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Práctica No. 6: "Soluciones"
Práctica No. 6: "Soluciones"
Práctica No. 6: "Soluciones"
INGENIERÍA INDUSTRIAL
PRÁCTICA No. 6
“Soluciones”
MATERIA: QUÍMICA APLICADA
SECUENCIA: 1IM23
EQUIPO: #4
INTEGRANTES:
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA:
En la FIG. 5 Para el
llenado de 100 mL se
consideró la parte
inferior del menisco
toque el aforo.
FIG. 7 Uso de la
piseta. Se consideró
que la disolución del
NaOH es una
reacción exotérmica
por lo que se
manipulo con
cuidado y sobre la
mesa.
32. Se agito el matraz suavemente hasta tener un color amarillo claro como se
muestra en la FIG. 10.
FIG. 10 Solución de Na2CO3 con indicador.
33. Se colocaron las pinzas dobles para bureta en el soporte universal.
34. Se sujetó la bureta de 25ML con las pinzas.
35. Se colocó el embudo de tallo largo en la boca de la bureta.
36. Se vertió la solución acida en la bureta hasta llenarla con ayuda del embudo.
37. Se dejó caer gota a gota la solución de ácido clorhídrico en el matraz.
38. Se agito mientras caían las gotas hasta llegar al punto de equivalencia.
39. Se llegó al punto de equivalencia cuando la solución cambio de color como
se muestra en la FIG. 11.
FIG. 11 Se observa el
color canela donde la
titulación fue exitosa,
en el experimento si
no se mantiene este
color cuando el
matraz está en la
mesa sin agitar se
adicionan una o dos
gotas hasta que la
coloración se
conserve.
40. El procedimiento anterior se repitió dos veces más con los matraces
restantes que ya teníamos preparados.
47. Se repitió este procedimiento dos veces más hasta titular los dos matraces
restantes.
48. Se neutralizo el ácido con la base para su correcto desecho.
49. Se desmonto el soporte universal.
50. Se lavó cuidadosamente el material empleado y posteriormente fue secado.
51. Se llevó el material empelado al almacén.
OBSERVACIONES EXPERIMENTALES
En esta práctica se logró titular una solución básica y una acida con una solución
de ácido clorhídrico (HCl), dicha solución fue preparada en la campana de
extracción del laboratorio, y con el correcto uso del equipo de seguridad, para la
medición, el equipo destaco que no se debe agregar primero el ácido que fue
nuestro soluto y después agua destilada que fue el solvente, para evitar una
reacción agresiva y accidentes en el laboratorio, otro punto que el quipo destaco fue
no contaminar el ácido con restos de agua en la pipeta durante la medición pues
contaminaría nuestra solución y el sobrante contaminaría todo el matraz del
reactivo, también se destacó no dejar restos en el vidrio de reloj de NaOH, debido
a que es un compuesto hidroscopio, los cuales se tomaron con una piseta mojada
para una recolección completa de los 2g de NaOH que se pesaron. La titulación se
observó en los cambios de color de nuestra muestra, ya con sus indicadores
respectivos, cuando el color esperado se mantuvo unos segundos y regresaba al
color original, se agregaron más gotas hasta que el color esperado se mantuvo
quedando titulada nuestra muestra, el goteo se hizo con este fin de poder observar
el momento justo del cambio de colores, en la solución acida se notó un cambio de
color amarillo claro a color canela (naranja rojizo) y en la solución básica un cambio
de color rojo purpura a incoloro.
Cálculos y cuestionario:
1. Definir los siguientes conceptos:
• Molaridad: La molaridad es una medida de la concentración de una
solución, es decir la cantidad de moles por unidad de volumen (litros). Se
define como los moles del soluto sobre los litros de solución:
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑚𝑜𝑙
𝑀𝑜𝑙𝑎𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 (𝑀) = ( )
𝐿𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝐿
• molalidad: Este término alude a la cantidad de moles que hay en un
kilogramo. Se trata, pues, de una medida de concentración. Se define
como el número de moles del soluto sobre la cantidad de masa del
disolvente en Kg.
𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 (𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠)
𝑚𝑜𝑙𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 (𝑚) =
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒 (𝐾𝑔)
• Normalidad: Forma de expresar la concentración de una disolución que
indica el número de equivalentes de soluto disueltos en un litro de
disolución. Se presenta por la letra N. Se usa en análisis químico y
reacciones ácido-base o redox.
𝑁𝑜. 𝑑𝑒 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑒𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑒𝑞
𝑁𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 (𝑁) = ( )
𝐿𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝐿
• % Peso: El porcentaje en peso expresa los gramos de soluto que se
encuentran disueltos en 100 g de disolución. Por lo que podemos definirlo
como el producto de la relación de la masa del soluto entre la masa de la
disolución (la cual es la suma del soluto y el solvente) por 100.
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
%(𝑚⁄𝑚) = × 100%
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 + 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒
• % Mol: El cálculo de porcentaje expresado en términos de moles de una
sustancia en una mezcla o solución, más que en términos de masa
molecular. Por lo que podemos definirla como los moles del soluto sobre
los moles del soluto totales:
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
%(𝑚𝑜𝑙⁄𝑚𝑜𝑙 ) = × 100
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 + 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒
2. ¿Cuál es el significado de los siguientes términos?
• Parte alícuota: Parte o porción contenida exactamente un número
determinado de veces en un todo. Cuando se utiliza en un reparto,
equivale a partes iguales. En química, la parte que se toma de un volumen
(alícuota líquida) o de una masa (alícuota sólida) iniciales, para ser usada
en una prueba industrial o de laboratorio, cuyas propiedades físicas y
químicas, así como su composición, representan las de la sustancia
original.
• Valoración: La titulación o valoración es un método de laboratorio común
en análisis químico cuantitativo usado para determinar
la concentración de un sustrato o analito. Las medidas de volumen
juegan un papel importante en la titulación o valoración, por eso se llama
también análisis volumétrico. Un reactivo de concentración y volumen
conocidos (una disolución estándar) o patrón se usa para reaccionar con
la sustancia a analizar, cuya concentración no es conocida de antemano.
Se usa una bureta calibrada para añadir la disolución titulante, siendo así
posible determinar la cantidad exacta que se ha consumido cuando se
alcanza el punto final o punto de equivalencia.
• Indicador: Son sustancias que siendo ácidos o bases débiles a añadirse
a la muestra sobre la que se desea realizar el análisis ,se produce
un cambio químico que es apreciable ,generalmente un cambio
de color ;esto ocurre porque estas sustancias sin ionizar tiene un color
distinto que al ionizarse. La variación de color se denomina viraje para
esto el indicador debe cambiar su estructura química ya sea al perder o
aceptar un protón. Este cambio en el indicador se produce debido a que
durante el análisis se lleva a cabo un cambio en las condiciones de la
muestra e indica el punto final de la valoración. El funcionamiento y la
razón de este cambio varían mucho según el tipo de valoración e
indicador
• Solución acida: es aquella que contiene disuelta una sustancia ácida y
que por lo tanto en ella hay presentes o predominan los iones H+. En la
escala del pH, son aquellas sustancias que abarcan del 0 al 6.9.
• Solución básica: es aquella que contiene disuelta una sustancia básica y
que por lo tanto en ella hay presentes o predominan los iones OH-. En la
escala del pH, son aquellas que abarcan del 7.1 al 14.
• Punto equivalente: Punto de una valoración en el que se ha alcanzado la
igualdad en el número de equivalentes químicos entre las dos sustancias
que reaccionan. Se llama punto de equivalencia de una valoración al
punto en el cual se han mezclado cantidades equivalentes de disolución
reactivo y de la sustancia a determinar. Una titulación potencio métrica
consiste en medir el potencial de un electrodo indicador adecuado en
función del volumen titulante. La información que se obtiene con este
método no es igual a la que daría una medición potencio métrica directa
3. Determinar M, N, m, %m y %mol del HCl concentrado original.
Recordemos que: La concentración del ácido clorhídrico comercial es de 37.5%
masa y su densidad es de 1.17 g/mL
Molaridad:
Si tomamos como referencia un Volumen de referencia de 1 L (1000mL) de
disolución, tenemos que:
𝑚 𝑔
𝜌= ∴ 𝑚 = 𝜌𝑉 = (1.17 ) (1000 𝑚𝐿) = 1170 𝑔 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
𝑉 𝑚𝐿
𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 (%(𝑚⁄𝑚))(𝑚𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙) (37.5)(1170 𝑔)
%(𝑚⁄𝑚) = × 100 ∴ 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = =
𝑚𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 100 100
𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 438.75 𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
PM HCl=36.458 𝑔/𝑚𝑜𝑙
𝑚 438.75 𝑔
𝑛= = = 12.0343 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑃𝑀 36.458 𝑔/𝑚𝑜𝑙
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 12.0343 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑚𝑜𝑙
𝑀= = = 12.0343
𝐿𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 1 𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝐿
Normalidad
𝑁𝑜. 𝑑𝑒 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠
𝑁=
𝑉 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑛 𝐿
𝑔
𝑃𝑀 ( ) 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑚𝑜𝑙
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 = 𝑁𝑜. 𝐸𝑞 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒
𝜃
12.0343 𝑒𝑞 𝑒𝑞
𝑁= = 12.0343
1𝐿 𝐿
Molalidad
𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑒𝑛 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 12.0343 𝑚𝑜𝑙
𝑚= =
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑛 𝑘𝑖𝑙𝑜𝑔𝑟á𝑚𝑜𝑠 (1170 𝑔 − 438.75 𝑔) | 1 𝐾𝑔 |
1000 𝑔
𝑚𝑜𝑙
𝑚 = 16.4571
𝐾𝑔
Porciento peso
%(m/m) = 37.5 % (Lo da el problema).
Porciento mol
𝑚 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 1170 𝑔
𝑛 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 = = = 32.0917 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
𝑃𝑀 36.458 𝑔/𝑚𝑜𝑙
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 12.0343 𝑚𝑜𝑙
%(𝑚𝑜𝑙⁄𝑚𝑜𝑙 ) = × 100 = × 100 = 37.4997%
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 32.0917 𝑚𝑜𝑙
Recordemos que:
m de Na2CO3 = 0.3 g
PM de Na2CO3 = 105.9888 g/mol
𝑁𝑎2 𝐶𝑂3 → 2𝑁𝑎 + 𝐶𝑂3
El ion carbonato trabaja con -2, Entonces el Na en este caso trabaja con +1
Por lo tanto: ϴ = (1)(2) = 2 eq/mol
105.9888(𝑔/𝑚𝑜𝑙) 𝑔
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 = = 52.9944
2 (𝑒𝑞/𝑚𝑜𝑙) 𝑒𝑞
0.3 𝑔 𝑒𝑞
𝑁𝐻𝐶𝑙 = = 0.6065 = 0.6065 𝑁
1𝐿 𝑔 𝐿
(9.3333 𝑚𝐿 |1000 𝑚𝐿|)(52.9944 𝑒𝑞 )
𝑁𝑜. 𝑑𝑒 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠
𝑁= ∴ 𝑁𝑜. 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 = 𝑁 ∙ 𝑉 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑛 𝐿
𝑉 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑛 𝐿
𝑒𝑞
𝑁𝑜. 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 = (18 𝐿) (0.002 ) = 0.036 𝑒𝑞
𝐿
𝑃𝑀
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 =
𝜃
PM HCl=36.458 𝑔/𝑚𝑜𝑙 H(ac) → H(ac) + Cl(ac)
Si el H trabaja con +1; por lo tanto: ϴ = 1 eq/mol
36.458 𝑔/𝑚𝑜𝑙
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 = = 36.458 𝑔/𝑒𝑞
1 𝑒𝑞/𝑚𝑜𝑙
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑁𝑜. 𝐸𝑞 = ∴ 𝑚 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 𝑁𝑜. 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 ∙ 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒
𝑔
𝑚 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = (0.036 𝑒𝑞) (36.458 ) = 1.3124 𝑔 𝑑𝑒 𝐻𝐶𝑙
𝑒𝑞
𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 (1.3124 𝑔)
%(𝑚⁄𝑚) = × 100 ∴ 𝑚𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑚 × 100 = × 100
𝑚𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 %( ⁄𝑚) (38)
𝑚𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 3.4536 𝑔
𝑚 𝑚 3.4536 𝑔
𝜌= ∴𝑉= = 𝑔 = 2.9021 𝑚𝐿
𝑉 𝜌 1.19 𝑚𝐿
d) Determine el volumen de HNO3 diluido con densidad 1.1 g/mL y 19% peso
de HNO3 que puede prepararse diluyendo con agua a partir de 50 mL de
ácido concentrado con densidad de 1.42 g/mL y 68% peso de HNO 3.
Además, calcular las molaridades y las molalidades del ácido concentrado
y diluido.
Datos del ácido diluido Datos del ácido concentrado
ρ = 1.1 g/mL ρ = 1.42 g/mL
%(m/m) = 19% %(m/m) = 68%
PM = 63.01 g/mol PM = 63.01 g/mol
V = 50 mL
𝑚 𝑎𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜
𝜌= ∴ 𝑚 𝑎𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜 = 𝜌 ∙ 𝑉 𝑎𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜
𝑉 𝑎𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜
g
𝑚 𝑎𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜 = 1.42 ∙ 50 mL = 71 g de acido concentrado
mL
𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 (71 𝑔)
%(𝑚⁄𝑚) = × 100 ∴ 𝑚𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑚 × 100 = × 100
𝑚𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 %( ⁄𝑚) (68)
𝑚𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 104.4117 𝑔
𝑚 𝑚 104.4117 𝑔
𝜌= ∴𝑉= = 𝑔 = 94.9197 𝑚𝐿
𝑉 𝜌 1.1 𝑚𝐿
Acido concentrado
𝑚 71 𝑔
𝑛= = = 1.1268 𝑚𝑜𝑙
𝑃𝑀 63.01 𝑔
𝑚𝑜𝑙
𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 1.1268 𝑚𝑜𝑙 𝑚𝑜𝑙
𝑀= = = 22.536
𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 50 𝑚𝐿 | 1 𝐿 | 𝐿
1000 𝑚𝐿
𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 1.1268 𝑚𝑜𝑙 𝑚𝑜𝑙
𝑚= = = 33.9963
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒 (104.4117 𝑔 − 71 𝑔) | 1 𝐾𝑔 | 𝐾𝑔
1000 𝑔
Acido diluido
CONCLUSIONES
Gracias a los experimentos realizados y a la base teórica investigada, podemos
concluir que las soluciones son muy importantes, pues estarán presentes en la
mayoría de los temas a ver durante nuestra carrera, e incluso en nuestra vida
laboral; pues siempre será necesario conocer la cantidad exacta que se le debe de
agregar a una substancia x para obtener un producto deseado. Por otro lado, y
aunado a esto, concluimos que es de gran ayuda e importancia el procedimiento de
la titulación y valoración, pues así, y con ayuda de los indicadores, sabremos con
mayor exactitud la cantidad que necesitamos de una determinada sustancia
mediante otro tipo de substancia con una concentración y volumen conocidos,
puesto que son procesos con un previo estudio, cálculo y preparación.
Enfocándonos más a los cálculos, podemos concluir también que debemos conocer
qué tipo de disolución ocuparemos, y diferenciarlas entre acidas, básicas y sales;
ya que de este modo sabremos cuantos equivalentes intervienen en la solución
aplicando nuestros conocimientos adquiridos en la vocacional, obteniendo
finalmente la normalidad de la disolución. También podemos concluir que es
importante, puesto que así sabremos como influye en la concentración de nuestra
substancia, y hacer un análisis más certero a la hora de hacer cálculos o en el
proceso de titulación.
BIBLIOGRAFÍA
https://www.significados.com/soluto-y-solvente/
https://www.significados.com/disolucion/
https://www.significados.com/solucion-quimica/
https://concepto.de/solucion-quimica/
https://www.upct.es/sait/es/tecnicas-de-separacion-y-afines/analisis-
volumetrico////
https://www.pce-iberica.es/instrumentos-de-medida/instrumentos-
laboratorios/titulacion.htm
https://www.uv.es/qanaldetect/volumetrias/1_fundamentos_de_las_valoraci
ones.html