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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA UNIVERSIDAD POLITÉCNICA TERRITORIAL DEL ESTADO LARA “ANDRÉS ELOY BLANCO” PROGRAMA NACIONAL DE FORMACIÓN EN SISTEMA DE CALIDAD Y AMBIENTE

MANUAL DE LABORATORIO DE QUIMICA TRAYECTO 1

Medidores Estequiométricos de la Eficiencia de una reacción química

Elaborado por: Lic Carlos Medina. Modificado y adaptado por: Ingº Virginia Davis.

Barquisimeto, Septiembre 2016

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL N° 3 PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES LÍQUIDAS BINARIAS A PARTIR DE UN LÍQUIDO (Soluto disponible es líquido)

Objetivos: 1. Preparar disoluciones diluidas a partir de disoluciones más concentradas. 2. Interpretar la terminología señalada en la etiqueta de un frasco de reactivo. Base Teórica: Una disolución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. El soluto es la sustancia presente en menor cantidad, y el disolvente es la sustancia que está en mayor cantidad. Una disolución puede ser gaseosa (como el aire), sólida (como una aleación) o líquida (agua de mar, por ejemplo). En la presente práctica se prepararan disoluciones acuosas, en las cuales el soluto puede ser un líquido o un sólido y el disolvente siempre será el agua. Los químicos diferencian las disoluciones en base a su capacidad para disolver el soluto. Una disolución saturada contiene la máxima cantidad de un soluto que disuelve un disolvente en particular, a una temperatura específica. Una disolución no saturada contiene menos cantidad de un soluto que la que puede disolver. Un tercer tipo es la disolución sobresaturada, contiene más soluto que el que puede haber en una disolución saturada. La concentración de una disolución es la cantidad de soluto presente en una cantidad dada de un disolvente. La concentración de una disolución se puede expresar en muchas formas distintas. Para expresarla en términos cuantitativos se emplean las unidades físicas y químicas. En la tablas 1 y 2 se presentan las unidades de concentración Tabla 1: Unidades físicas de concentración

Unidad

Símbolo

Expresión

Porcentaje en peso

% m/m

% m/m =

Porcentaje en volumen

% v/v

% v/v =

Porcentaje masa/volumen

% m/v

% m/v =

Partes por Millón (masa/volumen)

ppm(m/v)

ppm (m/v) =

g.soluto 100 g. solucion ml.de sto 100 ml. solucion. g. de sto 100 ml. solución g. de sto

Partes por Millón (masa/masa)

ppm(m/m)

ppm(m/m) =

1000000 mL. solución g. de sto 1000000 g. solución

Partes por Millón (volumen/volumen)

ppm(v/v)

ppm (v/v) =

mL. de sto 100000 ml. solución

Tabla 2: Unidades químicas de concentración

Unidad

Símbolo

Mol/litro

C(mol/l)

Expresión

C = moles de sto L solución Equivalente/litro o N = equiv-g de sto N(eq-g/L) Normalidad L solución Molalidad m = moles de sto m(mol/kg) kg. solvente nº: número; sto: soluto ; m: masa ; ste: solvente; L: litro; mL :mililitro

Métodos de preparación de las disoluciones Existen dos (02) métodos para preparar disoluciones acuosas: a. uno por pesada (soluto sólido) y b. otro por dilución (soluto líquido). El método a utilizar para preparar una solución cuando el soluto disponible es líquido es por dilución que es el procedimiento que se sigue para preparar una dilución menos concentrada a partir de una más concentrada. Al efectuar un proceso de dilución, conviene recordar que al agregar más disolvente a una cantidad dada de la disolución concentrada, su concentración cambia (disminuye) sin que cambie el número de moles presente en la dilución, en otras palabras, g. soluto en solución concentrada = g. soluto en solución diluida (Principio de dilución) Igualmente se puede escribir moles de soluto en solución concentrada = moles de soluto en solución diluida (Principio de dilución) equiv. –g. de soluto en solución concentrada = equiv-g. de soluto en solución diluida (Principio de dilución)

Puesto que molaridad se define como el número de moles de soluto en un litro de disolución, el número de moles de soluto está dado por:

moles de soluto xvolumendesolución  moles de soluto Litro de solución

o C (mol/L).V(L) = moles de soluto

Como todo el soluto proviene de la disolución concentrada original, se conc luye que Cc. Vc.

=

moles de soluto en solucion concentrada =

Cd. Vd. moles de soluto en solucion diluida

Donde: Vc = volumen de la disolución concentrada Cc = Concentración de la disolución concentrada VD = Volumen de la disolución diluida CD = Concentración de la disolución diluida Consideraciones a seguir para la preparación de disoluciones por dilución:  Analizar si los solutos disponibles y requeridos son iguales o diferentes 

El objetivo en la preparación es conocer “VC” a usar:

Vc  

VD x CD CC

Los moles o gramos de soluto de la disolución concentrada debe ser el mismo de la disolución diluida



La unidad de concentración de la disolución concentrada debe ser la misma de la disolución diluida.



La solución disponible debe tener una concentración superior a la que se desea preparar (requerida).



La disolución disponible aporta la siguiente información: Densidad de la disolución: es la relación que existe entre la cantidad de masa de una

sustancia

masa.  solución 

respecto

al

volumen

que

ocupa

dicha

m solución g sto y Pureza: % m/m = V solución 100 g solución

Masa Molar (MM) y eq-g/mol, si la unidad de concentración es en Normalidad 

Las concentraciones a utilizar son: % m/v, % v/v, ppm (m/v), C y N. Son las únicas concentraciones que vienen expresadas en unidades de volumen.

La información que debe llevar la al momento de rotular una solución es la siguiente:     

Sustancia Concentración ¿Cómo preparó la solución? ¿Quién preparó la solución? Fecha de preparación H2SO4 0,35N Medi 5,72 mL de H2SO4 6,12 N en 100 mL Virginia Davis 16-09-2016

H2SO4 0,35 N Medi 5,72 mL de H2SO4 25% m/m;



= 1,2 g/mL en 100 mL Virginia Davis 16-09-2016

Ejercicios que debe resolver para realizar la actividad Experimental # 3 (Soluto disponible líquido) 1. Prepare 50 mL de solución CHCl3 0,32 C a partir de CHCl3 99,0 %m/m. Para determinar la densidad de la solución se sabe que 1L= 1,47 Kg 2. Prepare 50 mL de solución CH3COOH 0,32 N a partir de CH3COOH 99,7 %m/m; ρ = 1,05 g/mL. 3. Prepare 50 mL de solución H2SO4 0,32 N a partir de H2SO4 99,7 %m/m; ρ = 1,84 g/mL. 4. Prepare 50 mL de solución de Cl 0,87 % m/v a partir de HCL 37 %m/m; ρ = 1,19 g/mL. 5.

¿Cuál será la concentración en eq-g/L o mol/L de una solución de H2SO4 de densidad 1,18 Kg/L y 37 %m/m?

6. ¿Cuál es el valor de la concentración en %(m/v) de 25 mL de solución de HCl que fue preparada con 10 mL de HCl al 0,5% m/v? 7. Prepare 250 mL de solución de hidróxido de sodio 350 ppm (m/v), a partir de una solución de hidróxido de sodio 0,32 C. 8. Cuantos mL de solución de acido sulfúrico (25% m/m; d= 1,2 g/mL), se necesitan para preparar 100 ml de solución de acido sulfúrico 0,35 N.

PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES LÍQUIDAS BINARIAS A PARTIR DE UN LÍQUIDO (Soluto disponible es líquido)