Soluciones en el análisis químico

PRACTICA 1 PREPARACIÓN DE SOLUCIONES
INTRODUCCIÓN
SOLUCIONES Y SU PREPARACIÓN.− (ELECTROLITOS) los solutos que disocian para producir
soluciones conductores se denominan electrólitos. Los electrólitos fuertes se ionizan completamente, o están
cerca de ello mientras que los electrólitos débiles están parcialmente ionizados.
ÁCIDOS Y BASES.− Un ácido es una sustancia capaz de ceder un protón. Es importante apreciar que la
capacidad de ceder protones de un ácido se observará solamente en presencia de un aceptor de protones o base
y viceversa. Una característica del concepto de Bronsted Lowry es que cada ácido tiene asociada una base
conjugada, esto es, la especie que permanece tras la cesión de un protón. De igual modo, cada base produce
un ácido conjugado, como resultado de aceptar un protón.
OBJETIVO:
Que el alumno adquiera las habilidades necesarias para preparar soluciones en el laboratorio de sólido−líquido
y de líquido−líquido.
MATERIAL:
2 Matraces volumétricos de 100 ml
2 Vasos de precipitados de 250 ml
1 Probeta de 25 ml
1 Pipeta graduada de 10 ml
1 Vidrio de reloj
1 Agitador de vidrio
REACTIVO
Dicromato de Potasio concentrado
HCl concentrado
NaOH * concentrado
CH3COOH * concentrado
NH4OH concentrado * Se utilizarán también en la práctica No.7
DESARROLLO
Primero hay que calcular la cantidad de soluto que se usará.
La cantidad obtenida se pesa en un vidrio de reloj y se disuelve en un vaso de precipitados.
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Se pasa después a un matraz volumétrico de 100 ml, enjuagando el vaso y llenando hasta el aforo.
Después se guarda la solución obtenida en un frasco adecuado y se etiqueta poniendo numero de equipo,
solución preparada, concentración, fecha.
Después se calcula el volumen a usar del concentrado, se mide cuidadosamente con una pipeta y se pasa a un
matraz aforado de 100 ml que contiene un poco de agua destilada, procurando, si es ácido, que al vaciarlo
resbale por las paredes del matraz para evitar una reacción violenta.
Aforar y etiquetar con los mismos datos de la solución anterior.
RESULTADOS
Nuestras soluciones fueron preparadas con una concentración 0.1 M y fueron de HCl, H2SO4, CH3COOH,
NH4OH y NaOH.
ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Creo que aunque las soluciones están basadas en los mismos cálculos, a todos los equipos nos resultaron un
poco distintas, debido a las cifras que se tomaron al calcular, al pesar o medir y al aforar.
CONCLUSIONES
Esta practica no fue nueva para mí, ya que había realizado practicas similares en la preparatoria, así que creo
que lo que me costo un poco mas de trabajo fueron los cálculos, pero en general la práctica se realizó
correctamente.
CUESTIONARIO
1.−¿POR QUÉ LA SOSA DEBE PREPARARSE Y DISOLVERSE INMEDIATAMENTE?
Porque de no hacerlo, obtiene humedad fácilmente del medio ambiente y cambian sus valores de
concentración y reacciona con el oxígeno formando carbonatos (es una sustancia higroscópica.
2. −¿POR QUÉ NO ES RECOMENDABLE GUARDAR LAS SOLUCIONES DE ÁLCALIS EN FRASCOS
CON TAPÓN ESMERILADO?
Porque se pegan por los carbonatos que producen y que se almacenan precisamente en los bordes.
3. −¿POR QUÉ DEBEN UTILIZARSE VIDRIOS DE RELOJ O CÁPSULAS DE PORCELANA EN EL
PESADO DE SUBSTANCIAS?
Es más fácil vaciar todo el contenido y no dejamos residuos en el recipiente porque tienen la superficie pulida.
Nos da una mayor exactitud pues no se pierden residuos.
4. − ¿CÓMO SE DEBE VISUALIZAR EL MENISCO QUE FORMA LA SUPERFICIE LIQUIDA CON
RESPECTO A LA MARCA DE AFORO EN SOLUCIONES TRANSPARENTES Y COMO EN
SOLUCIONES QUE NO LO SON?
En las soluciones transparentes, el menisco cóncavo debe tocar en su parte baja la parte superior de la linea de
aforo, cuando el fondo del menisco coincide con la parte inferior de la marca de aforo, la lectura es 0.02 ml
mayor, pues las marcas de la líneas de aforo tienen normalmente un espesor que no es despreciable.
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Algunas soluciones, en particular las que están fuertemente coloreadas, parecen tener dos meniscos. En tales
casos, cualquiera de los dos puede ser utilizado. Lo que importa es realizar las lecturas en forma reproducible.
5.¿POR QUÉ RAZÓN ES RECOMENDABLE DISOLVER PRIMERO LOS SÓLIDOS EN UN VASO Y
LUEGO PASARLO AL MATRAZ Y NO PONER EL SÓLIDO EN EL MATRAZ Y LUEGO AGREGAR
EL SOLVENTE?
Porque el soluto se podría pegar en las paredes y no se garantiza su completa solubilidad.
6. −¿POR QUE DEBE CONSIDERARSE LA DENSIDAD Y PUREZA DEL CONCENTRADO O
GRAVEDAD ESPECIFICA PARA CÁLCULOS DE SOLUCIONES LIQUIDO−LIQUIDO?
Para una sustancia pura o una mezcla homogénea, tiene sentido e importancia práctica definir como una
propiedad característica, el cociente entre la masa de cierta cantidad de esa especie y el volumen que ocupa. A
esta relación se le designa como densidad y obviamente tendrá unidades de masa por unidad de volumen. Por
comodidad, para muchas aplicaciones resulta conveniente emplear como sustancia de referencia el agua, para
la cual se intentó definir su relación masa a volumen como unitaria; resultando de esta manera una
transformación que deja sin unidades el cociente definido arriba cuando se compara con el correspondiente
para el agua.
La densidad como se dijo antes tendrá entonces, unidades que pueden ser: g ml−1, Kg m−3, g l−1. Las cuales
aplicando los factores de conversión adecuados se podrán transformar a la expresión conveniente que facilite
su utilización.
La pureza del concentrado, nos indica la composición del soluto contenida en la solución, por lo que es
importante determinar qué concentración, por lo regular indicada en composición porcentual, se expresa de la
solución.
La relación entre el cociente de la densidad de una sustancia y la densidad de otra que se toma como
referencia, se denomina densidad relativa o gravedad específica y nos indica el grado de concentración que
tenemos identificada en una solución.
7. −QUE UTILIDAD TIENEN LAS SOLUCIONES EN EL ANÁLISIS QUÍMICO?
Las soluciones de referencia se preparan a propósito para que sirvan para tal fin. Es decir, se pretende que
mediante determinaciones independientes, se pueda tener certeza respecto a las cantidades de sustancia con
las que se va a tratar. Generalmente la especie involucrada no mantiene la entidad que se asigna en su
reconocimiento, por esto se dice que una solución se prepara con una concentración nominal de la especie
referida.
Su importancia es evidente cuando se comprende que la mayoría de las reacciones químicas que ocurren en la
naturaleza, así como en las industrias químicas, ocurren en solución. Por ejemplo, si los alimentos no están en
solución, no pueden ser absorbidos por la sangre.
BIBLIOGRAFÍA
http://wwwprof.uniandes.edu.co/
Análisis Químico Cuantitativo − Daniel C. Harris
Química Curso Preuniversitario − Madras, Stratton, Hall, Gravel.
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FECHA: 26 DE FEBRERO DE 2004.
PRACTICA 2 VALORACIÓN DE SOLUCIONES
INTRODUCCIÓN
En la titulación la sustancia que se va a analizar reacciona con un reactivo que se añade en forma de una
solución conocida, esta solución recibe el nombre de solución standard y suele añadirse con una bureta.
La solución añadida suele llamarse titulante. Se determina el volumen de titulante necesario para que
reaccione completamente con la sustancia que se va a analizar. La cantidad de ésta se puede calcular cuando
se conoce su concentración y también la reacción entre ella y el titulante.
Los requisitos de una titulación son:
1. −La reacción debe ser estequiometrica, es decir, debe existir una reacción bien definida y conocida entre la
sustancia que se va a analizar y el titulante.
2. −La reacción debe ser rápida.
3. −No deben producirse reacciones secundarias y la reacción, debe ser especifica.
4. −Al terminar la reacción, debe producirse un cambio marcado de alguna propiedad de la reacción.
5. −El punto en el cual se ha añadido una cantidad estequiometrica del titulante recibe el nombre de punto de
equivalencia. El punto en el que se observa que la reacción ha terminado se llama punto final, es decir, es el
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punto en el que se detecta el cambio de alguna propiedad de la reacción.
OBJETIVO
QUE EL ALUMNO ADQUIERA HABILIDAD EN LA PREPARACIÓN DE SOLUCIONES Y ESTE
APTO PARA VALORARLAS.
MATERIAL REACTIVOS
1 matraz volumétrico de 250 ml. Bórax Q.P.
1 pipeta graduada de 10 ml. Verde de Bromocresol
1 bureta de 50 ml. Fenoftaleína al 1%
1 pinza para bureta Ácido clorhídrico 4N
1 soporte NaOH preparada en práctica anterior.
1 desecador
1 pipeta volumétrica de 25 ml
1 vidrio de reloj
3 matraces erlenmeyer de 250 ml
DESARROLLO
Pesar 4.7126 gr de bórax decahidratado y disolver con agua caliente en un vaso de precipitados.
Vaciar a un matraz volumétrico de 250 ml y aforar.
Tomar 3 alícuotas de 10 ml y poner cada una en un matraz erlenmeyer de 250 ml.Luego agregar 3 gotas de
indicador verde de bromocresol y mezclar bien.
Montar equipo de titulación y llenar la bureta con la solución de HCl preparada en la practica 1.
Abrir la llave de la bureta dejando caer la solución de ácido en el matraz erlenmeyer mientras se agita con
fuerza y continuar hasta que se observe un indicio de cambio de coloración del borax con indicador, entonces
dejar caer gota a gota el ácido hasta que la coloración sea amarilla en forma permanente. Medir el volumen de
ácido gastado y registrarlo.
Proceder de igual forma con los otros 2 matraces. Finalmente promediar los tres volúmenes.
Repetir el proceso con las demás soluciones preparadas, ahora usando para las bases 2 gotas de indicador
fenolftaleina y con los ácidos verde de bromocresol.
Hacer cálculos finalmente.
RESULTADOS
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Nuestras soluciones que fueron valoradas difieren muy poco de la concentración estándar, que era 0.1 M.
ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
En este caso podemos decir que en los cálculos si afectaron un poco las cifras que no se tomaron, así como
posibles errores en la medición y preparación de cada solución.
CONCLUSIONES
Creo que la practica fue interesante, porque pudimos reforzar lo aprendido anteriormente en cuanto a técnicas
de laboratorio y los posibles errores que pueden cometerse al preparar soluciones.
BIBLIOGRAFÍA
CÁLCULOS
VOLUMEN DE HCl GASTADO CON BÓRAX
1. −10ml
2. −10.6 ml
3. −9.9 ml
PROMEDIO:10.16 ml
N HCl
VOLUMEN DE HCl GASTADO PARA NaOH
1. −14 ml
2. −14.1 ml
3. − 13 ml
PROMEDIO:13.86 ml
N NaOH
ML DE CH3COOH GASTADO CON BÓRAX
1. −25 ml
2. −25 ml
3. − 25 ml
PROMEDIO: 25 ml
N CH3COOH
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H2SO4 TITULADO CON NH4OH
1. −8.7 ml
2. − 8.7 ml
3. − 8.6 ml
PROMEDIO: 8.66 ml
N H2SO4
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