Actividad 6.PreparaciÓn de Solucionesdoc

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA NACIONALUNEFA – NÚCLEO YARACUY

ACTIVIDAD 6. PREPARACIÓN DE SOLUCIONES QUÍMICAS

Objetivos

Adquirir habilidades y destrezas en la manipulación de equipos de medición de volumen.

Identificar las diferentes unidades en que se expresa la concentración de las soluciones.

Preparar soluciones empleando unidades de concentración físicas y químicas.

Introducción

En su día a día, el ser humano prepara jugos para calmar la sed, plaguicidas para

combatir plagas y herbicidas para eliminar el monte. De igual manera, la industria de alimentos,

agrícola, farmacéutica, petrolera, entre otras, utilizan ciertas mezclas que son necesarias para

la preparación de los productos generados por ellas. Estas y otras mezclas que hacen la vida

más cómoda es lo que se denomina soluciones.

Una solución se define como una mezcla de dos sustancias: el soluto y el solvente. El

soluto es la sustancia que se disuelve y, por lo general, se encuentra en menor cantidad.

Mientras que el solvente, es la sustancia que disuelve el soluto y por lo tanto se encuentra en

mayor proporción en la solución.

En forma general:

Entre los tipos de soluciones se encuentran:

Cuadro1. Algunos tipos de soluciones.

Soluto Solvente EjemploGas Gas AireGas Líquido Bebida GaseosaLíquido Sólido Amalgamas: Mercurio en OroLíquido Líquido Bebidas Alcohólicas, GasolinaSólido Líquido Salmuera, Suero FisiológicoSólido Sólido Aleaciones: Acero, Bronce

El cuadro 2, muestra algunas unidades en que se mide la cantidad de solución es:

Cuadro 2.

Algunas unidades en que se mide la cantidad de solución.

SOLUCIÓN (sol) SOLUTO (sto) SOLVENTE (ste)

Litro (l) Litro (l) Litro (l)

Mililitro (ml) Mililitro (ml) Mililitro (ml)

Gramo (gr) Gramo (gr) Gramo (gr)

Mol (mol) Mol (mol) Mol (mol)

Ing. Carlos Rivero/2008 Página 1 de 6



Pero el soluto y el solvente se mezclan en una proporción que determina la

concentración de la solución resultante. Para conocer la concentración de las soluciones se

emplean dos tipos de unidades de concentración: unidades físicas y unidades químicas.

Cuadro 3.

Unidades físicas de concentración.

Unidad física Fórmula

%masa/masa

(%m/m)

%volumen/volumen

(%v/v)

%masa/volumen

(%m/v)

Partes por millón

(ppm)

Fracción molar

Cuadro 4.

Unidades químicas de concentración

Unidad química Fórmula

Molaridad (M)

Molalidad (m)

Normalidad (N)

Para la fórmula :

En soluciones ácidas, n es el número de iones H+.

En soluciones básicas, n es el número de iones OH-.

En sustancias que se oxidan o se reducen, n es el número de electrones

transferidos por unidad fórmula. Por ejemplo, en la ecuación química:

, el Mn cambia su número de oxidación

de 7+ a 2+, es decir transfiere 5 electrones. Por lo tanto, en este caso, para la

fórmula antes mencionada n = 5.

En otro orden de ideas, también se pueden preparar soluciones por dilución. Para ello, se

parte de una solución de concentración conocida y se debe calcular el volumen de dicha




solución requerido para preparar una segunda solución de concentración menor y volumen

conocido; se razona que ambas soluciones tendrían la misma masa de soluto. Esto es obvio,

debido a que un volumen de la primera solución se diluye con agua para preparar la segunda,

sin alterar la cantidad total de soluto disuelto (utilizado para preparar la primera). Si la masa de

ambas soluciones son iguales, se cumple:

En donde, concentración 1 y volumen 1, se refieren a la primera solución, también

llamada solución madre y la concentración 2 y el volumen 2 a la segunda solución, es decir, a

la que se desea preparar. Es importante mencionar, que para el uso de dicha relación las

unidades de concentración de ambas soluciones deben ser las mismas, las mas usadas son

normalidad y molaridad.

De su Interés

¿Qué se entiende por solución insaturada, saturada?

Determine el volumen de de tetracloruro de carbono (CCl4), que debe disolverse en 400

ml de benceno (C6H6) para obtener una 430 ml de solución cuya concentración sea 6,98% v/v.

¿Que cantidad de sal se debe diluir en agua para obtener 400 ml de solución al 5 % p/v?

¿Cuántos mL de HCl 12,0 M y cuántos mL de H2O se requieren para preparar 300 mL de

una solución 0,1 M de HCl?.

Determine la masa de sulfato de sodio (Na2SO4), MM = 142 g/mol, necesaria para

preparar 400 mL de solución 1 N de esta sal.( Respuesta 28,4g)

Calcule el volumen de solución 0,2 M de NaOH, requerido para prepara 100 ml de dicha

solución con una concentración 0,1 M (Respuesta = 50 ml).

Trabajo de Laboratorio

Equipos Reactivos

Balanza Cloruro de sodio (sal de mesa)

Vidrio de Reloj Sacarosa (azúcar)

Espátula Alcohol isopropílico (alcohol medicinal)

Matraz aforado Ácido bórico (polvo mata cucaracha)

Pipetas Ácido Clorhídrico

Pizetas Hidróxido de sodio

Embudo de vidrio Fenolftaleína

Tirro Agua destilada

Actividad 1: Prepare 250 ml de solución de NaCl al 2% m/v

Procedimiento:




Calcule la cantidad de soluto requerido para preparar el volumen de solución

requerido.

Mida en la balanza la cantidad de soluto obtenida en el paso anterior. Para ello,

pese primero el vidrio de reloj y anote el resultado. A continuación realice la

pesada por adición, agregando NaCl hasta completar la cantidad requerida.

Una vez medida la cantidad de sustancia, arrástrela con agua destilada desde el

vidrio de reloj, a través de un embudo, teniendo cuidado de que el líquido caiga

dentro del matraz, sin salpicaduras.

Complete el volumen deseado llevando el menisco de la solución a nivel de la

línea de enrase del matraz aforado.

Homogenice la solución agitando con inversión, el contenido del matraz

previamente tapado.

La solución preparada se rotula indicando su concentración.

Actividad 2: Prepare 50 ml de solución al alcohol isopropílico al 6% v/v

Procedimiento:

Calcule el volumen de soluto requerido para preparar 50 ml de solución.

Mida el volumen de soluto calculado, utilizando para ello el instrumento

adecuado.

Tome un matraz aforado de 50 ml, agregue una pequeña cantidad de agua

(aproximadamente 10 ml), luego agregue el volumen de alcohol medido.

Una vez diluido el alcohol, agregue agua destilada hasta alcanzar la línea de

aforo que señala el matraz.

Homogenice agitando con inversión el contenido del matraz previamente tapado.

La solución preparada se rotula y se indica su concentración.

Actividad 3: Prepare un vaso de bebida refrescante (Tan, Nestea, otras)

Procedimiento:

Siga el procedimiento de la actividad 1 y atendiendo a las proporciones agua –

muestra en polvo, indicadas en el sobre, prepare un vaso de bebida refrescante.

Indique la concentración de la bebida preparada.

Actividad 4: Prepare 50 ml de solución de H3BO3 0,25 N

Procedimiento:




Siga el procedimiento indicado para la actividad 1.

Actividad 5: Dilución. A partir de la solución obtenida en la actividad 4, prepare 100 ml

de solución 0,1 M de H3BO3

Procedimiento:

Haga los cálculos para determinar el volumen de solución madre, H3BO3 0,25 M,

que se requiere para preparar, por dilución, 100ml de solución 0,1 M.

Mida con una pipeta el volumen de solución madre, H3BO3 0,25 M, calculado.

Viértalo en un matraz aforado y complete hasta el aforo con agua destilada.

Rotule el envase e indique la concentración de la solución preparada.

Actividad 6: Prepare 250 ml de solución 0,01N de HCl

Procedimiento:

El docente le suministrará HCL concentrado. Tome nota de la concentración y la

densidad indicadas en el envase.

Realice los cálculos para determinar el volumen de HCl concentrado, necesario

para preparar la solución.

Con mucha precaución, mida la cantidad de ácido calculada. Recuerde, el HCl es

un ácido concentrado, no pipetee con la boca, utilice la propipeta.

En un matraz aforado de 250 ml, coloque una pequeña cantidad de agua

destilada (aproximadamente 50 ml), vierta, por las paredes del recipiente, la

cantidad de ácido medido.

Agregue agua destilada, mezcle con movimiento rotatorio y lleve hasta la señal

de aforo.

Actividad 7: Calcule por Titulación la Concentración de 25 ml Solución de NaOH

(Demostración por parte del docente)

Procedimiento:

El docente le entregará una muestra de NaOH de concentración desconocida.

Coloque 25 ml de la muestra de NaOH en una matraz erlenmeyer y agregue 2 –

3 gotas de fenolftaleína. Agite.

Titule el contenido del erlenmeyer con la solución de HCl preparada en la

actividad 6.

Calcule la concentración de la muestra dada. Para ello utilice la siguiente

ecuación:




Elabore un informe indicando las posibles fuentes de error al preparar cada una de las soluciones y explique la influencia de la actividad en su formación como ingeniero.

Referencias

Brady, J. (1999). Química básica. México. Limusa.

ROBERTO B.; MENDOZA L.; XIMENA ARIAS I. (s/a). Soluciones. UNIVERSIDAD MAYOR. FACULTAD DE

CIENCIAS SILVOAGROPECUARIAS. ESCUELA DE MEDICINA VETERINARIA.


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