PREPARACION DE SOLUCIONES No. 2
Nombres
E-mail
Hurtado Sánchez Michael Stevens
[email protected]
Velasco Rojas German Darío
[email protected]
Laboratorio de Química General, Biología, Facultad de Ciencias Naturales Exactas y de la Educación, Universidad del Cauca
Grupo No: 01
Fecha de realización de la práctica: 06/11/2015
Fecha de entrega de informe: 17/11/2015
1. RESUMEN
La miscibilidad es un término que se refiere a las propiedades de algunos líquidos para mezclarse en cualquier proporción formando una disolución. El agua por su gran capacidad para disolver una amplia variedad de sustancias es utilizada en la gran mayoría de disoluciones. En esta práctica se prepararon cuatro disoluciones; dos de ellas estaban compuestas por Ácido Acético con concentraciones de 1.2 y 0.10 M y las otras dos de Hidróxido de Amonio con concentraciones de 1.4 y 0.183 M, obteniendo así las densidades a las cuales se encontraban estas disoluciones. Con la disolución al 1.2 M se obtuvo una densidad de 1.02 g/mL; en la disolución al 0.10 M se obtuvo una densidad de 1.01 g/mL; en la disolución de 1.44 M se obtuvo una densidad de 1.002 g/mL y con la concentración al 0.183 M se obtuvo una densidad de 1.005 g/mL. Se logro concluir que las soluciones se pueden clasificar según los estados en los que se encuentren los constituyentes; como en este caso los dos son líquidos se le llamara soluto al líquido en menor volumen (hidróxido de amonio y acido acetico).
2. RESULTADOS
Tabla 1. Unidades de concentración para el CH3COOH en 25 mL de H2O.
Cantidad
Concentración
mL
% v/v
% p/v
Fracción Molar
Molalidad
Molaridad
1.72
6.88
7.2
0.021
1.2
1.2
0.14
0.56
0.58
0.0017
0.10
0.10
Tabla 2. Unidades de concentración para el NaH4OH en 25 mL de H2O.
Cantidad
Concentración
mL
% v/v
% p/v
Fracción Molar
Molalidad
Molaridad
1.402
5.60
5.04
0.025
1.44
1.44
0.17
0.68
0.612
0.0031
0.18
0.183
Se realizaron los cálculos correspondientes para determinar la cantidad de soluto para todas las disoluciones.
% v/v = volumen del solutovolumen de la solución*100% = 1.72 mL CH3COOH25 mL de Solución*100% = 6.88%
% p/v = gramos del solutomL de la Solución*100% = 1.80g CH3COOH25 mL de Solución*100% = 7.2 %
Fracción Molar = moles de Solutomoles de Solución= 0.03 mol CH3COOH1.41 mol de Solución = 0.021
Molalidad = moles de SolutoKg de Solvente= 0.03 mol CH3COOH0.025 Kg H2O = 1.2 m
Molaridad = moles de SolutoVolumen de Solución (L) = 0.03 mol CH3COOH0.025 L H2O = 1.2 M
Tabla 3. Aplicación del factor de dilución.
Solución
Concentración de la Solución
Nueva concentración
Cantidad de Solución Extracción
CH3COOH Diluido
1.2 M
0.10 M
2.08 mL
NaH4OH Diluido
1.44 M
0.183 M
3.18 mL
C1V1 = C2V2 Ec. 1
1.2 M * V1 = 0.10 M * 25 mL
V1 = 0.10 M*25 mL1.2 mL = 2.08 mL CH3COOH Diluido
1.44 M * V1 = 0.183 M * 25 mL
V1 = 0.183 M*25 mL1.44 mL = 3.18 mL NaH4OH Diluido
Tabla 4. Peso, cantidad, concentración y densidad de las disoluciones.
Cantidad de solvente (mL)
Cantidad de disolvente (mL)
Concentración
Densidad (gmL)
1.72
25
1.2 M
1.02
0.14
25
0.10 M
1.01
1.402
25
1.44 M
1.002
0.17
25
0.183 M
1.005
3. ANALISIS DE RESULTADOS
Como ya se había dicho antes, una disolución es una mezcla homogénea a nivel molecular de dos o más sustancias puras que no reaccionan entre si y cuyos componentes se encuentran en proporciones variables1. Se había trabajado con los dos constituyentes en diferentes estados, el soluto sólido y el disolvente líquido, en donde se notó que el soluto cambio de estado físico y la solución quedaba en una sola fase, dando a entender que la cantidad de soluto se encontraba en las mismas proporciones en toda la disolución.
Se suele llamar solvente al componente que tiene el mismo estado de agregación que la disolución o al que se encuentra en mayor cantidad y el soluto(s) al otro u otros componentes2.
Cuando se disuelve el soluto, el volumen final es diferente a la suma de los volúmenes del disolvente y el soluto, dado que estos volúmenes no son aditivos, también se puede decir que las cantidades de los dos constituyentes se encuentran en proporciones diferentes entre ciertos límites, pero si se tienen los dos constituyentes en las mismas cantidades, el soluto dependerá del tipo de interacción que se produzca entre ellos3. Esta interacción está relacionada con la solubilidad del soluto en el disolvente, es decir, tiene que ver con la cantidad de soluto que es capaz de admitir este disolvente y que depende de condiciones como temperatura, presión y otras sustancias disueltas4.
Cuando se alcanza la máxima cantidad de soluto en una solución se dice que esta se encuentra saturada, si no tiene la cantidad máxima posible de soluto para una temperatura y presión dada la solución se encuentra insaturada y se le dice sobresaturada si contiene más soluto del que puede existir en equilibrio a una temperatura y presión dada5. Con respecto a las propiedades físicas que adquiere la solución se puede decir que aumenta el punto de ebullición del disolvente y disminuye su punto de congelación teniendo en cuenta que las propiedades químicas de los componentes no se alteran. En estas disoluciones sus componentes no se pueden volver a obtener por separado utilizando métodos físicos; si no por un método conocido como método de fraccionamiento, como son el caso de la destilación o la cristalización.
Las soluciones se pueden clasificar por su estado de agregación en sólidas, liquida y gaseosas. Solidas cuando el solvente es sólido y el soluto puede ser sólido, líquido o gaseoso. Liquidas si el solvente es líquido y el soluto es sólido, líquido o gaseoso. Gaseosas si el solvente es gaseoso y el soluto también; se podría hablar por igual de solutos sólidos y líquidos pero estas soluciones no son muy comunes6. Las soluciones preparadas se encontraban en estado de agregación líquido dado que ambos constituyentes se encontraban en ese mismo estado, notándose que no hubo ninguna reacción exotérmica y que el volumen de la disolución no vario pudiendo inferir que se trataban de una disolución ideal liquida. Las menores concentraciones obtenidas se dieron a partir de las otras que se encontraban en mayor concentración, concluyendo que se puede llegar a una concentración de una disolución a partir de otra de mayor concentración sin necesidad de utilizar más reactivos. Cuando los dos constituyentes de las reacciones son liquido la densidad de la disolución no baria mucho con respecto a la densidad del disolvente, ya que las cantidades de soluto agregadas a la solución no eran muy elevadas; logrando entender que estas se encontraban muy diluidas, dicho en otras palabras la cantidad de soluto estaba en una mínima proporción con respecto a la cantidad de soluto que podría agregarse a la disolución.
4. CONCLUSIONES
1.) Se logró entender que las disoluciones se pueden dar en diferentes estados de agregación, y que este estado se da por el disolvente o la sustancia que se encuentra en mayor cantidad.
2.) Se entendió que la solubilidad depende principal de los factores de temperatura y presión, dado que si una solución se encuentra saturada y se le agrega más soluto, esta puede disolverlo solo si se calienta la solución.
3.) Se comprendió que puede haber muchos estados de soluciones, pero que las más frecuentes son de un sólido en un líquido, un líquido en otro líquido y un gas con un gas. Y que las menos frecuentes son las que tiene como soluto a un sólido y como solvente a un gas.
4.) Se entendió que las propiedades físicas de una solución o disolución dependen directamente la concentración a la que se encuentra, que ha mas soluto disuelto más concentrada va a estas y que a más concentrada más densa estará.
5.) Se aprendió que las soluciones se encentran en las mismas proporciones relativas de las dos especies que lo conforman en toda la disolución y que por esta razón se puede llegar de una solución con concentración mayor a una de menor, pero que no se puede llegar de una que se encuentra en menor concentración a una que se quiera de mayor concentración.
5. PREGUNTAS COMPLEMENTARIAS
1.) Apoye o critique la siguiente afirmación: "Las soluciones y las mezclas son iguales".
Las soluciones en química, son mezclas homogéneas de sustancias en iguales o distintos estados de agregación. La concentración de una solución constituye una de sus principales características. Bastantes propiedades de las soluciones dependen exclusivamente de la concentración. Las mezclas pueden ser estables o no en el tiempo, en cambio las soluciones siempre lo son, a menos que varíen las condiciones de solubilidad
2.) ¿Cuáles son las propiedades coligativas de las soluciones? Comente sobre ellas.
Las propiedades coligativas son propiedades físicas que van a depender del número de partículas de soluto en una cantidad determinada de disolvente o solvente.
La presión de vapor: Esta propiedad está reflejada en la ley de Raoult, quien enuncio el siguiente principio: "La disminución de la presión del disolvente es proporcional a la fracción molar de soluto disuelto". Este principio ha sido demostrado mediante experimentos en los que se observa que las soluciones que contienen líquidos no volátiles o solutos sólidos, siempre tienen presiones más bajas que los solventes puros. Las soluciones que obedecen a esta relación exacta se conocen como soluciones ideales. Las presiones de vapor de muchas soluciones no se comportan idealmente.
Aumento punto de Ebullición: Un disolvente tiene número de partículas que se convierten en gas por la acción de las moléculas del soluto en la superficie. Esto provoca el descenso del punto de ebullición, pues la presión de vapor se igualara a la presión atmosférica a mayor temperatura.
Descenso punto de Congelación: En una solución, la solidificación del solvente se producirá cuando este rompa sus interacciones con el soluto y se enlace nuevamente como si estuviera puro. Para ello la temperatura debe bajar más que el punto en el cual el disolvente se congelaría puro, por lo tanto, el punto de congelación es siempre más bajo que el disolvente puro y directamente proporcional a la concentración del soluto.
Presión Osmótica: Al poner en contacto dos disoluciones de diferente concentración a través de una membrana semipermeable se producirá el paso del disolvente desde la disolución más diluida hacia la más concentrada, fenómeno conocido como osmosis. La presión osmótica es aquella que establece un equilibrio dinámico entre el paso del disolvente desde la disolución diluida hacia la más concentrada y viceversa.
6. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
(1) https://es.wikipedia.org/wiki/Disoluci%C3%B3n 13/11/2015/14:44
(2) Petrucci, R. H, Harwood, W. S, Herring F. G, En Química General, T. G. PEÑALARA S. A, 8a edición, España, 2003, p 534-546.
(3) https://es.wikipedia.org/wiki/Solvataci%C3%B3n 11/11/2015/ 10:24
(4) https://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070128141914AAGEVgO 13/11/2015/ 21:35
(5) Rosenberg, J. L, Epstein, L. M, Krieger P. J, En Química, Litográfica ingramex, 9a edición, México, 2009, p 197-200
(6) Brown, T. L, LeMay, H. E, Bursten, B. E, En Qumica la Ciencia Central, PRENTICE-HALL HISPANOAMERICA, S.A, 5a edición, México, 1991, p 493-512
Preparación de Soluciones No. 2.
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