LABORATORIO N°5 DE QUIMICA
PROFESORA
:
CLARA TURRIATE
INTEGRANTES
:
MEJIA FLORES JUAN JOSE 20122622K DIAZ HOYOS VICTOR ANDREW
TEMA
: LIQUIDOS Y SOLUCIONES
2013
20134053F
INTRODUCCION
¿Qué tienen en común el vinagre, el zumo de naranja o el zumo de limón? Entre otras cosas, su sabor ácido. En química, decimos que estas sustancias son ácidos. Otras sustancias, con propiedades diferentes, se llaman bases. Ejemplos: lejía, amoniaco, sosa... Pero, ¿qué tienen en común las sustancias ácidas? ¿Y las sustancias básicas? No obstante, para saber si una sustancia es un ácido o una base, no es necesario probarla (ten presente que algunas sustancias de las que se emplean habitualmente en un laboratorio son muy tóxicas). Escala de pH Para cuantificar el carácter ácido o básico de una sustancia empleamos la escala de pH, que es una escala de números del 1 a 14.
Si el pH es menor que 7, la sustancia es ácida. Ejemplo: disolución de cloruro de hidrógeno (ácido clorhídrico) en agua. Si el pH es mayor que 7, la sustancia es básica. Ejemplo: disolución de hidróxido de sodio (sosa) en agua. Si el pH es igual a 7, entonces la sustancia es neutra. Ejemplo: el agua. Esta escala de números se asocia a una escala de colores. Estos colores son los que adopta el papel indicador en contacto con el ácido o la base.
OBJETIVOS
Es de realizar un estudio de manera experimental las propiedades generales de los líquidos y algunas propiedades de las soluciones acuosas.
EXPERIMENTO 1: DETERMINACION DEL PUNTO DE EBULLICION DEL ALCOHOL ETILICO
Tomar un tubo de prueba limpio y enjuagarlo con 1 ml de alcohol etílico. Llenar el tubo con 2.5 ml de alcohol etílico. Introducir un capilar enel tubo que contiene el alcohol etílico con el extremo cerrado hacia arriba. Sujetar el tubo de prueba a un termómetro mediante una liga de jebe. Sujetar el termómetro con una cuerda. Sumergir todo el conjunto en un vaso precipitado. Calentar el vaso con un mechero de gas suavemente a través de una rejilla de asbesto y agitando el agua con movimientos verticales de un agitador en forma de anillo Retire inmediatamente la llama en el momento que se note el desprendimiento de la primera burbuja en el tubo que contiene el alcohol Observe el desprendimiento de burbujas y la temperatura en el momento que sale la última burbuja en el tubo capilar
EXPERIMENTO 2: USO DEL INDICADOR ACIDO – BASE a) Con tubos separados y rotulados echar las siguientes sustancias: HCl,NH 4Cl, NaHCO3 ,CH3COONa, Na2CO3 ,NaOH b) En el papel indicador universal echar 1 gota de todas las sustancias y observar el pH de cada una de las soluciones c) Agregar en cada tubo un agota de fenolftaleína y observar el color. Finalmente echar una gota de anaranjado de metilo para las muestras no coloreadas por la fenolftaleína y observar el color
fenolftaleína anaranjado de metilo
Cambio de pH 8.0 -9.8 3.1 -4.5
Cambio de color Incoloro – grosella Rojo _naranja
EXPERIMENTO 3: DETERMINACION DE LA CONCENTRACCION DE UNA SOLUCION DE CLORURO DE SODIO
Colocar en un tubo de prueba 8 gramos de naftaleno y 2 gramos de la sustancia de masa molecular desconocida Fijar el tubo con una pinza Sumergir el tubo en un vaso Calentar el agua para que se funda el contenido ,introducir untermómetro y retirar rápidamente el tubo del agua
Agitar circularmente la masa fundida con el u termómetro y controlar la temperatura cuando se torne turbia anotar latemperatura Usar la tabla de constante molales del punto de congelación y ebullición , y calcular la masa molecular de la sustancia desconocida
EXPERIMENTO 4: DETERMINACION DE LA CON CENTRACION DE UNA SOLUCION DE CLORURO DE SODIO
Vierta la solución de cloruro de sodio al recipiente tubular , mida la temperatura e introducir el densímetro para la lectura correspondiente Usar la tabla para determinar la concentración en % en peso Lavar el densimetro
RESULTADOS OBTENIDOS
EXPERIMENTO 1: DETERMINACION DEL PUNTO DE EBULLICION DEL ALCOHOL ETILICO
Presión externa 752.95 mmHg Temperatura de ebullición 22 Temperatura primera burbuja 34 Temperatura ultima burbuja 45
EXPERIMENTO 2: USO DEL INDICADOR ACIDO – BASE
fenolftaleína anaranjado de metilo
HCl
NH4Cl
NaHCO3
Incoloro Rojo
Incoloro grosella naranja
CH3COONa
Na2CO3
rosado
grosella
VALORES DEL INDICADOR DE PAPEL UNIVERSAL
HCl NH4Cl NaHCO3 CH3COONa Na2CO3 NaOH
1 6 8 7 12 13
NaOH rosado
EXPERIMENTO 3: DETERMINACION DE LA CONCENTRACCION DE UNA SOLUCION DE CLORURO DE SODIO
Temperatura 24 C Densidad 1015
%P NaCl 1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
Densidad 20 4 1.0053 1.0125 1.0268 1.0413 1.0559 1.0707 1.0857 1.1008 1.1162 1.1319 1.1478 1.1640 1.1804 1.1972
El porcentaje se encuentra aproximadamente a 2 en peso
EXPERIMENTO 4: DETERMINACION DE LA CON CENTRACION DE UNA SOLUCION DE CLORURO DE SODIO
∆Tc =k * m=k *
()
2 gramos ()
() ()
CONCLUSIONES
La existencia de una influencia de la presión barométrica en el punto de ebullición de un liquido
La fenolftaleína sirve para identificar sustancias básicas de color grosella
Hay propiedades de las soluciones que de penden del numero de partículas de soluto ,tal como las descenso del punto de congelación y aumento del punto de ebullición de la solución con respecto al solvente puro
La relación entre el descenso
del punto de congelación y la molalidad es
proporcionalmente directa en soluciones diluidas
RECOMENDACIONES
Verificar que uno e los extremos del tubo capilar este cerrado Cuidado de que el agitador no choque con el vaso o tubo de prueba En el tercer experimento cuan do la solución torne turbia inmediatamente retire el termómetro para que no quede atrapado en la masa solida
CUESTIONARIO 1. ¿En qué momento empieza a hervir el líquido? El líquido comienza a hervir al momento que la presión de vapor en el interior de dicho líquido se iguala a la presión atmosférica del exterior. En dicho instante la energía cinética que adquieren las moléculas que la componen es suficiente como para que puedan romper los enlaces intermoleculares y así cambiar de fase. Cabe recalcar que después de ello la temperatura de la fase líquida es constante; la energía que se da lugar sirve para poder realizar el proceso de vaporización de dicho líquido la cual es proporcionada por efecto de la temperatura. Como sabemos esta temperatura depende del liquido y de las condiciones ambientales. 2. ¿A qué se debe la presencia de burbujas en un líquido en ebullición? Debido al proceso de cambio de estado (líquido – vapor) y por la transferencia de calor en este caso convección, el liquido cambia de fase desde el fondo y por diferencia de densidades las burbujas del liquido suben debido a esto la presencia de burbujas en un liquido en ebullición. 3. ¿Qué diferencia hay entre evaporación y ebullición? Entendemos por evaporación es un proceso que se da a cualquier temperatura, por el cual una sustancia en estado líquido realiza su paso de dicho estado al estado gaseoso tras haber superado la tensión superficial y se da en la superficie de dicho líquido. Por otro lado, la ebullición es un proceso que se da a una temperatura determinada (punto de ebullición), en el cual el paso es tumultuoso y en toda la masa del líquido.
4. ¿Cómo influye la presión barométrica en el punto de ebullición de un líquido? Como mencionamos en la pregunta n°1 el proceso de ebullición lleva a cabo cuando la presión de vapor del líquido es igual a la presión del medio externo (presión atmosférica o barométrica), el valor de este punto dependerá del valor que tome la presión barométrica. Tomando como ejemplo al agua, este liquido sometido a un proceso de calentamiento a una altura igual al nivel del mar, donde la presión atmosférica es aproximadamente 1.033 atm, cálculos experimentales demuestran que el punto de ebullición del agua es aproximadamente 100 °C, mientras que si este calentamiento se llevará a cabo a una altura más elevada respecto al nivel del mar, el proceso de ebullición del agua se daría a cabo a una temperatura menor a 100 ºC debido a que el valor de la presión barométrica va decayendo a medida que se va aumentando la altura respecto al nivel del mar.
5. ¿Cuál es la estructura de la sacarosa? ¿Por qué se disuelve en agua? La sacarosa o azúcar común es un disacárido formado por alfa-glucopiranosa y beta-fructofuranosa. Su nombre químico es beta-D-fructofuranosil-(2->1)-alfa-Dglucopiranósido y su fórmula química es C12H22O11 .
La sacarosa es soluble en agua ya que este es un compuesto orgánico de naturaleza polar. Su solubilidad también dependerá de otros factores, como es el caso de la temperatura.
6. ¿Cuál es la diferencia entre soluciones ácidas, básicas y neutras?
La diferencia radica en la concentración ya sea de oxhidrilos (OH) o iones hidronio (H) en la solución. Estas concentraciones se miden con un indicador de pH con el cual valiéndose a un estándar ya establecido se pueden diferir estas soluciones. 7. Si el pH del jugo de toronja es 3 (pH=3) y el de la cerveza es 5 (pH=5). ¿Cuántas veces es más ácido el jugo de toronja que la cerveza?
De la ecuación: pH= - log(C)
Por lo tanto el JUGO DE TORONJA es 99 veces más ácido que la CERVEZA.
8. Determine los pH de una solución 0.02N de HCl y de una solución 0.02N de NaOH.
Para la solución de HCl 0.02N: N = M.
En este caso Por lo tanto:
() ()
Para la solución de NaOH 0.02N: N = M.
En este caso Por lo tanto:
() () Nos piden hallar el pH donde:
Por lo tanto:
Entonces:
9. ¿Por qué la solución de
es de carácter neutro?
Al disolver la sal en agua, los dos iones formados se separaran por producirán hidrólisis:
Para saber si el pH resultante será ácido o básico, debemos comparar las constantes de ambas reacciones de hidrólisis. Aquella con mayor valor de K, decidirá la acidez o basicidad de la disolución. Como se observa la reacción del amonio con el agua genera iones H+ y la reacción del acetato con el agua genera iones HO- por lo cual para decidir si la disolución será ácida o alcalina hay que analizar los valores de las constantes Kac (constante de acidez del ácido conjugado) del amonio y Kbc (constante de basicidad de la base conjugada) del acetato, o directamente comparar los valores de la contante Kb del amoníaco y la constante Ka del ácido acético.
10.¿A 25 °C una solución 0.001 M de amoniaco está ionizada en un 13%. Calcular la concentración molar de las diferentes especies en equilibrio y la constante de ionización para el amoniaco.
NH3 + H2O NH4 + OH
Ecuación
NH3
incio
0.001
equilibrio
M(NH3) = 8.7x10-4 ;
+
H2O
NH4
1.3x10 -
1.3x10-
8.7x10 -
1.3x10 -
+
OH
M(NH4) = 1.3x10 -4 ; K ionización = 1.942x10 -5
11. Determine la molaridad, molalidad, X, de la solución de NaCl estudiada en la práctica.
?
Datos:
⁄ ⁄
()
Asumiendo 1L de solución:
En (1) :
Pero:
•
•
̅
̅
