QUÍMICA ANALÍTICA

SOLUCIONES

Cuando mezclamos una cierta cantidad de un sólido con un líquido se forma una solución en la que la sustancia que se disuelve se llama soluto y la sustancia en la cual se produce la disolución se llama solvente. El soluto es la que está en menor cantidad en la disolución

Ejemplos de soluciones no sólo se encuentran en el laboratorio también en la cocina cuando agregamos sal al agua para preparar luego una sopa estamos preparando primero una solución.

En realidad ¿Qué es una solución? Una solución es una mezcla homogénea donde todas las partículas que existen en ella se encuentran como moléculas o iones individuales.Bastantes propiedades de las soluciones dependen exclusivamente de la concentración. Algunos ejemplos de soluciones son: agua salada, oxígeno y nitrógeno del aire, el gas carbónico en los refrescos y todas las propiedades: color, sabor, densidad, punto de fusión y ebullición dependen de las cantidades que pongamos de las diferentes sustancias.

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II. Objetivos:

Preparar correctamente soluciones a partir de reactivos.Adiestramiento en el manejo de cálculo químico.

III. Fundamentos.

1. Unidades físicas de concentración

Las unidades físicas de concentración están expresadas en función del peso y del volumen, en forma porcentual, y son las siguientes:

a) Porcentaje peso a peso (% P/P): Indica el peso de soluto por cada 100 unidades de peso de la solución.

b) Porcentaje volumen a volumen (% V/V): Se refiere al volumen de soluto por cada 100 unidades de volumen de la solución.

c) Porcentaje peso a volumen (% P/V): indica el número de gramos de soluto que hay en cada 100 ml de solución.

2. Unidades químicas de concentración

Para expresar la concentración de las soluciones se usan también sistemas con unidades químicas, como son:

a) Fracción molar (Xi): Se define como la relación entre los moles de un componente (ya sea solvente o soluto) de la solución y los moles totales presentes en la solución.

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b) Molaridad (M): Es el número de moles de soluto contenido en un litro de solución. Una solución 4 molar (4 M) es aquella que contiene cuatro moles de soluto por litro de solución.

c) Molalidad

En primer lugar debemos advertir que molalidad no es lo mismo que molaridad, en realidad cambian mucho los cálculos, y es un grave error pero muy frecuente.

En la molalidad relacionamos la molaridad del soluto con el que estamos trabajando con la masa del disolvente (en kg) que utilizamos.

La definición de molalidad es la siguiente:

Relación entre el número de moles de soluto por kilogramos de disolvente (m)

d) Normalidad

La normalidad es una medida de concentración que expresa el número de equivalentes de soluto por litro de solución. La definición de equivalentes de soluto depende del tipo de reacción que ocurre. Para reacciones entre

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ácidos y bases, el equivalente es la masa de ácido o base que dona o acepta exactamente un mol de protones (iones de hidrógeno).

e) Formalidad(F)

Es el número de peso-fórmula-gramo o Masa Molecular por litro de disolución.

El número de peso-fórmula-gramo tiene unidad de g / PFG.

IV. Materiales y reactivos.

Materiales:

o Fiola.o Matraz Erlenmeyer.o Pipeta.o Balanza.o Bombilla.o Luna de reloj.o Espátula

Reactivos:

o HCL.o NaOH.o Agua destilada.

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Parte experimental.

1. Preparar 150 ml de solución HCL 0,1 normal (N). El ácido clorhídrico tiene una pureza de 35%, densidad=1,185, peso molecular: 36,46

N ×V ×PM= WSOLUTO

(0,1) (0,15) (36,46)= 0,55W SOLUTO.

D=MV→V=M

D

V=MD

= 0.55 g

1.185 g /cm3=0.46 cm3

0.46→35 %X→100 %

X=100 %×0.4635 %

X=1.31ml

2. Preparar 250 ml de solución HCL 0,1 N. Tiene una pureza de 35%.

Pureza de HCL¿35 % p

Densidad de HCL ¿1.185 g/cm3

Peso Molecular de HCL¿36.46 g/mol

Fórmula.

N. V. PM = WSOLUTO.

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Normalidad = equivalentes gramo de soluto / litros de solución

N = equivalentes g soluto / L solución

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(0.1) (0,25) (36,46) = 0.91 WSOLUTO

D=MV→V=M

D

V= MD

=0.91g

1.185 g / cm3=0. 77 cm3

0.77→35 %X→100 %

¿ 0,77 x100 %35 %

X=2,2m

3. Preparar 75 ml de solución NaOH 0,1 N. Tiene una pureza de 97%.

Pureza de HCL¿97 % p

Peso Molecular de HCL¿40 g /mol

Fórmula.

N. V. PM = WSOLUTO.

(0.1) (0,075) (40) = 0,3 WSOLUTO

0,3→97 %X→100 %

¿ 0,3 x100 %97 %

X=0,31ml

4. Preparar 200 ml de solución NaOH 0,8 N. Tiene una pureza de 97%.

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Pureza de NaOH¿97 % p

Peso Molecular de HCL¿40 g /mol

Fórmula.

N. V. PM = WSOLUTO.

(0.8) (0,2) (40) = 6,4 WSOLUTO

6,4→97 %X→100 %

¿ 6,4 x100 %97 %

X=6,60ml

5. Preparar 115 ml de solución NaOH 0,8 N. Tiene una pureza de 97%.

Pureza de NaOH¿97 % p

Peso Molecular de NaOH¿40 g /mol

Fórmula.

N. V. PM = WSOLUTO.

(0.8) (0,115) (40) = 3,68 WSOLUTO

3,68→97 %X→100 %

¿ 3,68x 100 %97 %

X=3,80ml

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6. Preparar 315 ml de solución HCL 0,5 N. Tiene una pureza de 35%.

Pureza de HCL¿35 % p

Densidad de HCL ¿1.185 g/cm3

Peso Molecular de HCL¿36.46 g/mol

Fórmula.

N. V. PM = WSOLUTO.

(0.5) (0,315) (36,46) = 5,74 WSOLUTO

D=MV→V=M

D

V=MD

= 5,74 g

1.185 g /cm3=4,84cm3

4,84→35 %X→100 %

¿ 4,84 x 100 %35 %

X=13,83ml

7. Preparar 180 ml de solución HCL 0,9 N. Tiene una pureza de 38%.

Pureza de HCL¿38 % p

Densidad de HCL ¿1.185 g/cm3

Peso Molecular de HCL¿36.46 g/mol

Fórmula.

N. V. PM = WSOLUTO.

(0.9) (0,18) (36,46) = 5.91 WSOLUTO

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D=MV→V=M

D

V=MD

= 5.91g

1.185 g /cm3=4,99cm3

4,99→38 %X→100 %

¿ 4,99 x100 %38 %

X=13,13ml

8. Preparar 100 ml de solución HCL 2 N. Tiene una pureza de 36,5%.

Pureza de HCL¿36,5 % p

Densidad de HCL ¿1.185 g/cm3

Peso Molecular de HCL¿36.46 g/mol

Fórmula.

N. V. PM = WSOLUTO.

(2) (0,1) (36,46) = 7,29 WSOLUTO

D=MV→V=M

D

V=MD

= 7,29g

1.185 g /cm3=6.15cm3

6,15→36,5 %X→100 %

¿ 6,15x 100 %36,5 %

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X=16,85ml

9. Preparar 175 ml de solución HCL 3N. Tiene una pureza de 37%.

Pureza de HCL¿37 % p

Densidad de HCL ¿1.185 g/cm3

Peso Molecular de HCL¿36.46 g/mol

Fórmula.

N. V. PM = WSOLUTO.

(3) (0,175) (36,46) = 19,4 WSOLUTO

D=MV→V=M

D

V=MD

= 19,14 g

1.185 g /cm3=16,15cm3

16,15→37 %X→100 %

¿ 16,15x 100 %37 %

X=43,6ml

10. Preparar 80 ml de solución HCL 4N. Tiene una pureza de 36%.

Pureza de HCL¿36 % p

Densidad de HCL ¿1.185 g/cm3

Peso Molecular de HCL¿36.46 g/mol

Fórmula.

N. V. PM = WSOLUTO.

(4) (0,08) (36,46) = 11,67 WSOLUTO

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D=MV→V=M

D

V=MD

= 11,67 g

1.185 g /cm3=9,85cm3

9,85→36 %X→100 %

¿ 9,85 x100 %36 %

=27,36

11.Preparar 50 ml de solución HCL 0,8N. Tiene una pureza de 40%.

Pureza de HCL¿40 % p

Densidad de HCL ¿1.185 g/cm3

Peso Molecular de HCL¿36.46 g/mol

Fórmula.

N. V. PM = WSOLUTO.

(0,8) (0,05) (36,46) = 1,46 WSOLUTO

D=MV→V=M

D

V=MD

= 1,46 g

1.185 g /cm3=1 ,23cm3

1,23→40 %X→100 %

¿ 1,23x 100 %40 %

X=3,075ml

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V. CONCLUSIONES

En esta práctica hemos aprendido a realizar soluciones de acuerdo a un problema.Preparar bien las soluciones y tener experiencia.

VI. ANEXOS

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