Colegio Teresiano Enrique de Ossó Departamento de Ciencias
Disoluciones Químicas
Nombres: Katherine Avendaño Andrés Gallegos Daira Rahal María José Ramírez Curso: IIIºA Profesora: Priscilia Jara 2 de Mayo 2011
Índice Introducción…………………………………………………………………..Pág. 1 Materiales y Procedimientos………………………………………………..Pág. 2 Desarrollo……………………………………………………………………..Pág. 3-7 Análisis………………………………………………………………………..Pág. 8-10 Conclusión……………………………………………………………………Pág. 11 Glosario………………………………………………………………………..Pág. 12
Introducción
En nuestro trabajo de laboratorio poseíamos dos objetivos principales, el primero era preparar soluciones químicas a partir de solutos sólidos y líquidos (Sulfato de magnesio, cloruro de sodio, ácido nítrico comercial, hidróxido de sodio, entre otros), los cuales trabajamos de forma muy cautelosa, ya que cualquier alteración podría cambiar radicalmente los resultados que buscábamos obtener del laboratorio y por lo tanto el fracaso de nuestro trabajo. Dichos solutos fueron mezclados en agua destilada (nuestro solvente) para así lograr las disoluciones, que posteriormente observaríamos, captando su color, olor, viscosidad, temperatura, entre otras características, para así luego poder compararlas con las demás disoluciones y saber en que influye cada soluto al mezclarlo con el agua destilada. Nuestro segundo objetivo era calcular la cantidad de soluto necesaria para preparar disoluciones de distinta concentración, para esto calculamos la cantidad necesaria de gramos (solutos sólidos) para preparar l as soluciones que se nos pedía, y también calculamos la cantidad de volumen (solutos líquidos), necesarios para las distintas disoluciones que se nos pedían, obviamente tomando en cuenta su densidad. Esperamos que todo esto quede claro con este informe de laboratorio, en cual esperamos plasmar todo lo realizado y todo lo sucedido durante el trabajo práctico, realizado en clases.
Materiales y Procedimientos Materiales y Reactivos a utilizar: Materiales: -Pipetas de 1,5 y 10 cm3 -Vaso Precipitado -Balanza -Vidrio de reloj -Cucharilla -Frasco lavador -Toalla Nova Reactivos: -Agua Destilada -Cloruro de Sodio -Sulfato de Magnesio -Ácido sulfúrico comercial -Ácido clorhídrico comercial -Ácido nítrico comercial -Hidróxido de Sodio
Procedimientos: 1)
Antes de ir al laboratorio calculamos la cantidad de soluto para poder preparar disoluciones de distinta concentración, para cada ejercicio.
2) Recolectamos todos los materiales pedidos en la guía. 3)
Pesamos la cantidad necesaria de soluto. Pero antes de empezar nos aseguramos que la balanza nos marcara 0.Las sustancias a pesar las echamos a un trozo de papel o a un vidrio de reloj, que ya estaban limpios y secos Para sacar el sólido del recipiente utilizamos una espátula.
4)
Una ves que pesamos las sustancias las pusimos en un vaso precipitado con la cantidad necesaria de agua destilada (dependiendo del ejercicio)
5) Al tener el agua destilada junto con el soluto a mezclar, los revolvimos con una varilla de vidrio, hasta lograr que el líquido se mezclara bien. 6) En cada experimento realizamos todo lo anterior, y anotamos nuestras observaciones a partir de lo visto anteriormente
7) Al terminar nuestro trabajo, dejamos todos los instrumentos limpios y ordenados donde correspondía.
Desarrollo 1. Preparar 250 ml de disolución 0.6 M de cloruro de sodio en agua. 2. Preparar 100 ml de disolución de hidróxido de sodio en agua al 6% m/v suponiendo que la densidad de la disolución es prácticamente la del agua pura. 3. Preparar 250 ml de disolución de sulfato de magnesio en agua de concentración 15 g/L. 4. Preparar 100 ml de disolución 2% v/v de ácido sulfúrico a partir de ácido sulfúrico comercial. (d= 1,8 g/ml) 5. Preparar 100 ml de disolución 0.5 M de ácido clorhídrico a partir de ácido clorhídrico comercial (d= 1,12 g/ml) 6. Preparar 250 ml de disolución 0.1M de ácido nítrico a partir de ácido nítrico comercial. (d= 1,5 g/ml)
Cálculos previos: Disolución nº 1: Calcula los gramos de cloruro de sodio necesarios para preparar la disolución número 1.
0,6 M de NaCl
1000 ml = 0,15 M
X 1M 0,15 M
250 ml 58 gr X
=
8,7 gr de NaCl
2. Preparar 100 ml de disolución de hidróxido de sodio en agua al 6% m/v suponiendo que la densidad de la disolución es prácticamente la del agua pura.
6 gr
1000 ml = 6 gr NaOH
X
100 ml
3. Preparar 250 ml de disolución de sulfato de Magnesio en agua de concentración 15 g/L.
15 gr X
1000 ml = 3,75 gr de Sulfato 250 ml de Magnesio
4. Preparar 100 ml de disolución 2% v/v de ácido sulfúrico a partir de ácido sulfúrico comercial. (d= 1,8 g/ml)
2 ml X
100 ml = 100 ml
2 ml de H2SO4
5. Preparar 100 ml de disolución 0.5 M de ácido clorhídrico a partir de ácido clorhídrico comercial (d= 1,12 g/ml)
0,5 M de HCl X
100 ml = 0,05 M de HCl 100 ml
36 X
= 1,8 gr de HCl
1M 0,05 M
d= 1,8 = 1,8 gr X 1,12
=
1,6 gr de HCl
6. Preparar 250 ml de disolución 0.1M de ácido nítrico a partir de ácido nítrico comercial. (d= 1,5 g/ml)
0,1 M X 1M 0,025 M V 1, 57 =
1000 ml = 0,025 M 250 ml 63 gr = 1,57 gr X
1,05 ml de HNO3
1,5
Observaciones:
Experimento 1: -Al mezclar cloruro de sodio con agua destilada obtuvimos una mezcla homogénea ya que no se distinguía el soluto del solvente, era incolora. Además sentimos un ligero olor a tierra.
Experimento 2:
-Al mezclar hidróxido de sodio con agua destilada obtuvimos una mezcla homogénea, que tomó un color blanco y al igual que en el experimento anterior sentimos un leve olor a tierra. Al terminar el experimento nos dimos cuenta que el matraz estaba tibio.
Experimento 3:
- Al mezclar sulfato de magnesio con agua destilada obtuvimos una mezcla heterogénea, ya que los restos del soluto había quedado al fondo del matraz, tomó un color oscuro (de gris a café). Y al igual que los experimentos anteriores, sentimos un olor a tierra.
Experimento 4:
-Al mezclar ácido sulfúrico con agua destilada obtuvimos una mezcla homogénea ya que no se distinguían claramente los componentes .Incoloro, Inodoro y al agitarlo nos dimos cuenta que se formaba un pequeño “remolino”.
Experimento 5:
-Al mezclar ácido clorhídrico con agua destilada obtuvimos una mezcla homogénea ya que al igual que en el experimento anterior no se distinguían claramente sus componentes. No sentimos ningún olor y no observamos ningún color, por lo tanto la mezcla era inodora e incolora.
Experimento 6:
-Al mezclar ácido nítrico con agua destilada obtuvimos una mezcla homogénea, ya que no se distinguían claramente los componentes que estábamos mezclando. Se formó una sustancia incolora, inodora y al igual que el experimento número 4 se formó un pequeño “remolino”.
Análisis
1)
En la primera disolución de NaCl en agua destilada, observamos
que:
-No se distinguía rastro del Cloruro de Sodio (NaCl) -Tomo un ligero olor a tierra -No se presentó variación en el color Según estos datos podemos afirmar que: Es una mezcla homogénea hecha a partir de un disolvente líquido, y un soluto sólido, en donde a pesar de que el soluto es sólido, la mezcla finalmente resulto ser líquida, esto ocurre debido a que el Cloruro de Sodio (NaCl) es una molécula de carácter iónico, la cual al ser mezclada con el agua destilada, la cual es una molécula polar, es separada en sus iones, a través de un proceso llamado solvatación. En donde al separarse los iones (Na+, Cl-), se reparten por toda la disolución en la misma cantidad, y eso no es visible al ojo humano, y por lo mismo, observamos el color transparente de la mezcla, lo que también explica la no variación de color de la mezcla. Toma un ligero olor a tierra debido a que el Cloruro de Sodio (NaCl), es un mineral proveniente de la tierra, lo q le da ese toque de olor a tierra, luego de preparar la disolución. La Segunda disolución fue Hidróxido de Sodio en agua destilada, observamos: 2)
-No hay rastro de Hidróxido de Sodio -Tomó un ligero color blanco al principio -Se siente un leve olor a tierra -Matraz Tibio Según estos datos podemos afirmar que: Es una Mezcla Homogénea hecha a partir de un disolvente líquido y un soluto sólido, en donde sucede lo mismo que el experimento anterior y la mezcla termina siendo liquida, esto ocurre ya que al disolver el Hidróxido de Sodio en agua destilada, es decir, agua pura, lo que ocurre es que el NaOH, como compuesto iónico que es, se disocia en sus dos iones, quedando en el agua como Na+ y OH-. Esto aumenta la concentración de OH- en el agua, lo lógicamente, produce que el pH del agua aumente. Los Na+ y los OH- quedan ahí en el agua, disueltos (por eso no se aprecian), por lo tanto es una mezcla Homogénea. El color blanco al principio, solo se explica porque al no estar completamente disuelto el Hidróxido de Sodio que es de color blanco, tiñe de color el agua por un momento hasta que este se disuelve por completo, dejando el agua del mismo color de un principio. El Matraz tibio, lo podemos explicar posiblemente diciendo que el Hidróxido de Sodio al entrar en contacto con el agua libera una cierta cantidad de calor, la que
solo disminuye cuando el Hidróxido de Sodio de disuelve completamente Y con el olor a tierra lo explicamos igual que en el experimento anterior, ya que los solutos son de origen mineral, provenientes de la tierra 3)
La tercera fue sulfato de magnesio en agua destilada, observamos:
- Mezcla heterogénea - Color oscuro (de gris a café). - Olor a tierra. Según estos datos podemos afirmar que: Al ser el Sulfato de magnesio una molécula hidratada, conocida como la sal hidratada, por lo tanto contiene H2O dentro de su composición química, se hace más difícil su completa disolución en el agua destilada, por lo tanto solo e disuelve una parte y lo demás se mantiene en el fondo del matraz, siendo esta una mezcla Heterogénea, y al no estar disuelto completamente, el agua toma el color oscuro del sulfato de magnesio, explicando así también nuestra observación número dos. Con respecto al olor a tierra, ocurre lo mismo que en los dos experimentos anteriores. 4)
La cuarta disolución fue ácido sulfúrico en, donde observamos:
-Mezcla homogénea -Incoloro -inodoro -Pequeño “remolino” al ser agitado Según estos datos podemos afirmar que: El Ácido Sulfúrico es un ácido fuerte, es decir, en disolución acuosa se disocia fácilmente en iones de hidrogeno (H+) e iones sulfato (SO42-), por lo que al disolverlo con agua destilada forman una mezcla Homogénea, como vimos en el experimento uno y en el experimento dos. Se forma una disolución incolora e inodora ya que el agua destilada y este acido poseen estas características y al ser combinados, estas se mantienen. El “remolino” que se forma al agitar la disolución es debido a que el Ácido Sulfúrico es muy viscoso y al combinarlo con el agua, mantuvo esta característica en la disolución, provocando que al agitarse, se forme dicho “remolino”.
5)
La quinta disolución fue ácido clorhídrico en agua destilada
-Mezcla homogénea
-Inodora -Incolora. Según estos datos podemos afirmar que: En este caso sucede lo mismo que en la disolución anterior, se forma la mezcla homogénea al separarse los iones positivos y negativos y repitiéndose por toda la disolución, en la misma cantidad, creando una mezcla no visible al ojo humano, una mezcla Homogénea. Es Inodora e incolora, ya q la disolución final mantiene las características del disolvente y el soluto, los cuales son inodoros e incoloros.
6)
La sexta disolución fue ácido nítrico en agua destilada
-Mezcla homogénea -Incolora, -Inodora -“Remolino” al agitarse Según estos datos podemos afirmar que: Sucede lo mismo que en las anteriores mezclas homogéneas, se dividen los iones positivos y negativos y se acoplan en la disolución de tal manera que no se distinguen los componentes que la forman. Resulta inodora e incolora, manteniendo el mismo caso de los dos ácidos anteriores en donde se mantuvieron características del disolvente y del soluto, haciendo que la disolución fuese Incolora e inodora al igual que los dos mencionados anteriormente. Y dicho “remolino” se forma debido a lo mismo que el experimento número 4, ya que el ácido nítrico también es un ácido viscoso que al mezclarse con el agua, la disolución adopta esta característica siendo una disolución viscosa, la cual al ser agitada forma dicho remolino.
Conclusión Llegando al final de este informe, podemos decir que logramos los objetivos que nos planteamos al principio de nuestro trabajo, logramos crear las diferentes soluciones que se nos pedía y pudimos calcular cuánto soluto necesitábamos para estas soluciones, con esto último, podemos dar por aprendido el uso de las diferentes fórmulas necesarias para el cálculo de la cantidad de soluto y de disolvente en alguna disolución en especial. También gracias a las observaciones que realizamos y al análisis posterior del trabajo en el laboratorio, averiguamos de mejor manera como se formaban algunas mezclas homogéneas, y lo que sucedía también en las mezclas heterogéneas. Actualmente sabemos que la disolución final poseerá características del disolvente y/o del soluto del cual se han formado, sabemos que el olor a tierra que obtuvimos en algunas soluciones fue debido a que nuestros solutos provenían de la tierra y que en el caso de las disoluciones a partir de ácidos, estas mantenían el color y el olor del disolvente y soluto que los conformaban, también luego de apreciar cierta especie de remolino dentro de nuestro matraz, nos dimos cuenta de que la viscosidad de los ácidos al contactar con el agua se mantiene, creando una disolución viscosa, de la cual obtuvimos dicho “tornado”. Con esto sabemos que el soluto que ocupemos afectará a la disolución que obtendremos al final y luego de investigar, conseguimos el conocimiento de que para este tipo de soluciones es necesaria el agua destilada, ya que esta es “agua pura” y no posee sales ni minerales que generalmente tiene el “agua de la llave”, los cuales afectarían a la solución que posteriormente se formará, debido a que el soluto podría combinarse con algunos de estos sales y/o minerales, dándonos resultados completamente diferentes. Para finalizar, luego del trabajo practico en el laboratorio aprendimos a utilizar algunas herramientas que previamente no sabíamos cómo se ocupaban, nos sirvió para saber que se deben manipular con cuidado los distintos ácidos y por supuesto a trabajar con cuidado y precisión no tanto en el laboratorio sino que en cualquier trabajo manual que realicemos a diario.
Glosario 1.-Disoluciones: cantidad del solvente en la cual se disuelve el soluto.
2.- Concentración: cantidad de disolución presente en una cantidad dada en un soluto.
3.-Molaridad (M): moles de soluto contenido en un litro (100 ml) de solución
4.- Masa molar: Cantidad de masa de un compuesto en un mol de compuesto.
5.- Porcentaje masa (%m/m): masa de soluto contenida en 100 unidades de masa de la solución (g. soluto/100g. solución, Kg soluto/100Kg solución. Etc.)
6.- Porcentaje masa/volumen (%m/v): masa de soluto en 100 ml de solución.
7.- Porcentaje en volumen (%v/v): volumen de soluto en 100 unidades de volumen de la solución.
8.- Soluto: sustancia minoritaria en una disolución.
9.- Disolvente: componente que está en mayor proporción en una disolución.
10.- Matraz: Recipiente de cristal donde se mezclan las soluciones químicas
