicamento, expresado en unidades de volumen o peso por unidad de toma en función de la presentación, que se administrará de una vez. También es la cantidad de fármaco efectiva. CONCENTRACIÓN: es una noción que describe a la relación, asociación o proporción que se puede establecer al comparar la cantidad de soluto (es decir, de sustancia capaz de disolverse) y el nivel de disolvente (es decir, la sustancia que logra que el soluto se disuelva) presentes en una disolución.
V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS Con las disoluciones se busca disminuir la concentración de las soluciones concentradas y así obtener soluciones a una concentración adecuada que no superen los Límites Permisibles establecidos por el ECA del agua. Según los resultados nuestras soluciones concentradas de diluyeron hasta obtener concentraciones aceptables.
VI. OBSERVACIONES Durante la práctica de laboratorio se logró identificar los distintos tipos de soluto y solventes existentes en este experimento. Para el cálculo de los volúmenes necesarios para las Preparación de disoluciones.
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disoluciones se hizo uso de cálculos relacionados con la molaridad, porcentaje en masa, normalidad, etc.
VII. CONCLUSIONES Se aprendió a preparar las distintas disoluciones a partir de soluciones con distintos tipos de concentración. La concentración de una disolución depende directamente de los factores de molaridad y normalidad, las cuales son propiedades que determinan las características de una disolución, con lo cual se puede saber que tan básicas o ácidas pueden ser estas disoluciones. Además el estudio de las disoluciones 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. Una gran economía o pérdida en la industria, la representa el correcto estudio y manejo de los reactivos de una solución, dado que al optimizar estos, depende el ahorro o el desperdicio de los mismos.
VIII. BIBLIOGRAFÍA
http://pbmusc.blogspot.pe/2013/02/conductividad-molar-o-conductividad.html https://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_(electrol%C3%ADtica)
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