Práctica 4 (Post)

Universidad Iberoamericana
Ingeniería Qu ímica
Laboratorio de Química Gen eral
Grupo R
Equipo 1
Postlaboratorio Práctica 4 :
Solucion es
por Arlette Mayela Canut Noval
y Francisco José Guerra Millán
Prof. Celia Margarita del Valle Méndez
24 de septiembre de 2004.
Arlette Mayela canut Noval y Francisco José Guerra Millán
Postlaboratorio Práctica 4
24 de septiembre de 2004.
Preguntas Postlab oratorio
1. Investigue la solubilidad en agua para las siguientes sustancias NaCl (sal de
mesa), CaCO3 (gis), NaHCO3 (bicarbonato de sodio), NaClO (hipoclorito de
sodio, blanqueador).
El cloruro de sodio (NaCl) es una sal y por lo tanto al entrar en contacto con
el agua se disocia en iones de Na+ y Cl-. Dado que el agua tiene cargas
parciales, es decir, es un dipolo perpetuo, los iones que son polares se
disuelven en el agua. Similia similibus solvuntur. Su solubilidad a 20oC es de
36g/100mL.
El carbonato de calcio (CaCO3) es muy poco soluble en agua. A pesar de ser
una sal compuesta por un ión de calcio y el ión carbonato, su coeficiente de
disociación en agua es muy pequeño. Su solubilidad a 25oC es de 1.23*10-2g/L.
El bicarbonato de sodio (NaHCO3) está compuesto por un ión de Na+ y un
carbonato hidrogenado, producto del ácido carbónico. Es una sal y se disocia
en agua. Por lo tanto, sí es soluble. Su solubilidad a 20oC es de 8.6g/100mL.
El hipoclorito de sodio (NaClO) tiene una solubilidad en agua a 0oC de
29.3g/100mL.
2. La estructura del pentano es: CH3CH2CH2CH2CH3, analícela e indique si se
espera que sea miscible con agua. Justifique su respuesta.
Analizando la estructura del pentano, podemos observar que es
completamente lineal y por lo tanto, apolar. Ya que el agua es un
compuesto polar no debería ser miscible con compuestos apolares. Los
átomos de oxígeno e hidrógeno en el agua tienen cargas parciales negativas
y positivas respectivamente, sin embargo, ya que el pentano es simétrico y
el carbono no es particularmente electronegativo, no se forman cargas y
por lo tanto no se pueden disolver en agua.
3. Si en un cristal de sacarosa (azúcar de mesa) que pesa 40 mg. hay 7.04 x
1019 moléculas, ¿con cuántas moléculas de sacarosa se endulza el café, si se
le añade una cucharadita de azúcar que pesa aproximadamente 5 g?
0.040g ! 7.04 *1019 moléculas
5g ! 8.80 *10 21 moléculas
4. Análisis de resultados:
1) En la parte A (I):
a) ¿Cómo fue la solubilidad del CuSO4 en los 3 solventes
utilizados?
El CuSO4 fue soluble en agua e insoluble en etanol y hexano.
Sin embargo, podemos suponer un error (posible
contaminación de algún componente), ya que debido a su
estructura molecular debería ser soluble en etanol.
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b) Desde el punto de vista molecular, ¿a qué se debe esto?
La solubilidad con agua se entiende, pues el CuSO4, al ser
una sal, se disocia al contacto con el agua, produciendo Cu2+
y SO42-. El agua, al tener cargas parciales, es decir, al ser
polar, puede disolver a los iones de calcio y sulfato. Tomando
las propiedades del sulfato de calcio en cuenta, podemos
determinar que la insolubilidad en hexano es entendible, ya
que el hexano es una molécula lineal y por lo tanto,
completamente apolar. En el caso del etanol, analizaremos el
caso teórico. El etanol tiene un grupo OH, que rompe con la
simetría de la molécula y favoreciendo así una cierta
polaridad. Tomando en cuenta que lo polar se disuelve con lo
polar, el sulfato de calcio debió haberse disuelto en agua.
2) En la parte A (II):
a) ¿Cómo se observan las diferentes soluciones preparadas?
El Tubo 1 es una solución concentrada, ya que solo parte de
las partículas del soluto se disolvieron en el solvente. Vemos
claramente una fase sólida y una líquida en la cual hay
algunas moléculas diluidas.
El Tubo 2 se ve azul. Es decir, no hay fase sólida. Toda la
sustancia se disolvió. Vemos una sola fase líquida.
El Tubo 3 presenta ambas fases. Es decir, hay partículas que
se disolvieron, pero otras siguen en la fase sólida, ya que el
solvente llegó a su capacidad máxima para disolver.
b) ¿Cualitativamente cómo se sabe cuando una solución está
diluida, concentrada y saturada?
Cualitativamente podemos decir que es diluida cuando todo
el soluto se disuelve fácilmente y el color de la solución es
similar al del líquido inicial. Conforme se acerca a una
solución concentrada, el color cambia y el la solución
saturada hay partículas en la fase sólida.
c) Si la solubilidad del CuSO4 a 25°C es de 1g/3mL H2O, calcular la
cantidad exacta necesaria de CuSO4 que se debió añadir, para
preparar 1 mL de una solución saturada.
1g ! 3mL
1
3
g !1mL
3) En la parte A (III):
a) ¿Cuáles pares de líquidos resultaron ser miscibles? ¿A qué se
atribuye este comportamiento?
El agua se mezcló con el etanol y el hexano con el etanol.
Aquí hay algo extraño, ya que el agua y el etanol se deberían
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mezclar, pues ambos son polares, pero el etanol no debería
mezclarse con hexano, ya que este último es apolar.
b) ¿Cuáles pares de líquidos resultaron ser inmiscibles? ¿A qué
se atribuye este comportamiento?
El agua y el hexano fueron inmiscibles. Esto se debe a que el
agua es polar y el hexano apolar. Sin embargo el hexano
debería ser inmiscible con el etanol, ya que este último es
polar.
4) Calcule la concentración molar de la solución concentrada de NaOH
(parte B)
M=
0.5g
* 40 = 0.5 mol L
40gmol
5) Calcule la concentración molar de la dilución de NaOH (parte C)
C1V1 = C2V2
C V 0.5M *1mL
C2 = 1 1 =
= 0.05M
V2
10mL
6) Si la concentración del vinagre comercial es de 5% ¿Cuál es la
molaridad de la dilución de vinagre preparada?
C1V1 = C2V2
CV
C2 = 1
V2
5% *1mL
C2 =
= 0.5%
10mL
7) Realice un análisis general de los resultados obtenidos y elabore las
conclusiones a las que llegó al realizar esta práctica, asociando los
resultados experimentales con los fundamentos teóricos.
En base a los experimentos realizados, podemos concluir que las
sustancias polares son miscibles entre sí, al igual que las apolares son
miscibles entre sí. Sin embargo, una sustancia polar, no debería ser
miscible con una apolar, debido a las fuerzas intermoleculares de las
sustancias. En el experimento resultó que algunos resultados no eran
los esperado, pero rectificando la literatura podemos concluir que el
etanol estaba contaminado.
5. Investigue una aplicación del tema, relacionado con su carrera:
1) Fotocopiar el artículo. En caso de tomarlo de internet imprimir las
dos primeras páginas y anexarlo.
Ver Anexo.
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2) Realice un resumen.
Ver Anexo
6. Bibliografía consultada:
a)
b)
c)
d)
e)
http://www.mtas.es/insht/ipcsnspn/nspn1119.htm
http://www.sagan-gea.org/hojared_AGUA/paginas/19agua.html
http://www.inah.gob.mx/core/htme/core007010203.html
http://www.bristhar.com.ve/sq/Bicarbonato%20de%20Sodio%20%20Hoja%20de%20Seguridad.htm