UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE
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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS
1.
Tabla de contenido OBJETIVO ................................................................................................................ 3
2.
EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS ........................................................... 3 2.1. Equipos ................................................................................................................ 3 2.2 materiales .............................................................................................................. 3 2.3 reactivos .................................................................................................................. 3
3.
MARCO TEÓRICO .................................................................................................. 3
4.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL................................................................... 5
5.
DATOS...................................................................................................................... 6
6.
CÁLCULOS .............................................................................................................. 7
7.
RESULTADOS ......................................................................................................... 8
8.
CONCLUSIONES .................................................................................................... 8
9.
OBSERVACIONES .................................................................................................. 8
10.
RECOMENDACIÓN ............................................................................................ 8
11.
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................... 9
12.
CUESTIONARIO .................................................................................................. 9
13.
ANEXOS ............................................................................................................. 10
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1. OBJETIVO
Estudiar las formas correctas de expresar la concentración de soluciones o disoluciones tales como la molaridad, normalidad, molalidad, porcentaje en masa, (%p/p) partes por millón de masa (ppm), partes por billón de masa (ppb) y porcentaje de volumen (%v/v). Aprender a preparar disoluciones de una concentración determinada a partir de solutos sólidos y de otras disoluciones más concentradas. Tener conocimientos sobre los métodos y preparación de soluciones liquidas.
2. EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS 2.1. Equipos
Balanza analítica
2.2 materiales
Luna de reloj Espátula Vaso precipitado Folia Embudo Pipetas Varilla
2.3 reactivos
cloruro de sodio (NaCl) sulfato de cobre pentahidratado (CuSO4 5H2 O) hidróxido de sodio (NaOH)
3. MARCO TEÓRICO Una disolución también llamada solución, es una mezcla homogénea a nivel molecular o iónico de dos o más sustancias, que no reacción entre sí, cuyos componentes se encuentran en proporción que varía entre ciertos límites. Describe un sistema en el cual
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una o más sustancias están mezcladas o disueltas en forma homogénea en otra sustancia. También se puede definir como una mezcla homogénea formada por un disolvente y por uno o varios solutos. Tipos de concentración: Porcentaje referido a masa Masa de soluto por cada 100gr de solución %𝑚𝑎𝑠𝑎 =
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 (𝑔) ∗ 100 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 (𝑔)
Porcentaje referido a volumen Volumen del soluto en ml por cada 100ml de solución %𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 =
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 (𝑚𝐿) ∗ 100 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 (𝑚𝐿)
Porcentaje referido a masa-volumen Masa soluto (gr) por cada 100ml de solución %𝑚/𝑉 =
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 (𝑔) ∗ 100 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 (𝑚𝐿)
Partes por millón Miligramos (mg) del soluto por litro o kilogramo de solución Partes por Millón (ppm) =
peso de la sustancia analizada · 106 peso total
Unidades químicas Molaridad (M) Moles del soluto por cada litro de solución 𝑀=
𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 (𝑛) 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 (𝐿)
Molaridad Moles de soluto por kilogramo ( kg) de solvente 𝑚=
𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜(𝑛) 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑘𝑖𝑙𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒
Normalidad Números equivalentes gramo por litro de solución
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𝑁=
𝑒𝑞𝑠𝑡𝑜 𝑉𝑠𝑐
4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Experimento N0 1: Preparación de 50ml de una disolución de 0.5M de hidróxido sodio NaOH
Realice los cálculos para encontrar la masa de NaOH necesaria para la preparación de 540ml de una disolución 0.5M de NaOH Pese la masa calculada de NaOH sobre una luna de reloj previamente. Trasvase el NaOH pesado a un vaso precipitado de 50ml Trasvase esta disolución a una fiola de 50ml Sujete la tapa de la fiola y agite con cuidado Transfiera la solución a un frasco de plástico con etiqueta que indique la solución y su concentración EXPERIMENTO N°2: Preparación de 100ml de una disolución 0.1Mde ácido clorhídrico a partir de HCl concentrado al 37% con una densidad de 1.19g/𝒄𝒎𝟑 Realice los cálculos para encontrar el volumen necesario de HCl concentrado para la preparación de 1000 ml de una disolución 0.1M de HCl Medir el volumen determinado de HCl concentrado con una pipeta y agregar a una fiola de 100 ml previamente contenido cierta cantidad de agua destilada. Completar con agua destilada hasta el nivel de aforo. Sujeta la tapa de la fiola y agítela con cuidado. Transfiera la solución a un frasco de plástico con etiqueta que indica la solución y su concentración. EXPERIMENTO NO 3: Preparación de 100ml de una disolución de 4000ppm de CuSO4. Determine la masa de CuSO4 5H2O necesaria para la preparación de una disolución de 4000ppm de CuSO4 Pese CuSO4 5H2 O en un papel platina o en papel satinado Transfiere el CuSO4 5H2 O a un vaso y disuelva en aproximadamente 100mlde agua destilada Pasa la disolución a una fiola de 100ml
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Enrase la fiola , agite y transfiera a un frasco etiquetada
5. DATOS Experimento N0 1: Preparación de 50ml de una disolución de 0.5M de hidróxido sodio NaOH DATOS. Vsol = 50ml=0.05L CHCl
=0.5M
EXPERIMENTO N°2: Preparación de 100ml de una disolución 0.1Mde ácido clorhídrico a partir de HCl concentrado al 37% con una densidad de 1.19g/𝒄𝒎𝟑 DATOS: Vsol = 100ml=0.1L CHCl
=0.1M 𝒈
D=1,19𝒄𝒎𝟑 Concentración →37% EXPERIMENTO NO 3: Preparación de 100ml de una disolución de 4000ppm de CuSO4. DATOS:.
DSOL=DH20=1g/cm3 D=m/v Vsol = 100ml =0.1L Cppm=4000ppm Cppm =WCuso4
x106
Vsolución
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6. CÁLCULOS Experimento N0 1: Preparación de 50ml de una disolución de 0.5M de hidróxido sodio NaOH 𝑾𝑵𝒂𝑶𝑯 = 𝐶𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑋 𝑀𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑋 𝑉𝑆𝑂𝐿 𝑾𝑵𝒂𝑶𝑯 = 𝟎. 𝟓
𝒎𝒐𝒍 𝒈 𝒙 𝟒𝟎 𝒙𝟎. 𝟎𝟓𝒍 𝒈 𝒏𝒐𝒍
𝑾𝑵𝒂𝑶𝑯 = 𝟏𝒈𝒓 EXPERIMENTO N°2: Preparación de 100ml de una disolución 0.1Mde ácido clorhídrico a partir de HCl concentrado al 37% con una densidad de 1.19g/𝒄𝒎𝟑
𝑾𝑯𝑪𝒍 = 𝐶𝐻𝐶𝑙 𝑋 𝑀𝐻𝐶𝑙 𝑋 𝑉𝑆𝑂𝐿 𝑾𝑯𝑪𝒍 = 𝟎. 𝟏
𝒎𝒐𝒍 𝒈 𝒙 𝟑𝟔. 𝟒𝟓 𝒙𝟎. 𝟏𝒍 𝒈 𝒏𝒐𝒍
𝑾𝑯𝑪𝒍 = 𝟎. 𝟑𝟔𝟒𝟓𝒈𝒓 Calculo de masa
𝑾𝑯𝑪𝒍 = 𝟑𝟕% x100= 37gr 𝟑𝟕𝐠𝐫 0.3645𝑔𝑟
100 𝑔𝑟 𝐻𝐶𝑙 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑 𝑊𝐻𝐶𝑙 concentrado
𝑊𝐻𝐶𝑙 concentrado = 0.96gr calculo de volumen
𝑫𝑯𝑪𝒍 =
𝑾𝑯𝑪𝒍
𝑽 𝒔𝒐𝒍 =
𝑽 𝒔𝒐𝒍
𝟎.𝟑𝟔𝟒𝟓 𝒈𝒓 𝟎.𝟑𝟕 𝒈 𝟏.𝟏𝟗 𝟑 𝒄𝒎
= 𝟎. 𝟖𝟑𝒎𝒐𝒍
EXPERIMENTO NO 3: Preparación de 100ml de una disolución de 4000ppm de CuSO4. DSOL=DH20=1g/cm3 𝟒𝟎𝟎𝟎
𝒎𝒈 𝑾𝑪𝒖𝑺𝑶𝟒 = 𝒍 𝑽 𝒔𝒐𝒍
𝑾𝑪𝒖𝑺𝑶𝟒 = 4000 mg x 0.1L = 0.4gr INFORME DE LABORATORIO DE QUIMICA ANALITICA /EAPIM
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𝑊CuSO4 5H2O =
249.62 𝑔𝑟 CuSO4 5H2O x 0.4gr CuSO4 169.62 𝑔𝑟 CuSO4
𝑊CuSO4 5H2O = 0.6255 g 7. RESULTADOS
8. CONCLUSIONES Para llevar a cabo los objetivos de esta práctica tuvimos que aprender a realizar cálculos de concentraciones en soluciones, manejando ecuaciones, para poder despejar alguna incógnita, que nos ayudara a realizar una mezcla ya planteada debemos notar datos importantes relacionados con el volumen y la masa, para realizar porcentajes de reactivos claves para practicas futuras, ya que una mala preparación al algún reactivo se relacionara con algún error
9. OBSERVACIONES
Tener cuidado con los insumos que se usaran debido a que algunos insumos o reactivos son muy peligros Usar EPPs para evirtar accidentes lavar los materiales antes de usarlos porque pueden tener restos de reactivos usar la balanza analitica con mucho cuidado ya que es suceptible a cualquier movimiento
10. RECOMENDACIÓN
Para realizar los trabajos en laboratorio siempre es bueno tener en cuenta que cada practica que se realiza siempre se tiene que hacer con mucho cuidado y delicadez, ya que los instrumentos son bastantes frágiles a la vez peligrosos por que pueden ocasionar cortes al ser materiales de vidrio. Es muy importante utilizar los implementos de laboratorio como el mandil, que nos protege de que llegue a nuestro cuerpo los derrames de los elementos químicos reactivos.
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El laboratorio de nuestra carrera no está implementado al completo, por lo que se va la falta de más equipos de trabajo y materiales, lo que nos limita a realizar trabajos en laboratorio con equipos especializados para cada área de trabajo. Esto nos permitiría a minimizar los riesgos de sufrir un accidente, así trabajar en confianza en las prácticas a realizarse.
11. BIBLIOGRAFÍA
RAYMOND CHAG.´´Quimica´´.Séptima edicion.Mexico (2000).
HEIN, M. FUNDAMENTOS DE QUIMICA. Décima Edición. Internacional Thomson Editores. México (2001). P. 12 y 34.
12. CUESTIONARIO 1.-Explique algunas formas de expresar la concentración de soluciones que no haya sido tratada en los fundamentos teóricos. Los términos cuantitativos son cuando la concentración se expresa científicamente de una manera numérica muy exacta y precisa. Algunas de estas formas cuantitativas de medir la concentración son los porcentajes del soluto, la molaridad, la normalidad, y partes por millón, entre otras. Estas formas cuantitativas son las usadas tanto en la industria para la elaboración de productos como también en la investigación científica.
2.-Referente al experimento 1.Determine a. concentracion normal Resolución: 𝑵 = 𝑴. 𝜽 Donde :𝜃: Es un parámetro numérico que depende hidróxido entoces: 𝜃 = 1 NNaOH = 0.5.(1)= 0.5
del tipo de compuesto, como
es un
𝐸𝑞−𝑔 𝐿
b. concentración en partes por millón 𝑾𝑵𝒂𝑶𝑯 = 𝟏𝒈𝒓 𝑾𝑯𝟐𝑶 = 𝟎. 𝟎𝟓𝑳 = 𝟎. 𝟎𝟓. (𝟏𝟎𝟎𝟎𝒈) = 𝟓𝟎. 𝟎𝟎𝒈
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𝑾𝒔𝒐𝒍 = 𝑾𝑯𝟐𝑶 + 𝑾𝑵𝒂𝑯𝑶 𝟓 𝑾𝒔𝒐𝒍 = 𝟏𝒈 + 𝟓𝟎. 𝟎𝟎𝒈 = 𝟓𝟏𝒈 1𝑔
𝒑𝒑𝒎𝑵𝒂𝑶𝑯 = 51𝑔 ∗10-6
𝒑𝒑𝒎𝑵𝒂𝑶𝑯 = 𝟎. 𝟎𝟐 ∗10-6
c. concentración en ´partes por billón 1𝑔
𝒑𝒑𝒃𝑵𝒂𝑶𝑯 = 51𝑔 ∗10-9
𝒑𝒑𝒃𝑵𝒂𝑶𝑯 = 𝟎. 𝟎𝟐 ∗10-9
3.-Referente al experimento 4 .Determine a.Concentracion molar b.concentracion normal
13. ANEXOS
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