TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE TIANGUISTENCO MANUAL DE PRÁCTICAS LABORATORIO DE INGENIERÍA AMBIENTAL Química analítica Nombre Práctica PREPARACION DE DISOLUCIONES NORMALES Y A NIVEL DE TRAZAS No práctica 5 Introducción Una disolución es una mezcla homogénea formada por 2 o más sustancias puras que no reaccionan químicamente entre sí. una de estas sustancias es el disolvente y la otra (o otras) es el soluto. la distinción entre soluto y solvente es un proceso arbitrario, pero por lo general se toma el soluto como el componente que está en menor cantidad y el solvente como el componente que está en mayor cantidad en la disolución si no aplica como una solución saturada o insaturada. Durante el proceso de disolución de los solutos se debe suministrar energía para romper las fuerzas que mantienen unidas a las partículas del soluto entre sí y separarlas en iones o moléculas individuales. en general la energía se rompe con los enlaces entre las partículas del soluto esa portada por lo que se libera cuando interactúan las moléculas de soluto y disolvente. • Normalidad. Es el número de equivalentes químicos (#eq) de soluto, disueltos en un litro de disolución. se representa con la letra N y sus unidades son eq/L. el equivalente químico de una sustancia Depende del tipo de reacción depende en la que va a participar dicha sustancia. el peso equivalente químico se calcula dividiendo el peso molecular entre la Valencia del compuesto en la reacción considerada, y el equivalente químico será la cantidad en gramos igual al peso equivalente de la sustancia Donde: N = es la normalidad (eq·L-1) g soluto = es la cantidad de soluto en la disolución (g) V = volumen de disolución (L) Objetivo Con base en la disolución efectuar de manera correcta el cálculo de las concentraciones respecto al exactitud. Equipo y materiales Materiales y reactivos • 3 matraz aforado de 250 ml • 1 matraz aforado de 50 ml • 2 matraz aforado de 500 ml • Espátula • Piseta • Vaso de precipitado de 250 ml • Agitador de vidrio • Vaso de precipitado de 500 ml • Azúcar • Sal • Fenol • Agua Equipo • Balanza analítica Seguridad Se debe tener presente las reglas generales de seguridad, uso de bata blanca, guantes de látex o nitrilo, lentes de seguridad, tener en cuenta los reactivos a utilizar así como las medidas de manipulación incorrecta. Toxicología Nombre Formula química Peso molecular Solubilidad en agua Punto de fusión Punto de ebullición Dosis letal Clasificación química Azúcar C2H22O11 Sal NaCl Fenol C6H6O Agua H2O 3.42 g/mol 58.44 g/mol 44.11 g/mol 18.00 g/mol Soluble Soluble Soluble Soluble 186 °C 801 °C 181.7 °C 109.0 °C 102 °C 714.50 °C 182 °C 100 °C 29-30 kg Carbohidrato 5g Sales binarias 200 mg Acido debil No aplica Residuos y disposición Los residuos de esta práctica se debe tener cuidado a pesar de que el fenol es un ácido débil, por lo tanto, la mezcla con este compuesto se debe depositar en el contenedor 2 y la mezcla del agua con el azúcar o sal en el contenedor 3 que es orgánico, respecto a la disposición del laboratorio de química, aunque también la mezcla del azúcar o el agua se pueden depositar en la tarja común. Desarrollo Primero se realizaron las operaciones correspondientes respecto a los datos que nos daban en la tabla de obtención de datos, posteriormente se procede a realizar las disoluciones con los gramos obtenidos En un matraz colocar 250 ml de agua En la balanza analitica se pesaron 2.9 gramos de sal respecto a las operaciones. •. Se realizo la disolucion •. •. En un matraz colocar 250 ml de agua En la balanza analitica se pesaron 0.38 gramos de azucar respecto a las operaciones. En un matraz colocar 100 ml de agua En la balanza analitica se pesaron 1.74 gramos de sal respecto a las operaciones. Se realizo la disolucion Se realizo la disolucion •. En un matraz colocar 500 ml de agua En la balanza analitica se pesaron 0.62 gramos de sal respecto a las operaciones. Se realizo la disolucion Tabla 2 En un matraz colocar 250 ml de agua En la balanza analitica se pesaron 0.05 gramos de sal respecto a las operaciones. Se realizo la disolucion •. •. En un matraz colocar 100 ml de agua En la balanza analitica se pesaron 0.05 gramos de azucar respecto a las operaciones. Se realizo la disolucion •. Obtención de datos Concentración A) 0.2 Sal/agua Volumen Operaciones 250 ml 0.2 equ L 250 ml 58 g equ =2.9g 250 ml 0.1 equ L 250 ml Tipo de mezcla 1L 1000ml Homogénea 1L 1000ml Homogénea 1L 1000ml Homogénea b) 0.1 Azúcar/agua 15.54 g Equ =0.38g C) 0.3 Sal/ agua 100 ml 0.3 equ L 100 ml 58 g equ =1.74g D) 0.4 Azúcar/agua 0.4 equ L 500 ml 100 ml 15.54 g Equ 1L 1000ml Homogénea =0.62g Tabla 2 Concentración a) 200ppm Azúcar/agua Volumen Operaciones 200mg L 250ml 0.250L Tipo de mezcla 1g 100mg Homogénea 1g 1000mg Homogénea 1g 1000mg Homogénea =0.05g b) 500ppm azúcar/agua 500mg L 100ml 0.250L =0.05g c) 100ppm 100mg L 250ml 0.250 L =0.025g Resultados e interpretación Datos N= 0.2 equ/l NaCl=58 g/mol Datos N=0.1 equ/l C2H22O11 =342g/mol Datos N=0.3 equ/l NaCl= 58g/mol Datos N=0.4 equ/l C2H22O11 =342g/mol 200ppm P#= 58g mol mol 1 equ g=0.2equ 1L =29g 250ml 58g equ 1L 1000ml P#= 342g mol mol 22 equ g=0.1equ 1L =0.38g 250ml 15.54g equ 1L 1000ml P#= 58g mol mol 1 equ g=0.3equ 1L =1.74g 100ml 58g equ 1L 1000ml P#= 342g mol mol 22 equ g=0.4equ 1L =0.62g 100ml 15.54g equ 1L 1000ml 200 mg L 0.250 L =0.05g 1g 1000mg 500ppm 500 mg L 0.100 L 1g 1000mg =0.05g 100ppm 100 mg L 0.250 L 1g 1000mg =0.025g Conclusiones. En conclusión, tomando en cuenta los datos obtenidos se realizaron las disoluciones correspondientes a exactitud, así cumpliendo con el objetivo de la practica puesto que también fueron conocimientos adquiridos durante clase en resolución de problemas, calculo de soluto, solvente. La normalidad es una manera de representar la concentración por lo tanto se implican datos como soluto, solvente, peso molecular. Cuestionario. 1. ¿Qué es la normalidad? Unidad de concentración que depende de la reacción en la que participará la solución 2. ¿Qué diferencia hay entre soluto y disolvente? el soluto: es normalmente un sólido disolvente: es la sustancia que disuelve un soluto 3. ¿Qué diferencia existe entre la M y N? La molaridad es una cantidad química de concentración que indica el número de moles de soluto. la normalidad es una unidad de concentración. 4. ¿Qué representa ppm, ppt y ppb? PPM: partes por millón PPB: partes por billón PPT: partes por trillón 5. Realice un cuadro comparativo con las diversas formas de representar la concentración. Unidad Formula Descripción %p/p= Peso describe la cantidad en masa de soluto X100 %peso/peso gramos de soluto o de Masa de disolución solvente presentes en gramos de solución Masa de soluto Masa de soluto + Masa de solvente X100 Volumen %Volumen/Volumen Volumen de soluto Volumen de disolución X100 se emplea para expresar concentración de líquidos y expresa el volumen de un Peso/volumen %p/v Volumen de soluto Masa de soluto X100 =g/ml Molaridad Moles de soluto Volumen =ml/L Normalidad g (P#)(v) Molalidad =eqv L m= Moles de soluto Kg de disolución Concentración Ppm=mg/L C= Masa de soluto Volumen de disolución =g/l =mol/ kg soluto en un volumen de 100 ml es una forma de expresar los gramos de soluto que existen en un volumen de 100 ml de disolución corresponde al número de moles de soluto por cada litro de solución expresa el número equivalente-g de soluto por cada litro de solución esta definida como el número de moles de soluto por kilogramo de solvente Masa de soluto por unidad de volumen de solución 6. Complemente la siguiente tabla. 12 0.1 6.95x10-4 0.548 123 12,000 150 0.695 548 123,000 12,000,000 150,000 695 548,000 123,000,000 Fuentes de consulta • Skoog, D. A., Donald (San Jose State University) West, F. (University of Kentucky) Holler, Stanley (Michigan State University) Crouch, West, D. M., Crouch, S. R. & Holler, F. J. (2014). Fundamentos de Quimica Analitica. Cengage Learning Editores S.A. de C.V. • Skoog, D. A., West, D., Holler, J. & Crouch, S. (2014). Fundamentos de química analítica (9.a ed.). Cengage Learning
