Facultad de Ingeniería Geológica, Minera y Metalúrgica
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAInforme de Laboratorio N°8
"Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático""Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático"
"Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático"
"Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático"
Universidad Nacional del Ingeniería
FIGMM – Ing. Geológica
Curso:Curso: QUÍMICA I
Curso:
Curso:
Laboratorio Nro. 8Laboratorio Nro. 8
Laboratorio Nro. 8
Laboratorio Nro. 8
Tema:Tema: Solubilidad
Tema:
Tema:
Integrantes:Integrantes:
Integrantes:
Integrantes:
Cueva Etto Juan José
Poma Arias Donny Sley
Vilca Félix Jhon Bryan.
Profesora: Profesora: Svitlana Sespedes Valkarsel
Profesora:
Profesora:
Fecha de Laboratorio:Fecha de Laboratorio: Lunes 10 de noviembre
Fecha de Laboratorio:
Fecha de Laboratorio:
Fecha de entrega:Fecha de entrega: Lunes 17 de noviembre
Fecha de entrega:
Fecha de entrega:
Lima, 17 de Noviembre del 2014
ÍNDICEÍNDICE
ÍNDICE
ÍNDICE
Introducción
Objetivos
Importancia
Fundamento Teórico
Relación de Equipos
Procedimiento
Conclusiones
Recomendaciones
Cuestionario
INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
Mediante el siguiente informe de laboratorio se dará el estudio de la solubilidad, y sobre todo se darán pautas para la elaboración de soluciones los cuales se aprendieron en el laboratorio, se explicara detalladamente el proceso como cuando se pesó, y como mezclar las soluciones, todo ello fue posible con las bases teóricas ya que nos permitieron hacer los respectivos cálculos para utilizar la cantidad exacta de sustancias. También contiene el respectivo marco teórico para un mejor entendimiento, así como las conclusiones realizadas.
OBJETIVOSOBJETIVOS
OBJETIVOS
OBJETIVOS
El presente informe tienes por objetivos:
Preparar soluciones de concentración conocida, utilizando los materiales de laboratorio
Llenar y medir con precisión volúmenes con la bureta.
Calcular la cantidad necesario para la preparación de soluciones
Identificar la solubilidad de soluciones
Aprender a graficar curvas de solubilidad
Identificar las soluciones saturadas, saturadas, sobresaturadas.
IMPORTANCIAIMPORTANCIA
IMPORTANCIA
IMPORTANCIA
El estudio del siguiente tema es de suma importancia debido a su aplicación, ya que nosotros dependemos diariamente de ello, por ejemplo para preparar las medicinas se necesitan las cantidades necesarias de las sustancias, para estudiar el petróleo es indispensable disolverlo, es decir hacer soluciones de petróleo, el petróleo se disuelve en compuestos orgánicos como diclorometano o hexano, para hacer cremas, dentífricos, cosméticos, etc.
Fundamento TeóricoFundamento Teórico
Fundamento Teórico
Fundamento Teórico
Momentos de inercia
Dado un eje que pasa por el centro de masa de un sólido, y dado un segundo eje paralelo al primero, el momento de inercia de ambos ejes está relacionado mediante la expresión:
donde:
es el momento de inercia del cuerpo según el eje que no pasa a través de su centro de masas;
es el momento de inercia del cuerpo según un eje que pasa a través de su centro de masas;
es la masa del objeto;
es la distancia perpendicular entre los dos ejes.
El resultado anterior puede extenderse al cálculo completo del tensor de inercia.
Solución:
Las soluciones son sistemas homogéneos formados básicamente por dos componentes. Solvente y Soluto. El segundo se encuentra en menor proporción. La masa total de la solución es la suma de la masa de soluto más la masa de solvente. Las soluciones químicas pueden tener cualquier estado físico. Las más comunes son las líquidas, en donde el soluto es un sólido agregado al solvente líquido. Generalmente agua en la mayoría de los ejemplos. También hay soluciones gaseosas, o de gases en líquidos, como el oxígeno en agua. Las aleaciones son un ejemplo de soluciones de sólidos en sólidos.
Molaridad: Es un valor que representa el número de moles de soluto disueltos en un litro de solución (mol / L). Para preparar una solución de una molaridad dada, se pesa la cantidad calculada de la sustancia (soluto), se disuelve en una pequeña cantidad de solvente (agua destilada u otro) y finalmente se completa hasta el volumen deseado con el solvente.
Normalidad: Un valor que representa el número de equivalentes – gramos de soluto contenidos en un litro de solución (equiv.gr./ L). Muchas veces es conveniente expresar la concentración en unidades de masa empleando la molalidad.
Molalidad: Es un valor que representa el número de moles de soluto disueltos en un kilogramo de disolvente (mol / Kg.disolv.).
Precipitado:
Un precipitado es el sólido que se produce en una disolución por efecto de cristalización o de una reacción química. Dicha reacción puede ocurrir cuando una sustancia insoluble se forma en la disolución debido a una reacción química o a que la disolución ha sido sobresaturada por algún compuesto, esto es, que no acepta más soluto y que al no poder ser disuelto, dicho soluto forma el precipitado.
Solubilidad:
La solubilidad es la máxima cantidad de soluto que se puede disolver en una cantidad dada de disolvente a una temperatura dada. La solubilidad permite predecir si se formara un precipitado cuando se mezclan dos soluciones o cuando se agrega un soluto a la solución.
Factores que afectan la solubilidad:
La solubilidad de un compuesto en un determinado solvente depende de la naturaleza química del soluto y solvente, la temperatura y la presión.
La naturaleza del soluto y del disolvente. La solubilidad aumenta entre sustancias cuyas moléculas son análogas en sus propiedades eléctricas y estructuralmente. Cuando existe una similitud en las propiedades eléctricas del soluto y solvente, se incrementan las fuerzas intermoleculares, favoreciendo la disolución de del soluto en el solvente.
Efecto de la temperatura en la solubilidad. La temperatura de la solución afecta la solubilidad de la mayoría de las sustancias.
RELACIÓN DE EQUIPOSRELACIÓN DE EQUIPOS
RELACIÓN DE EQUIPOS
RELACIÓN DE EQUIPOS
Probeta
Piseta
Vaso de Precipitado
Fiola
Escobillón
Capsula de Evaporación
Pinza
Trípode
Mechero de Bunsen
Termómetro
Manguera de gas
Rejilla de Asbesto
PROCEDIMIENTOPROCEDIMIENTO
PROCEDIMIENTO
PROCEDIMIENTO
Experimento 1:
Preparar 20mL de solución de sulfato de cobre al 5%. Densidad de la solución 1.022g/cm3
Vsolución=20mL
ρsolución=1,022gcm3
PROCEDIMIENTO:
ρsolución=msoluciónVsoluciónmsolución=ρsolución×Vsolución
msolución=1,022×20
msolución=20,44g
msto=msolución×5%
msto=20,44×5%
msto=1,022g
mste=mH2O=msolución-msto
mH2O=20,44-1,022
mH2O=19,418g
ρH2O=mH2OVH2O
VH2O=mH2OρH2O
VH2O=19,4181
VH2O=19,418mL
Ahora calculamos la cantidad de CuSO4 en CuSO4.5H2O con una regla de tres simple.
Masa del CuSO4 Masa del CuSO4.5H2O
1.0022g……………………x
159.62g……………………249.62g
x=1.59824
Donde "x" es la cantidad de Sulfato de cobre a utilizar.
Entonces primero pesamos el Sulfato de Cobre:
Pasamos el Sulfato de cobre a un vaso de precipitado y luego mezclamos con agua.
Pasamos la mezcla a la probeta y añadimos suficiente agua hasta completar los 20 mL aproximadamente.
EXPERIMENTO 2:
Preparar 50mL de solución de NaCl 2M.
M=2M
Vsolución=50mL
PROCEDIMIENTO:
NaCl MNaCl=22,9898+35,5=58,4898
M=nstoVsolución
2=mstoMstoVsolución
2=mstoMsto×Vsolución
2=msto58,4898×50×10-3
msto=5,84898g
msto 5,849g
Preparando la solución:
Pesamos 5.85g gramos de la sal.
Echamos los 5.85 g de sal en una fiola de 50 ml de capacidad.
A continuación agregamos agua destilada casi llegando a la marca de la fiola y agitamos hasta que se disuelva.
Finalmente agregamos un poco más de agua hasta llegar a la marca de la fiola.
EXPERIMENTO 3:
Preparar 50mL de solución de NaCl al 2%
ρ=mVρ=mVDensidad de la solución 1,02 gcm3
ρ=mV
ρ=mV
Vsolución=50mL
ρsolución=1,02gcm3
PROCEDIMIENTO:
ρsolución=msoluciónVsolución
msolución=ρsolución×Vsolución
msolución=1,02×50
msolución=51g
msto=msolución×2%
msto=51×2%
msto=1,02g
mste=mH2O=msolución-msto
mH2O=51-1,02
mH2O=48,98g
ρH2O=mH2OVH2O
VH2O=mH2OρH2O
VH2O=48,981
VH2O=48,98mL
Ya realizado el experimento 2, pasamos toda la solución de la fiola a la probeta.
Pasamos 8.7mL de la solución a la fiola y añadimos agua hasta llenar los 50mL.
EXPERIMENTO 4:
Preparar 50mL de solución de NaCl 0,1N.
M=0,1M
Vsolución=50mL
PROCEDIMIENTO:
NaCl MNaCl=22,9898+35,5=58,4898
M=nstoVsolución
0,1=mstoMstoVsolución
0,1=mstoMsto×Vsolución
0,1=msto58,4898×50×10-3
msto=0,282449g
msto 0,282g
Al igual que el experimento 3 utilizamos los datos del experimento 2:
Con la solución restante que quedo en la probeta hacemos similarmente, pasamos 2,5mL de solución a la fiola.
La solución en la fiola será llenada hasta los 50mL.
EXPERIMENTO 5:
Pesamos la capsula de evaporación, al pesar obtuvimos el valor de 23,5g.
Llenar con poca cantidad de solución a la capsula de evaporación para luego pesarla obteniendo así un valor de 29.5, de este modo mediante diferencia de pesos obtenemos el peso de la solución a utilizar: 6g.
Calentamos esos 6g de solución en la capsula de evaporación hasta evaporar la solución.
Enfriar la capsula con precipitado y determinar la masa de la sal seca
Calculamos la concentración de la solución a esa temperatura.
Repetimos el mismo procedimiento con las temperaturas de 40°C, 60°C y 80°C.
m(g)
T(°C)
1
6,0
22,8
2
6,2
46
3
6,4
60
4
6,5
70
5
6,8
85
6
7,0
90
7
7,19
95
CONCLUSIÓNCONCLUSIÓN
CONCLUSIÓN
CONCLUSIÓN
Con la adquisición de instrumentos de mayor precisión se podrá determinar los cálculos experimentales con un mínimo margen de error en referencia a los cálculos teóricos.
Mediante nuestros datos y experimentación como la solubilidad depende de la cantidad de soluto que haya y de la temperatura a la que la disolución este expuesta, ya que a mayor temperatura, es mejor la solubilidad y de la misma forma, mientras haya mayor concentración, la temperatura de cristalización aumenta, siempre y cuando no sea una solución sobresaturada, ya que estas no cristalizan.
Para el caso de la sal utilizada la gráfica de la solubilidad es creciente.
RECOMENDACIONESRECOMENDACIONES
RECOMENDACIONES
RECOMENDACIONES
Las mediciones realizadas con el vaso de precipitados no fueron muy exactas, al igual que con la probeta son aproximaciones.
Es recomendable usar la bureta para medir los volúmenes, de esta forma seriamos más exactos.
La cantidad de sal utilizada era variable.
CUESTIONARIOCUESTIONARIO
CUESTIONARIO
CUESTIONARIO
¿Cuál es la diferencia entre:
Soluto y solvente:
El soluto es la sustancia que, por lo general, se encuentra en menor cantidad y que se disuelve en la mezcla. El solvente, en cambio, es la sustancia que suele aparecer en mayor cantidad y donde se disuelve el soluto.
Molaridad y Molalidad:
La molaridad es una unidad de concentración en el que se relaciona al número de moles del soluto y el volumen de la solución; en cambio la molalidad es una unidad de concentración que relaciona el número de moles de soluto y la masa del solvente.
Molaridad y Normalidad:
La molaridad es una unidad de concentración en el que se relaciona al número de moles del soluto y el volumen de la solución; en cambio la normalidad relaciona al número de equivalentes-gramo y el volumen de la solución en litros.
¿Cómo determinaría si una solución está saturada, in saturada, o sobresaturada?
Saturada: La solución tiene la cantidad de soluto máxima posible a una temperatura y presión dada.
Insaturada: La solución tiene una cantidad de soluto menor a la máxima posible de disolverse a una temperatura y presión dada.
Sobresaturada: Es cuando la solución contiene una cantidad de soluto mayor a la máxima posible. Esto se logra si se calienta la solución saturada y se le agrega más soluto y luego se deja enfriar lentamente y no se le perturba, puede retener un exceso de soluto pasando a ser una solución sobresaturada.
¿Cuántos gramos de hidróxido de sodio se requieren para preparar 5 litros de una solución de NaOH 0,01M?
La ecuación para hallar la molaridad es:
Molaridad=nstovol de solucion(L)
Reemplazando:
0,01M=nsto5L
0,05= número de moles del soluto
Pero: número de moles del soluto=masa del soluto/masa molecular del soluto la masa molecular del soluto NaOH=40
0,05=masa/40
Por lo tanto masa=8g
¿Cómo prepararía 500ml de una solución de acido sulfúrico al 30% en masas (D=1,22 g/cm3)? Describir el procedimiento.
Empezamos calculando los valores de la solución:
La densidad de la solución=1,22g/cm3=1,22g/ml
Hallamos la masa de la solución:
msoluto=(500ml) (1,22g/ml)=610g
Hallamos la masa del soluto:
610………………….100%
x…………………….30%
x=183g; y 427g de solvente (x es el soluto)
Masa molecular del soluto H2SO4=98
Hallamos el número de moles del soluto:
nsoluto=183/98=1,867moles
Ahora preparamos la solución agregando el solvente (427g de agua) y el soluto (1,867moles de H2SO4):
Preparamos el soluto agregando en un recipiente A los reactantes y haciéndolos reaccionar de la siguiente manera:
SO3 + H2O H2SO4
1,867moles 1,867moles 1,867moles
Por último agregamos el contenido del recipiente A al recipiente donde está se encuentra el solvente (427g de agua).
Calcular la molalidad de cada una de las siguientes soluciones:
Ácido fosfórico (H3PO4); molalidad
=n(soluto)masasolvente = masaMmasa (solvente)1298x0.088= 1.391 molkg
b) Ácido fosfórico (H3PO4); M =10XDSOLUCIONX%WM=10X1.1X%W98=2
% w = 17.81 molalidad=17.8198x0.08219=2.211 molkg
c) Ácido fosfórico (H3PO4); M =10XDSOLUCIONX%WM =10X1.21X%W98 = 1.2
N=M 3.6 =M (3) M=1.2
%W = 9.719 molalidad =9.71998x0.0902 =1.099molkg
Describir la preparación de 1 litro de una solución de 0,646M de HCl, a partir de una solución 2M de HCl.
Molaridad = 2M Molaridad = 0.646 M
Sto= HCl Sto = HCl
msto(inicial) = msto (final)
Mi . Vi = Mf . Vf
(2).V = (0.646).(1)
V= 0.323L
Porl lo tanto para obtener la solución deseada se agrega 0.677 L de H2O a la solución de 0.323 L de HCl 2M
Explicar porque una solución de HCl en benceno no conduce la electricidad, mientras que si lo hace el agua:
Ello debido a que el benceno es una sustancia no polar que no permite la disociación iónica del HCl, que al contrario sí se presenta en el agua. Como no existen iones libres en el líquido, entonces no hay flujo de electrones y por lo tanto, entonces no hay conducción de la electricidad.
BIBLIOGRAFÍABIBLIOGRAFÍA
BIBLIOGRAFÍA
BIBLIOGRAFÍA
Chang, Raymond. Química. México: Editorial McGraw-Hill, 6ª ed. 1998. Texto clásico de química general apropiado para los estudiantes de los primeros cursos de universidad.
http://corinto.pucp.edu.pe/quimicageneral/contenido/soluciones.html
http://www.areaciencias.com/quimica/disoluciones-quimicas.html
Química General 8va edición (2003)Ralph H. Petrucci, William S. Harwood, F. Geoffrey HerringEd. Prentice HallPáginas 750 —758
http://www.quimicaweb.net/
Curva de solubilidad del NaCl
Temperatura de Solución (°C)
Solubidad (gsto/40 g H20)
[Título del documento]
[Fecha]
