UNIVESIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALURGIA Departamento Académico de Ingeniería Química ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA
Laboratorio de Química “B”
ASIGNATURA: QU-142 QUÍMICA II PRÁCTICA N° 4 PREPARACIÓN DE SOLUCIONES ACUOSAS PROFESOR DE TEORIA: Ing. VARGAS CAMARENA, Mauro PROFESOR DE PRÁCTICA: Ing. VARGAS CAMARENA, Mauro ALUMNO:
PÉREZ HUALLPA, Roel Pepe
DIA DE PRÁCTICAS : Martes
HORA: 7-10am
MESA: C
FECHA DE EJECUCIÓN: 01 de Mayo FECHA DE ENTREGA: 08 de Mayo
AYACUCHO – PERÚ PERÚ
PRÁCTICA DE LABORATORIO N 4-QU-142-UNSCH
PREPARACIÓN DE SOLUCIONES ACUOSAS (UNIDADES QUÍMICAS)
I.
OBJETIVOS:
Aplicar los procedimientos establecidos en la preparación de soluciones acuosas de diferentes concentraciones, teniendo en cuenta la naturaleza del soluto.
Identificar las principales formas de expresar la concentración de las soluciones.
Aplicar los procedimientos establecidos para cada preparación de las soluciones acuosas sin alterar los datos preestablecidos.
II.
REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
Las mezclas de gases, tales como la atmósfera, a veces también se consideran como soluciones. Las soluciones son distintas de los coloides y de las suspensiones en que las partículas del soluto son de tamaño molecular y están dispersas uniformemente entre las moléculas del solvente. Las sales, los ácidos, y las bases se ionizan cuando se disuelven en el agua. Una solución es un sistema químico homogéneo (sistema monofásico), en donde cualquier parte elemental de su volumen (su parte mínima) posee una composición química y propiedades idénticas. Resulta de mezclar dos o más sustancias en proporciones variables. Los componentes de una solución son: soluto (sto), sustancia que se dispersa homogéneamente a nivel atómico, iónico o molecular y que generalmente interviene en menor proporción; el solvente (ste), medio dispersante, que interviene en mayor cantidad, generalmente. Si el disolvente es agua, se llama solución acuosa. 2
PRÁCTICA DE LABORATORIO N 4-QU-142-UNSCH
III.
MATERIALES, EQUIPOS E INSTRUMENTOS DE LABORATORIO Y REACTIVOS QUÍMICOS UTILIZADOS.
1 balanza de precisión 0,01g
4 lunas de reloj medianas
5 fiolas de 50 mL
4 fiolas de 100 mL
4 probetas de 100 Ml
1 pipetas graduado con embolo
4 espátulas
4 varillas de vidrio
8 vasos de precipitado de 200 mL
REACTIVOS QUÍMICOS: Soluciones acuosa: H2SO4 concentrado Sustancias sólidas: KOH, NaCl y KMnO4
IV.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1. Preparación de 50 mL de una solución acuosa 2,5 N de ácido sulfúrico (H2SO4) a partir de ácido concentrado.
Primeramente calculamos el volumen de H2SO4 concentrado a utilizarse en la preparación de 50 mL de solución acuosa de ácido 2,0 N y para lo cual la densidad del ácido sulfúrico es concentrado es 1,84 g/mL y de 96, 00 % en masa.
Luego en un vaso de precipitado de 250 mL colocamos 40 mL de agua destilada (solvente).
Utilizando una pipeta graduada con embolo, medimos el volumen de ácido obtenido y vertimos el vaso de precipitado.
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Luego llevamos la solución a una fiola de 50 mL y completamos con agua destilada hasta alcanzar el aforo.
Finalmente anotamos las características de la solución obtenida y colocamos una etiqueta para su posterior reconocimiento y utilización (la formula, concentración y fecha).
2. Preparación de 50 mL de una solución acuosa de hidróxido de potasio ( KOH) 0.5 M a a partir de soluto sólido.
En primer lugar calculamos su masa de hidróxido de potasio (KOH) seco que se requiere para preparar 50 mL de la solución acuosa 0,5 M.
Luego en un reloj, pesamos la masa de hidróxido de potasio que se obtuvo mediante los cálculos.
En un vaso de precipitado de 250 mL limpio agregamos alrededor de 30 m L de agua destilada.
Luego agregamos la base pesada a un vaso precipitado y disolvemos el soluto. Agitamos con una varilla de vidrio.
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Luego llevamos a una fiola de 50 mL, asimismo lavar el vaso de precipitado con pequeñas porciones de agua y pasarlos a la fiola.
Enrasamos con agua hasta el aforo.
Finalmente anotamos las características de la solución obtenida y colocamos una etiqueta que identifique a la solución preparada (formula, concentración y fecha).
3. Preparación de una solución molar (m) de cloruro de sódico ( NaCl).
Primeramente determinamos la masa del vaso de precipitado de 250 m L
Luego agregamos al vaso 96, 0 g de agua y observamos su masa
En una luna de reloj pesamos 4,0 g de cloruro de sódico, para luego agregamos al vaso de precipitado y disolvemos agitando con una varilla de vidrio.
Luego determinamos la masa de la solución preparada.
Luego llevamos la solución preparada a una fiola de 100 mL y observaremos el volumen en el matraz aforado.
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Finalmente calculamos la concentración de la solución expresada en mol/kg de agua contenido en la solución.
4. Preparación de 50 mL de una solución de permanganato de potasio (KmnO7) 0,1 n a partir de soluto sólido.
En primer lugar calculamos la masa del soluto (KmnO4) que se requiere para preparar 50 mL de una solución de KmnO4 0,1 N y ser utilizado como agente oxidante en medio acido.
En un vaso de precipitado de 250 mL se ha hervido 150 mL de agua destilada, luego a enfriarlo.
En una luna de reloj, pesamos la masa de permanganato de potasio que se calculó.
Luego a un vaso de precipitado de 250 mL agregamos alrededor de 30 mL de agua destilada recientemente hervida
Luego agregamos la sal pesada al vaso de precipitado y disolvemos el soluto.
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PRÁCTICA DE LABORATORIO N 4-QU-142-UNSCH
Luego se lleva la solución a una fiola de 50 mL asimismo lavar el vaso de precipitado con pequeñas porciones de agua y pasarlos a la fiola.
Finalmente anotamos las características de la solución obtenida y colocamos una etiqueta que identifica a la solución (formula, concentración y fecha).
V.
OBSERVACIONES,
DATOS,
RESULTADOS
EXPERIMENTALES
OBTENIDOS, ECUACIONES QUÍMICAS CÁLCULOS Y/O GRÁFICOS (SEGÚN LOS CASOS). 1. Preparación de 50 mL de una solución acuosa 2,5 N de ácido sulfúrico (H2SO4) a partir de ácido concentrado. Vsc=? Vsd= 50 m L PSC= 1, 84 g/mol %m= 98%
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VSC=
VSC=
VSC= 3, 40 mL
2. Preparación de 50 mL de una solución acuosa de hidróxido de potasio (KOH) 0.5 M a a partir de soluto sólido. VSOL= 50 m L C= 0,5 M msto= ? M= n/v n= m/PM m= M X V X PM m= 0,5 mol/L X 0,05 L X 56 g/mol m= 1,4 g
3. Preparación de una solución molar (m) de cloruro de sódico(NaCl). MH2O= 96 g mNaCl= 4g msoln= 100 g
nsto
= nsto= 0,068 moles
= 0,708 mol/kg
msol =100g
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4. Preparación de 50 mL de una solución de permanganato de potasio (KmnO7) 0,1 n a partir de soluto sólido. msto= ? Vsol= 50 mL N= 0,1 eq/L
Observación: No se distingue el menisco convexo de la solución en el aforo, debido a su intensa coloración (color púrpura).
VI.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 9
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Las medidas de las masas y volúmenes que serán aplicados a la práctica
deben ser exactos.
prestar mucha atención al profesor para realizar la práctica.
Los materiales deben estar en buenas condiciones (limpios).
Se ha aplicado todos los procedimientos establecidos para cada ensayo y se obtuvo un mejor rendimiento. Las soluciones acuosas preparadas por los alumnos deben ser verificados
por el profesor para su comprobación. Las soluciones deben ser guardados en un recipiente designado para tal fin.
VII.
CUESTIONARIO 1. ¿Cuántos de ácido clorhídrico concentrado (densidad = 1, 165 g/mLy 33,16 % m de HCl) se requiere para preparar 250 mL de una solución de HCl 0,15 N? = 1, 165 g/mL % m = 33,16 VH20= 250 mL
H+ + Cl-
HCl (ac) M=
Vsc
=
= 0,15 mol/L
=
PM (HCl)= 36,5 g/mol
Vsc = 3,54 mL
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2. Una solución concentrada de ácido nítrico de 7,79 molal con respecto a dicho acido, tiene una densidad de 1,20 g/mL a 20°C y 32,94 % m de pureza. Calcular la normalidad, molaridad y fracción molar de dicho acido. 1, 20 g/mL °= 20°C % m= 32, 94 +
HNO3(ac)
H
(ac) +
-
NO3 (ac)
ϴ = 1 eq/mol
PM (HNO3) = 63 g/mol
Vsolución= 1L m = ρ x V = 1, 20 g/mL x 1000 mL = 1200 g msto =
molalidad =
N=
M=
(1200 g) = 395, 28 g (puro)
nH2O =
=
=
XHNO3 =
mste = 804,72 g = 0,805 kg
nsto = 7,79 mol/kg x 0,805 kg
y
= N= 6,27eq/L
M= 6,27mol/L
=
=
= 44,71 moles
XHNO3 = 0,12
11
nsto = 6,27 moles
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3. Suponer que se mezclan volúmenes iguales de H 2SO4 22,8 molal (densidad= 1,60 g/mL y 69,09 %m) y H 2SO4 1,82 molar (densidad = 1,11 g/mL y 16,08 %m).Calcular la molaridad y molalidad de la solución final. = 1,60 g/ml %m= 69,09
2H+ + SO4=
H2SO4 (ac)
ϴ =
PM(H2SO4) = 98 g/mol
2 eq/mol
Vsolución = 1L m1 = ρ x V = 1, 60 g/mL x 1000 mL
m2 = ρ x V = 1, 11 g/mL x 1000 mL
msol1=1600 g
msol2=1110 g
msto =
(1600 g) = 1105, 4 g
msto =
mste = 494,6 g M1 =
molalidad2 =
(1110 g) = 178,5 g
mste = 931,5 g = 0,93 kg
= 11, 3 mol/L
=
nsto =
= 1,9 mol/kg
mf = m1 + m2 = 22,8 mol/kg + 1,9 mol/kg mf = 24,7 mol/kg
Mf = M1 + M2 = 11, 3 mol/L + 1, 82 mol/L Mf = 13,12 mol/L
12
=
= 1,8 moles
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VIII.
BIBLIOGRAFIA 1. Chang, Raymond. (1998). Química. México: McGraw-Hill. Sexta Edición. 2. BROWN, T. L., H.E. Y BURSTEN, B.E. (1993) .Química la ciencia central. 3. Instituto de ciencias y humanidades; Química, análisis de principios y aplicaciones; 3era ed. Tomo I, lumbreras editores; lima-Perú, 2008. ADUNI.
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