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Soluciones Reales e Ideales Lisseth Encalada, Ing. Jessica Criollo.

Universidad de Cuenca, Facultad de Ciencias Químicas, Carrera de Ingeniería Ambiental Asignatura: Fisicoquímica, Cuenca – Ecuador, Fecha de entrega: 27-mar-14

1. Presentación de la práctica: En esta práctica se va a presentar el principio de comportamiento de las soluciones pudiendo ser reales o acercarse a la idealidad, para ello se va a observar ciertos comportamientos de soluciones al disolver cuatro tipos de solutos en agua como disolvente, para ello se utilizará el equipo adecuado para mostrar la variación de ciertos parámetros como la temperatura y el volumen del solvente antes de agregar el soluto y luego de la solución ya preparada. 2. Requisitos, precauciones y evaluación Requisitos Revisar lo visto en clase con la profesora, para poder saber lo se está realizando. Precauciones 

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Hay que tener presente que si se trabaja con reactivos peligrosos, se debe manejar normas de seguridad para evitar cualquier accidente en el laboratorio, para ello antes de empezar por colocarnos el mandil y siempre trabajar con guantes. Para el caso del etanol que es una sustancia muy inflamable, debiéndose tomar algunas normas de seguridad que observamos en la tabla de precaución sobre riesgos específicos y estas son: tener el recipiente en sitio ventilado; mantener lejos de fuentes de ignición, no fumar; evitar respiras sus gases, humos, vapores aerosoles; evitar la acumulación de cargas electrostáticas. Para la sacarosa no hay ninguna norma de seguridad ya que no es un reactivo. El hidróxido de sodio es corrosivo para los ojos, piel y el tracto respiratorio, corrosiva por ingestión también. El Cloruro de amonio puede llegar a causar enrojecimientos en la piel ojos, vías respiratorias, sus humos son tóxicos e irritantes, se tiene que manejar con sumo cuidado.

Evaluaciones Dominar el la parte de soluciones y su clasificación de estas para así poder realizar correctamente la práctica. 3. Objetivos Determinar qué soluciones del laboratorio tienen comportamiento ideal y cuales real. 4. Materiales, reactivos, equipos Materiales: probeta graduada, pipeta, termómetro, vaso de precipitación, luna de reloj, espátula. Reactivos: NH4Cl (cloruro de amonio), NaOH (hidróxido de sodio), sacarosa, etanol, agua destilada. Equipos: balanza analítica. Lisseth Encalada de quinto ciclo de la carrera Ingeniería Ambiental, [email protected] ² Ing. Jéssica Criollo profesora de la carrera de Ingeniería Ambiental, [email protected]

5. Exposición Solución: es una mezcla homogénea de dos o más componentes muy relacionados, perdiendo las características que poseía individualmente. La mezcla se da en una sola fase pudiendo ser sólida, liquida o gas y no puede separase mediante métodos físicos. Soluto y solvente: componentes de la solución; siendo el soluto el que se encuentra en menor cantidad y pudiendo ser sólido, líquido o gas, y el solvente es el que se encuentra en mayor cantidad, ahí se disuelve el soluto, la fase del solvente es el que toma la solución, pudiendo ser igualmente sólido, líquido o gas. Soluciones reales e ideales: en las soluciones reales existe cambio en la distribución espacial de las moléculas, dándose transferencia de energía por la interacción de sus partículas y cuando la atracción entre moléculas del soluto y del solvente, es mayor existe una deviación negativa, cuando la atracción entre moléculas del soluto y del solvente, es menor existe una deviación positiva; en las soluciones ideales la naturaleza del soluto y del disolvente son muy parecidas, por lo tanto no hay variación de la estructura espacial, las características más importantes de estas son que al mezclar los elementos puros no va a haber cambio en el volumen ni es su temperatura, con variación de entalpia igual a cero y entropía mayor a cero, estas obedecen a la ley de Raoult. 6. Proceso y procedimiento 6.1 Proceso DETERMINAR SI SON SOLUCIONES REALES O IDEALES

6.2 Procedimiento

Sacar datos sobre variaciónes de temperatura o volumen de la soluciones

hacer análisis de los datos obtenidos dentro de la práctica

plantear razonamientos

sacar conclusiones a partir de los razonamientos planteados

1. Medir en una probeta graduada 50 ml de agua destilada. 2. Medir la temperatura del agua destilada con el termómetro. 3. Pesar 2 g de reactivo en la balanza, para el caso de reactivos líquidos como el etanol trabajar con la densidad para medir el volumen de los 2 g de soluto en la probeta directamente. 4. Calcular el volumen del soluto. 5. Colocar el soluto en el agua destilada. 6. Mover con una varilla e inmediatamente colocar el termómetro para verificar algún cambio de temperatura. 7. Datos y cálculos:

Lisseth Encalada de quinto ciclo de la carrera Ingeniería Ambiental, [email protected] ² Ing. Jéssica Criollo profesora de la carrera de Ingeniería Ambiental, [email protected]

T° H2O/ °C T° SOLUCIÓN /°C V H2O/ ml NH4Cl 21,7 19,1 NaOH 20,3 26,1 SACAROSA 20,6 21,8 ETANOL 20,5 23,7

V SOLUCIÓN/ ml ∆T° /°C ∆V / ml 50 51,3 -2,6 1,3 50 50 5,8 0 50 50 1,2 0 50 52,5 3,2 2,5

8. Resultados La variación de la temperatura en las soluciones de cloruro de amonio, hidróxido de sodio y etanol en agua destilada, fue mayor que en la solución de sacarosa en agua destilada. La variación de volumen se dio solamente en las soluciones de cloruro de amonio y de etanol. 9. Conclusiones y recomendaciones Las cuatro soluciones se dieron en un solvente de agua destilada con cloruro de amonio, hidróxido de sodio, etanol y sacarosa respectivamente como solutos. Así pudiendo darnos cuenta de una de sus propiedades como su homogeneidad (soluciones ideales). En la solución de sacarosa en agua destilada hay poca variación de temperatura, caracterizándola como solución ideal; en las tres restantes se presenta variación notable de temperatura, como se observa en la tabla para el caso del hidróxido de sodio y etanol la variación de la temperatura es muy elevada, significando que existe cambio en la distribución espacial y que hay interacción entre moléculas , para el caso de estos dos compuestos su entalpia va a ser negativa, ya que son exotérmicas, pues se dieron liberando calor; y para el caso del cloruro de amonio su entalpia fue positiva pues su variación de temperatura fue negativa, es decir ocurrió una reacción endotérmica en la solución, las características de estas tres últimas son de soluciones reales. En el caso del volumen podemos observar en nuestros datos que el cloruro de amonio y el etanol aumentaron su volumen, mientras que en la solución de sacarosa y el hidróxido de amonio no aumento en nada el volumen, teniendo características reales las dos el cloruro de amonio y el etanol e ideales el hidróxido de sodio y la sacarosa, esto en cuanto al volumen. De esto podemos concluir que el cloruro de amonio es una solución real ya que presenta las dos características, es decir existe variación de temperatura y variación de volumen, por lo tanto esta solución es completamente real. Si analizamos el caso del hidróxido de sodio nos damos cuenta que vario mucho la temperatura pero no tuvo cambio de volumen, pero se le acredita como una solución real ya que posee una de estas características con gran variación. En el caso de la sacarosa vemos que no hubo aumento de volumen y la variación de temperatura fue insignificante, o nos dio un valor tal vez por algún error de medición, a esta solución se le da el carácter de ideal por tales razones. Finalmente para el etanol que tuvo un cambio de temperatura y volumen se le da el carácter de real. Se recomienda para las próximas prácticas ser más precisos al momento de medir algún para metro como el volumen y la temperatura. Referencias: DE PAULA, Atkins/”Química física”/ Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires: 2008/8va edición. ISBN: 9789500612487 Universidad Nacional del Nordeste Facultad de Medicina Cátedra de Biofísica:” Solución”, (Fecha de consulta: 20/03/14), < http://www.med.unne.edu.ar/catedras/fisiologia/diapos/014.pdf > Lisseth Encalada de quinto ciclo de la carrera Ingeniería Ambiental, [email protected] ² Ing. Jéssica Criollo profesora de la carrera de Ingeniería Ambiental, [email protected]