Laboratorio de Química General II Práctica No. 1 Preparación de disoluciones Semestre 2015-2 __________________________________________________________________________________________
Gaveta 41 11/02/2015
Práctica 1. Preparación de disoluciones y determinación de la concentración de una disolución por medio de una valoración (titulación) RESULTADOS Y ANÁLISIS 1.
Llena la siguiente tabla con los valores experimentales, tomando en cuenta los coeficientes estequiométricos de la reacción realizada.
Tabla 1. Normalización de NaOH. eacción:
HFt –
Cantidad de biftal biftalato ato (HFt (HFt ) (mol)
+
OH –
→
Ft2 –
+
H2O
No. de muestra
Masa de biftalato de potasio (g)
Cantidad de NaOH que reaccionó (mol)
Volumen de NaOH consumido (mL)
Concentración de NaOH (M)
1
0.152
7.45x10 -4
7.45x10 -4
7.7
0.096
2
0.157
7.77x10 -4
7.77x10 -4
7.8
0.098
3
0.152
7.45x10 -4
7.45x10 -4
8
0.091
Promedio =
0.152 1204 7.7.4545 1010− 1 ≡ 1 , : − 7.457.710 10−3 0.096
Cálculo tipo:
2.
0.095
Completa la siguiente tabla con la cantidad de biftalato usado para cada valoración. En la última columna, coloca el volumen calculado de disolución de NaOH 0.10 M necesario para reaccionar con cada muestra.
Tabla 2. Cálculo de volúmenes esperados en las valoraciones de NaOH con biftalato. Masa de biftalato Cantidad de Volumen teórico No. de muestra de potasio (g) biftalato (mol) de NaOH (mL) 1
0.152
7.45x10 -4
7.45
1
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2 3 Cálculo tipo:
3.
0.157
7.77x10 -4
7.77
0.152
7.45x10 -4
7.45
0.152 12047.45 10− 1 ≡1 , : − 7.45 100.1 7.45 10−37.45
Calcula el porcentaje de error para cada muestra. ¿Qué tan semejante es la molaridad (M) obtenida con la esperada?
Tabla 3. Porcentajes de error de cada valoración. No. de muestra % Error
R= La
1
4%
2
2%
3
9%
%|0.10.|| 100 % 0.1096| 1004%
molaridad es muy cercana con un promedio de error del 5%
¿Qué tan semejantes son entre sí los tres valores de molaridad obtenidos para la disolución de NaOH? Los valores son muy semejantes, pues ninguna de ellas pasa de 0,1 ni baja de 0,90, se puede decir que son valores precisos. ¿Cuál es la desviación estándar? El concepto de desviación estándar se refiere a la relación de diferencia entre los valores de los datos experimentales obtenidos. En nuestro experimento el valor numérico de la desviación estándar fue 2.0816x10 -3.
4.
5.
¿A qué pueden atribuirse estas diferencias? Estas diferencias se le pueden atribuir a la
incertidumbre de los instrumentos utilizados y al error de paralaje que como observadores cometimos.
2
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Investiga y escribe la fórmula de la desviación estándar:
√ ∑= 1 6.
Si tuvieras que repetir la determinación, ¿qué modificaciones y precauciones tomarías? Verificar la calibración de los instrumentos utilizados o conocer la incertidumbre de los instrumentos utilizados y repetir varias veces el experimento para asegurar mayor precisión y exactitud en los resultados.
Análisis de resultados A partir de nuestros resultados obtenidos en el laboratorio la concentración que hemos preparado tuvo un porcentaje de error promedio de 5% ya que los factores que nos afectaron fue que se perdió en una muestra aproximadamente 1mL y en otra muestra por 1 gota nos pasamos.
CUESTIONARIO ADICIONAL ¿La cantidad de agua añadida al biftalato de potasio tiene alguna influencia en la determinación de la concentración de la disolución de NaOH? El agua añadida al biftalato de potasio no influye, pues solo se utiliza como medio para llevar a cabo la reacción.
1.
Describe cómo prepararías 50 g de una disolución de KOH al 10 % m/m. Incluye los cálculos correspondientes. 1.- Con una balanza analítica se pesan 5 g de KOH 2.- En un vaso de precipitados se agregan los 5 g de KOH y se disuelven con 25 g (25mL considerando la densidad del agua) de H 2O que se medirán con una pipeta 3.- Se vierte al matraz aforado todo el contenido de la mezcla 4.- Se mide la temperatura y esta debe estar a temperatura ambiente. 5.- Se afora, esto es agregar agua hasta que el menisco de este esté por encima de la línea de aforo. 6.- Colocar el tapón y homogeneizar. 7.- Verter el contenido en el recipiente para su almacenamiento Cálculos: 2.
ó % 50 (10100)5
3
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5 0.089 0.089 0.05 1.79
Describe el procedimiento experimental necesario para preparar, a partir de la disolución anterior, 100 mL de otra con concentración 1 M. Incluye tu estrategia de cálculo. 1.- Con una pipeta graduada 10mL se mide un volumen de 58.18mL De la disolución anterior 2.- En un vaso de precipitados se agregan los 58.18mL de KOH a los 50 mL de H 2O que se medirán con una probeta previamente. 3.- Se vierte al matraz aforado todo el contenido de la mezcla 4.- Se mide la temperatura y esta debe estar a temperatura ambiente. 5.- Se afora, esto es agregar agua hasta que el menisco de este esté por encima de la línea de aforo. 6.- Colocar el tapón y homogeneizar. 7.- Verter el contenido en el recipiente para su almacenamiento 3.
Cálculos:
.
Tomando la fórmula: V 1C1=V2C2 V1=
V1=
= 56.18 mL
¿Cómo prepararías 50 mL de una disolución de KOH al 10 % m/m? Como consideramos que la densidad es de 1g/mL se hace exactamente el mismo procedimiento que en la pregunta 2. Expresa la concentración de la disolución 1 M de KOH en % m/V 4.
Cálculos:
156 1005.6%/ 11000 ___________________ %m/V
Describe el procedimiento experimental necesario para preparar 50 mL de una disolución 0.1 M de HCl a partir de HCl concentrado (37 % m/m y densidad 1.18 g/mL), si solamente se tiene una pipeta graduada de 10 mL y una matraz aforado de 50 mL. 4
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Cálculos: 1.- Con una pipeta graduada 10mL se mide un volumen de 0.42mL de HCl 2.- En un vaso de precipitados se agregan los 0.42mL de HCl a los 50 mL de H 2O que se medirán con una probeta previamente. 3.- Se vierte al matraz aforado todo el contenido de la mezcla 4.- Se mide la temperatura y esta debe estar a temperatura ambiente. 5.- Se afora, esto es agregar agua hasta que el menisco de este esté por encima de la línea de aforo. 6.- Colocar el tapón y homogeneizar. 7.- Verter el contenido en el recipiente para su almacenamiento
3 . / 3./. 11.912 ó . . HCl al 37% con una densidad de 1.18 g/mL
Tenemos que 37% = entonces
= 84.75 mL = 0.08475 L
= 1.01 mol
M=
M=
Tomando la fórmula: V 1C1=V2C2 V1=
V1=
= 0.42 mL
La fenolftaleína empleada en esta práctica como indicador, es una disolución al 1 % m/V en etanol, de una sustancia de fórmula C 20H14O4 ¿Qué masa de fenolftaleína pura se requiere para preparar 25 mL de disolución indicadora? ¿Cuál es la molaridad de ésta? Cálculos:
í3 í 25mLdis
=0.025g fenolftaleina =3.14M
____________0.025______ g ________3.14__________ M
PREGUNTA FINAL Cuando preparamos una disolución a partir de una cantidad de reactivo que se disuelve completamente hasta un volumen fijo. ¿Qué procedimiento se debe realizar para conocer su concentración exacta? Una titulación o estandarización ¿Por qué? Porque en esta se utiliza una solución estándar de concentración conocida, se agrega un indicador a la otra muestra de concentración desconocida (analito) y se le agrega la solución estándar de gota en gota hasta observar un cambio de color, lo cual indica que todos los iones de hidrogeno del ácido han reaccionado con todos los iones de hidróxido para formar agua y se forman también las sales correspondientes. 5
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Conclusión En esta práctica aplicamos procedimientos ya vistos en la materia de química general I como la preparación de disoluciones y con esto los conceptos de concentración, densidad y solubilidad. Además aprendimos procedimientos y conceptos nuevos como la titulación, para así conocer la concentración exacta de la disolución preparada.
Bibliografía
Raymond Chang, Química, 9a edición, China, Mc Graw Hill, 2007 Brown, Theodore L. Química, la ciencia central. 3ª edición Pearson Education, México, 1987
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