mezcla de soluciones

MEZCLA DE SOLUCIONES
II PARCIAL
MEZCLA DE SOLUCIONES
Consiste en mezclas de dos o más soluciones con el
mismo soluto pero diferentes concentraciones para
obtener la solución final con su concentración.
Pueden ocurrir 3 situaciones:
a. Mezclar dos o más soluciones con el mismo soluto
pero diferentes concentraciones.
b. Las soluciones mezcladas tienen solutos distintos y
que no reaccionan entre si.
c. Las soluciones mezcladas tienen solutos capaces de
reaccionar químicamente entre ellos.
Formula general
𝐶𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 =
𝐶𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 ×𝑉𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
𝑉𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙
𝐶 = 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛
𝑉 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛
𝐶𝑓 =
𝐶𝑓 =
𝐶1 × 𝑉1
𝐶1 × 𝑚1
+ 𝐶2 × 𝑉2 + 𝐶3 × 𝑉3
𝑉1 + 𝑉2 + 𝑉3 + …
+ …
+ 𝐶2 × 𝑚2 + 𝐶3 × 𝑚3 + …
𝑚1 + 𝑚2 + 𝑚3 + …
𝑚 = 𝑚𝑎𝑠𝑎
Ejemplo
• Calcular cuantos mL de una solución de un
fertilizante (KCl) al 0,3M deberan mezclarse
con 600mL de solución al 0,75M para obtener
una solución final de 0,68M.
Ejemplo
¿Cuál será la concentración resultante al
mezclar las siguientes soluciones?
a) 200mL de NaOH 0,1M.
b) 700mL de NaOH 1,5M.
c) 0,5L de NaOH 0,85M.
d) 1Gal de NaOH 1,1 M
Otro ejemplo
¿Cuál será la concentración final al mezclar las
siguientes soluciones? Expresar la
concentración final en Normalidad.
a) 0,80 Gal de CaCO3 0,75N
b) 150mL de CaCO3 0,4N
c) 400mL de CaCO3 1,7%𝑝 𝑣
d) 0,30L de CaCO3 20 000ppm
Se realizó una mezcla de fertilizantes para ser aplicados
al suelo y así suministrar los nutrientes necesarios con
el fin de incrementar la fertilidad del suelo y a la vez la
disponibilidad de nutrientes para la planta. Las
proporciones fueron las siguientes:
a. 17-17-17
b. 12-24-12
c. 20-10-5
Calcular la formula resultante de la mezcla de
fertilizantes.
100lb de 17-17-17
150Kg de 12-24-12
600lb de 20-10-5
METODO DEL CUADRADO DE
PEARSON
Este método consiste en la mezcla de dos
soluciones para obtener una tercera solución la
cual debe tener una concentración entre el
rango de las soluciones que se mezclan.
Ejemplo
Preparar 400mL de HCl al 2M a partir de una
solución que se encuentra al 1M y otra al 5M.
Calcualr los mL de solución al 1M y 5M.
Cuadrado de Person
Este método consiste en la mezcla de dos
soluciones para obtener una tercera solución la
cual debe tener una concentración entre el
rango de las soluciones que se mezclan.
Es utilizada para preparar formulas alimenticias
para garantizar la adecuada nutrición de los
animales.
Ejemplos
Preparar una solución 1 Gal de jugo de naranja que
contenga una concentración de 32% de pulpa a partir de
dos soluciones de 2% de pulpa y otra de 40% de pulpa.
• Calcular los porcentajes que cada solución aporta a la
solución final.
• Calcular cuantos litros de ambas soluciones iniciales se
necesitan.
Preparar 400mL de HCl al 2 M a partir de una solución
que se encuentra al 1M y otra al 5M.
Calcular los mL de solución al 1M y 5M.
Calcular las cantidades a mezclar de un fertilizante en una
solución de 8 000ppm de KCl y otra al 0,45p/V %, para
preparar 1L de solución al 0,4p/v %.
INGREDIENTE ACTIVO
Es el componente principal de un medicamento,
plaguicida, insecticida, fungicida, herbicida, nematicida,
etc, que ejerce el efecto para el cual esta destinado.
Usualmente la identificación de un componente viene
dado por tres nombres:
• Nombre comercial
• Nombre común
• Nombre químico o estructura
Ejemplo
– Panadol®, es un analgésico y su ingrediente activo es
Acetaminofen.
Abreviaciones comunes en productos químicos
comerciales .
EC (Emulsifiable Concentrate) : Concentrado Emulsionable.
SL (Soluble Liquid)
: Líquido Soluble
WP ( Wet powder)
: Polvo en suspensión o soluble
SC (Suspension Concentrate): Suspensión Concentrada
EW (Emulsion in Water) : Emulsión en Agua
Gr (Granulated)
: Granulado
Insecticida
• Nombre: Thiodar 35 EC
• Ingrediente activo (ia): Endosulfan
• Porcentaje ia: 35%
• Presentación: EC (líquido soluble)
Ejemplo de un herbicida
Ejemplo
El nematicida Drafol-one 5 EC, contiene un 5% de
dicloropropanol (C3H6Cl2) como ingrediente activo
y es utilizado para el control de nematodos previo
a la plantación de tabaco, fresas, hortalizas y se
recomienda aplicar 100L de producto en la dosis,
Drafol-one EC por hectaria preparando una
solución total de 500L
a. ¿Cuantos L de ingrediente activo hay en
1 500mL de producto?
b. Calcular el %v/v del ingrediente activo en la
solución total.
c. ¿Cuanto Drafol-one EC aplicaría en 30 Mz de
terreno?
Ejercicio
El fungicida Folicur 25 EW, contiene un 25%p/v de
Tebuconazol como ingrediente activo y se
caracteriza por su acción altamente eficaz contra
hongos. Se recomienda aplicar 2L de Folicur por
hectaria disueltos en 200L de solución. Determinar:
a. Los gramos de Tebuconazol en 5L de Folicur.
b. Calcular los litros de Folicur y g de Tebuconazol
que aplicaría en 5Mz.
c. Calcular el %v/v, ppm y ppt de Folicur y
Tebuconazol en la solución.
Análisis volumétrico
Es un método de análisis rápido que permite
lograr una gran exactitud basado en una
reacción química donde los resultados son
obtenidos mediante un procedimiento llamado
titulación.
A + B
C + D
Conceptos importantes
Titulación: Es un procedimiento para determinar la
concentración de una sustancia mediante la adición de un
reactivo en forma de una solución de concentración
conocida hasta alcanzar el punto final, el cual se determina
con un indicador.
Punto final: Es el punto en el que finaliza una valoración y
se determina mediante un indicador y se observa por un
cambio brusco de alguna propiedad del sistema
reaccionante.
Punto de equivalencia: Se produce durante una valoración
química cuando la cantidad de sustancia valorante
agregada es equivalente a la cantidad presente del analito
o sustancia a analizar.
Solución valorada: Es aquella solución cuya
concentración se conoce exactamente.
Indicadores: Son compuestos orgánicos que nos
indican cambio de pH por un cambio de color.
Indicador
pH (cambio)
Acido
Base
Anaranjado de metilo
3,1 - 4,4
Rojo
Amarillo
Rojo de metilo
4,2 – 6,3
Rojo
Amarillo
8,2
Incoloro
Rojo
3,0 – 4,6
Amarillo
Azul-violeta
Fenoftaleína
Azul de bromofenol
• Solución estándar: Es aquella que se prepara disolviendo
una cantidad exactamente pesado de un patrón primario.
• Patrón primario: Es un compuesto de pureza elevada que
sirve como material de referencia en todos los métodos
volumétricos y gravimétricos.
• Requisitos de para un patrón primario:
– Máxima pureza.
– Estabilidad atmosférica.
– Ausencia de agua de hidratación, para evitar que cambie la
composición del sólido con las variaciones de humedad
relativa.
– Que sea de fácil adquisición y bajo precio.
– Solubilidad suficiente en el medio de titulación.
– Una masa molar razonablemente grande para disminuir
los errores asociados con la operación de pesada.
TIPOS DE TITULACIÓN
Neutralización (ácido-base)
Es una valoración acido base se efectúa una reacción de
netralización en la cual un ácido reacciona con una cantidad
equivalente de base.
Precipitación
El titulante forma un producto insoluble con la sustancia analizada.
Complejometría
El titulante es un agente acomplejante, que forma un complejo
soluble en agua con la sustancia analizada un ion metálico EDTA
agente quelante de mayor utilidad.
RedOx
Se utiliza un agente oxidante con un agente reductor o viceversa.
Titulación ácido-base (Neutralización)
Los resultados se basan en una ecuación
balanceada.
A + B
C + D
Reactivos
Productos
Repaso:
..\..\QQ-103\Presentaciones QQ103\Estequiómetria.pptx
Ejemplo- titulación ácido-base
1. Calcular la molaridad (M) y normalidad (N) de una
solución de H2SO4 si en la titulación se gastaron
26mL de H2SO4 para neutralizar 8g de NaOH.
2. Calcular la molaridad de una solución de HCl si se
gastaron 12,5mL de ácido para neutralizar 0,5g de
KOH.
3. Una muestra de 3g contiene MgCO3
(P.F.=84,3g/mol), se tituló con una solución de HCl
0,42M y se gastaron 38mL de ácido hasta el punto
final. Calcular el % de MgCO3 en la muestra y los
gramos de MgCO3 .
Titulación por precipitación
Ocurren reacciones en donde se forma un
precipitado.
Ejemplos de precipitados: AgNO3 , Pb(NO3)2 ,
AgCl, Hg2Cl2 , PbCl2 , SiSO4 , PbSO4 .
Ejemplo: Cuantos mL de AgNO3 0,1M se
necesitan para precipitar todo el bromuro que
contiene 2g de BaBr2 . PM=297,33g/mol
Titulaciones RedOx
Son titulaciones en donde ocurren reacciones
de reducción/oxidación.
Ejemplo:
Una disolución de 25mL H2O2 es acidificada con
H2SO4 y valorada con KMnO4 0,1M. Son
necesarios 40mL de KMnO4 para alcanzar el
punto final ¿Cuál es la concentración del H2O2
en g/L?
• El KMnO4 Oxida al KI en medio acido,
originándose Na2SO4, Cr2(SO4)3 y I2 entre
otras cosas ¿De que concentración será la
disolución de NaI, sabiendo que 25mL de la
misma necesitan para su valoración 40mL de
disolución 30g/L de K2Cr2O7 ?
• P.M. (K:39g/mol, Cr: 52g/mol, I:127g/mol)
Titulaciones por complejometría
La complejometría es una técnica para la determinación
analítica directa o indirecta de elementos o compuestos
por medición del complejo soluble formado.
El titulante es un agente acomplejante, que forma un
complejo soluble en agua con la sustancia analizada. El
ion metálico EDTA, es el agente quelante mas usado.
Principio: cualquier compuesto que forme
cuantitativamente un complejo con su ion metálico
puede ser usado en complejometría si se dispone de un
medio adecuado para determinar el punto de
equivalencia.
FORMACIÓN DE COMPLEJOS IONICOS
O NEUTROS:
Espectrofotometría: ion metálico con un anión o molécula
neutra (ligando).
Procesos de separación: los complejos se separan utilizando
resinas de intercambio (cromatografía).
Volumetría: iones metálicos que combinan con reactivos.
Al reaccionar un ion metálico (catión), con un anión o ligando
se forma un complejo, puede tener carga positiva, negativa o
neutra.
El catión en el complejo es el átomo central y el número de
enlaces que puede formar este, es el número de coordinación
del metal.
Conceptos
Ligando: Es un anión o una molécula neutra que forma
un ión complejo con un catión al donar uno o más pares
de electrones.
Atomo metálico central: Es un catión que acepta
electrones de un ligando para formar un ión complejo.
Complejo: es un tipo de estructura molecular que
usualmente se encuentra formada por un átomo central
(el cual es con frecuencia un catión metálico) que se
encuentra enlazado a un arreglo ordenado de otros
grupos de átomos que lo rodean llamados ligandos.
Quelato: Es un complejos formado por la unión de un
metal y un compuesto que contiene dos o más ligandos
potenciales. Igualmente tienen la característica de
impedir que el metal reaccione libremente con otras
sustancias para formar sales.
Quelación: Es la habilidad de un compuesto químico
(agente quelatante) para formar una estructura en anillo
con un ion metálico resultando un compuesto con
propiedades químicas diferentes a las del metal original.
Los ligandos por lo general contienen un átomo
electronegativo . Ejem, nitrógeno, oxígeno o algún
halogeno.
Los ligandos que poseen dos grupos capaces de formar
dos enlaces con el atomo central
Ejemplo
Se preparó una solución de EDTA disolviendo
3,853g de EDTA seco y puro en suficiente agua
para dar 1 L de solución. Calcular la
concentración molar dado que el soluto
contenía un exceso de humedad de 0,3%.
P.M.(EDTA)= 292,24g/mol
Calcular el volumen de solución de EDTA 0,05M
necesario para titular el Ca en 0,4397g de una
muestra mineral que contiene 81,4% de
brushita CaHPO4.2H2O, P.M.=172g/mol.
El Zn presente en una muestra de 0,7556g de
talco para pies, se tituló con 21,7mL de EDTA
0,0164M. Calcular el % de Zn en la muestra.