CUADERNO DE PRÁCTICAS QUÍMICA GRADO DE BIOTECNOLOGÍA ALUMNO: _______________________________________ GRADO DE BIOTECNOLOGÍA- QUÍMICA PRACTICA 1ª PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES y CÁLCULO DE CONCENTRACIÓN OBJETO: Preparación de una disoluciones de concentración conocida y cálculo de su concentración exacta (factorización). PARTE EXPERIMENTAL Parte 1ª- Preparación de 100 mL de una disolución O,1 M de HCl Se parte de una disolución HCl concentrada cuya densidad y riqueza debe comprobarse en la botella (por ej. 37% (p/p) y densidad 1,19 g/mL). Todos los alumnos de la misma mesa de forma cooperativa establecerán el procedimiento para la preparación, calculando el volumen de HCl conc necesario para obtener una disolución concentrada intermedia (2,5 M) a partir de la cual se preparará la disolución solicitada. Cálculos: Uno de los alumnos de cada mesa preparará la disolución concentrada intermedia (2,5M) en la vitrina del laboratorio, protegiéndose adecuadamente con guantes y gafas. La disolución se llevará a un matraz aforado de 50 mL enrasando con agua destilada. Esta disolución será utilizada por cada uno de los alumnos de la mesa para preparar su disolución. Para ello tomará de la disolución concentrada intermedia (2,5M) el volumen requerido y lo llevará a un matraz de 100 mL enrasando con agua. Cálculos: Con el frasco lavador añadir agua destilada hasta la mitad del matraz y agitar. Añadir de nuevo agua destilada hasta un poco menos de la marca del enrase del matraz. Terminar de enrasar el matraz aforado poniendo con el frasco lavador un poco de agua destilada en un vaso de 100 mL y tomar de este agua con un cuentagotas. Cerrar y agitar, sujetando con el dedo pulgar el tapón del matraz. Esta disolución tendrá una concentración aproximada 0,1 M. Por último, desechar la disolución preparada vertiéndola en el bidón correspondiente. Parte 2ª Factorización de la disolución preparada mediante valoración Fundamento.El HCl no es patrón primario, ya que es una especie volátil. Siempre que se prepara una disolución de HCl es preciso estandarizar la disolución. Generalmente se emplea como patrón primario Na2CO3 (s) El CO32- es una especie básica (pKa1 =6 y pKa2 = 10), que al ser valorada con un ácido fuerte, como el HCl, se transforma en primer lugar en HCO3-, compuesto que a su vez sigue reaccionando hasta obtenerse H2CO3 que pasa a CO2 + H2O (1) CO32- + H+ (2) HCO3- + H+ HCO3H2CO3 CO2 ↑+ H2O La curva de valoración del ión CO32- con un ácido fuerte (pH = f(Vácido) presenta dos saltos apreciables. El primer punto de equivalencia corresponde a la reacción (1), siendo el pH en este punto próximo a 8. El segundo punto de equivalencia corresponde a la transformación de todo el HCO3- en CO2 + H2O, obteniéndose un pH cercano a 4 dependiendo de la concentración de CO2. Al emplear como indicador ácido-base la fenolftaleina, el volumen de HCl gastado corresponde al primer punto de equivalencia, mientras que al utilizar como indicador naranja de metilo, el volumen gastado corresponde al 2º punto de equivalencia. Cuando se alcanza el 2º punto de equivalencia, se calienta para eliminar el CO2(g) disuelto. De esta forma, una adición posterior de ácido desplaza totalmente el equilibrio. Procedimiento operativo.Se llena la bureta con HCl de concentración aproximada 0,1 M después de lavar varias veces. Se pesa con una exactitud de 0,1 mg, una cantidad del orden de,.2 g de Na2CO3(s) anhidro. Se disuelven en 20 mL de agua medidos con probeta. Se añaden 3 gotas de naranja de metilo (la disolución tomará un color amarillento) y se valora con HCl de concentración aproximada 0,1 M, agitando continuamente, hasta aparición de color rojo. A continuación se hierve la disolución hasta que el color retorne a amarillo. Se enfría y se valora lentamente hasta que aparece de nuevo el color rojo. Se anota el volumen gastado en la bureta. Se repite la valoración dos veces volviendo a pesar Na2CO3(s) Calculo de resultados Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O moles HCl = 2 x moles Na2CO3 VHCl M HCl = 2 x M HCl = g Na 2 CO 3 Pm Na 2CO3 g Na 2 CO 3 · 1000 53 · VHCl GRADO DE BIOTECNOLOGÍA- QUÍMICA CUESTIONARIO PRACTICA 1ª APELLIDOS Y NOMBRE:____________________________________________________________ APELLIDOS Y NOMBRE:____________________________________________________________ GRUPO:________________________________ Cuestiones 1) ¿Qué concentración molar tiene la disolución de HCl en la botella original? 2) Calcular el volumen que se debe tomar de la disolución concentrada de HCl para preparar 50 mL de la disolución concentrada, por ej. 2,5 M de HCl 3) ¿Qué precauciones hay que tomar para manejar la disolución concentrada de HCl? ¿Por qué? 4) Indicar el volumen de HCl gastado en la valoración. 5) Calcular la Molaridad de HCl a partir del volumen gastado en la valoración. 6) Anotar el material de vidrio que había en la taquilla de trabajo.