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Práctica de Laboratorio 4 Soluciones 2023

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Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Industrial

PRÁCTICA 04
Propiedades de las soluciones: Solubilidad y Preparación de las
soluciones.
I. INTRODUCCIÓN
En esta práctica se estudiarán los factores que afectan la solubilidad y se preparará soluciones con
concentraciones expresadas en unidades en unidades físicas, como porcentajes y unidades
químicas como molaridad, así como a realizar diluciones de estas, usando los materiales y equipos
del laboratorio.
La importancia de las soluciones radica en su participación en las reacciones químicas, debido a
que, al estar las sustancias disueltas en un disolvente como el agua, por ejemplo, la combinación
de las sustancias se favorece llevándose a cabo, rápidamente, la formación de nuevas sustancias.

II. OBJETIVOS
1. Comprender los factores que afectan la solubilidad

2. Identificar el tipo de soluciones según la cantidad de soluto

3. Preparar soluciones de concentración definida expresada en unidades física y químicas,


aplicando métodos comunes.
4. Realizar cálculos relacionados con soluciones.

III. FUNDAMENTO TEÓRICO


Las soluciones son mezclas homogéneas de dos o más sustancias. Toda solución está formada por
dos componentes: el soluto y el solvente.
El soluto es la sustancia presente en menor cantidad y es la sustancia disuelta.
El solvente es la sustancia que se encuentra en mayor cantidad, es la sustancia donde se disuelve
el soluto.
Las soluciones pueden ser diluidas, concentradas, saturadas y sobresaturadas, dependiendo de la
cantidad de soluto disuelto.
Se pueden expresar en unidades de concentración física tales como:
- Porcentaje en peso:
Peso de soluto (g)
% en peso = 100 …(1)
Peso de solución (g)

- Porcentaje en peso/volumen:

Peso de soluto (g)


% en peso/volumen = 100 …(2)
Volumen de solución(mL)
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- Porcentaje en volumen:
Volumen de soluto(mL)
% en volumen = 100 …(3)
Volumen de solución(mL)

También se expresan en unidades químicas como son:


- Molaridad (M):

molesde soluto
M=
volumende solución (L)

- Normalidad (N):

equivalentes gramo de soluto


N= … (5)
volumende solución (L)

Las soluciones se pueden diluir para preparar soluciones menos concentradas a partir de una más
concentrada.

Concentración inicial x Volumen inicial = Concentración final x Volumen final … (6)

IV. MATERIALES Y REACTIVOS


✓ 4 tubos de ensayo ✓ 1 frasco para reactivo color ámbar
✓ 1 matraz de 250 mL ✓ 1 termómetro
✓ 5 vasos de precipitación 100 ml ✓ Mechero
✓ 3 vasos de precipitación 250 mL ✓ Rejilla y trípode
✓ 2 fiolas 250 mL ✓ 1 balanza de precisión
✓ 1 fiola de 100 mL ✓ 1 refractómetro
✓ 2 probeta 100 mL ✓ 1 alcoholímetro
✓ 1 probeta de 50 mL ✓ 1 areómetro Baumé
✓ 2 lunas de reloj ✓ Alcohol etílico 96 ° GL
✓ 1 varilla de agitación ✓ Piseta con agua destilada
✓ Pipeta de 10 mL ✓ Hidróxido de sodio
✓ 1 espátula
✓ 1 gotero

Muestra proporcionada por el estudiante:


Acetona, 10 ml aceite, 100 g de azúcar rubia, 100 g sal común, 1 bebida gaseosa (envase

pequeño). Fósforos. No olvide traer paño, papel toalla y rotulador.


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V. PROCEDIMIENTO

Factores que afectan la solubilidad

Experimento 01: Naturaleza del soluto y del solvente


1. Rotular dos tubos de ensayo: agua y acetona
2. Colocar 5 ml de agua potable en un tubo de ensayo y en el otro 5 ml de acetona
3. Agregar a cada tubo 5 gotas de aceite comestible, y luego agita ambos tubos.
4. Comparar lo que ocurre en ambos tubos explicando como influye la naturaleza del solvente
en la solubilidad del soluto

Experimento 02: Efecto de la Presión


Para este ensayo debes disponer de una bebida carbonatada envasada en botella plástica
transparente.
1. Mantener la bebida en reposo (sin agitar), observar detenidamente (nota si tiene burbujas de
gas o se observan partículas en suspensión). ¿La bebida carbonatada es una mezcla
homogénea o heterogénea?
2. Destapar la botella, observar y explicar lo que ocurre con el gas contenido en la bebida
gasificada antes y después de destaparla, indique en qué momento es mayor la presión y de
que manera influye en la solubilidad del gas

Experimento 03: Efecto de la temperatura


1. Verter 5 ml de agua potable en 2 tubos de ensayo
2. Agregar a cada tubo igual cantidad (aprox 0,5 g) de azúcar de mesa (sacarosa)
3. Colocar uno de los tubos en la gradilla y dejarlo en reposo.
4. Sostener el otro tubo con una pinza y calentar con ayuda del mechero hasta que se disuelva el
azúcar. Observar y explicar cual es el efecto de la temperatura en la solubilidad
Nota: debe tener cuidado de hacer el flameado (moviendo el tubo alrededor de la llama) para
que no hierva bruscamente

Experimento 04: Efecto de la temperatura


1. Verter 50 ml de agua potable en 2 beaker de 250 ml
2. Dejar uno de los beaker en reposo.
3. Calentar el otro beaker con ayuda del mechero, trípode y rejilla de asbesto. El calentamiento
se realizará hasta que deje de producir burbujas. Observar y explicar cuál es el efecto de la
temperatura en la solubilidad

Nota: debe tener cuidado de hacer el flameado


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Preparación de soluciones

Experimento 05:
Preparar las soluciones mostradas líneas abajo e identificar si la solución es saturada, insaturada o
sobresaturada
1. Medir la temperatura de cada una de las soluciones
2. Disolver 5 g de sal en 50 ml de agua
3. Disolver 17,5 g de sal en 50 ml de agua
4. Disolver 25 g de sal en 50 ml de agua
5. Si ninguna de las soluciones preparadas en saturada, realizar la preparación de la misma

Experimento 06:
a) Preparar 100 g una solución acuosa de azúcar (sacarosa) al 10 % en masa
1. Calcular el peso del soluto, aplicando la ecuación 1.
2. Pesar g de sacarosa en una luna de reloj seca.
3. Colocar en un matraz que contenga g de agua correctamente pesada.
4. Agitar el matraz hasta disolver el azúcar.
5. Medir la temperatura de la solución.

b) Verificar la concentración con el refractómetro.


1. Verificar que el refractómetro marque cero.
2. Levantar el cubreobjeto.
3. Colocar la muestra de la solución en el prisma.
4. Bajar el cubreobjeto
5. Realizar la medición, dirigiendo el refractómetro a una fuente de luz.

Fig. 1. Procedimiento para el uso del refractómetro


Fuente: https://www.whizz.ae/product/9721126/ketotek-honey-refractometer-brix-baume-and-
water-moisture-3-in-1-honey-tester-with-atc-58-90-brix-38-43-be-and-10-33-water-moisture-
measurement-range-for-honey-bee-keeping/
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Experimento 07:
a) Preparar 100 mL de solución acuosa de alcohol etílico al 12 % volumen/volumen
1. Calcular el volumen de alcohol etílico, aplicando la ecuación 3.
2. Tomar mL de alcohol etílico con una pipeta y colocarlo en una fiola de 100 mL.
3. Agregar agua destilada hasta completar 100 mL.
4. Tapar la fiola y agitar para homogeneizar la solución.

b) Usar el alcoholímetro y determinar los grados alcohólicos


1. Vaciar la solución en una probeta de 50 mL.
2. Tomar el alcoholímetro por el extremo superior del vástago con las manos limpias de tal
forma que quede vertical e introducirlo cuidadosamente en la probeta.
3. Dejar que flote en la muestra permitiéndole oscilar hasta el reposo.
4. Leer los grados alcohólicos donde la superficie del líquido intercepte la graduación del
vástago del areómetro.
5. Medir la temperatura

Experimento 08: Preparar 250 mL de solución acuosa de NaOH 0,1 N


1. Calcular la masa de NaOH, aplicando la ecuación 5.
2. Pesar g de NaOH en un vaso de precipitación de 250 mL. Disolver con agua
destilada.
3. Vaciar la mezcla a una fiola de 250 mL y completar con agua destilada hasta la línea de
enrase.
4. Tapar la fiola y agitar para homogeneizar la solución.
5. Vaciar la solución en un frasco color ámbar y rotular.
6. Calcular la molaridad de la solución

Experimento 09: Dilución de una solución


1. Tomar en una probeta 60 mL de la solución de Sacarosa al 10 % m/m y vaciar en un
vaso de precipitación de 250 mL
2. Medir 30 mL de agua destilada y agregarlo a la solución y agitar.
3. Calcular la nueva concentración de la solución

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