Manual Lab. Quimica II

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MANUAL DE PRACTICAS
DE LABORATORIO DE
QUIMICA GENERAL II
3ra edicin
2010
Elaborado por:
Amelia Garca
Julia Jimnez
Eladia Coln
Maritza Martnez
Revisado por:
Santana Parra
Ramona Cuevas
SANTO DOMINGO, RD.
2011
INDICE
Pg.
PRESENTACIN ------------------------------------------------------------------------------------ 2
INTRODUCCIN -------------------------------------------------------------------------------------- 3
INSTRUCIONES PARA EL LABORATORIO--------------------------------------------------- 4
PRACTICA No. 1 Parmetros que influyen en la solubilidad -----------------------------13
PRACTICA No. 2 Preparacin de soluciones -------------------------------------------------20
PRACTICA No. 3 Determinacin de la concentracin exacta de una ------------------28
solucin por valoracin volumtrica de soluciones preparadas
PRACTICA No. 4 Los cidos y las bases (Primera parte) ---------------------------------33
PRACTICA No. 5 Los cidos y las bases (Segunda parte) --------------------------------47
PRACTICA No. 6 Cintica Qumica: La velocidad de las reacciones -------------------52
PRACTICA No. 7 Reacciones de Oxidacin - Reduccin ----------------------------------58
PRACTICA No. 8 Pilas ------------------------------------------------------------------------------68
PRACTICA No. 9 Dureza del agua ---------------------------------------------------------------85
PRACTICA No. 10 Ablandamiento del agua --------------------------------------------------91
BIBLIOGRAFIA-----------------------------------------------------------------------------------------95
PRESENTACION:
El manual Gua del experimento de laboratorio de Qumica General II es un
material de trabajo que ser utilizado en el proceso de instruccin para objetivizar el
contenido de la enseanza de la misma y vincular la teora con la prctica.
Con este instructivo se pretende desarrollar habilidades bsicas y especificas al
estudiante de Ingeniera en las diferentes especialidades que se ofrecen en
UNAPEC.
Los experimentos de este manual proceden de diferentes fuentes adaptados a los
objetivos que se propone alcanzar la asignatura Qumica General II y a los recursos
didcticos disponibles en el laboratorio de la Universidad.
Las instrucciones para la realizacin de los experimentos estn bien detalladas, las
ideas conceptuales de cada experiencia vienen acompaadas de una breve
introduccin y se agrega un cuestionario de preguntas fundamentales, que deben ser
contestadas por el estudiante en cada prctica.
Al estudiante se le requiere que antes de comenzar un experimento lea las
instrucciones generales del manual, as tambin la exposicin terica para que
alcance una comprensin clara de lo que va a hacer.
Se le recomienda, adems que conserve un registro de la experiencia y de las
medidas realizadas de suerte que en todo momento tenga los datos necesarios y la
informacin suficiente para conocer los concernientes al experimento realizado.
INTRODUCCIN:
La Qumica es una ciencia experimental y para su comprensin y aprendizaje es
necesario introducirnos al manejo de las tcnicas ms comunes dentro del laboratorio.
Este manual ha sido diseado pensando en la educacin del estudiante, adiestrndolo
en el planteamiento y realizacin de sus experimentos, con ello obtendr la habilidad
necesaria para el manejo de material y equipo de laboratorio, adems podr comprobar
hechos antes descritos en la clase terica.
Uno de los requerimientos fundamentales en el laboratorio es la realizacin de por lo
menos el 80% de los experimentos descritos, as como la entrega de un reporte por
experimento.
El reporte deber entregarse una semana despus de haber realizado el experimento y
el formato a seguir para la presentacin ser:
Hoja de presentacin que contenga el nombre del experimento, el nmero de la
prctica, matricula, nombre del estudiante y la fecha.
INSTRUCCIONES PARA EL LABORATORIO:

En un laboratorio de qumica es absolutamente necesario establecer ciertas reglas
de conducta, de cuyo cumplimiento dependen el orden en el trabajo, la comodidad y
la seguridad de todos los participantes. A continuacin se ofrecen algunas reglas
generales que deben leerse cuidadosamente:
1. Preprese siempre para cualquier experimento leyendo las instrucciones
directrices del manual antes de ir al laboratorio. Tenga presente todas las
precauciones indicadas en las guas.
2. No toque nunca los compuestos qumicos con las manos a menos que se le
autorice.
3. Deje pasar bastante tiempo para que se enfre el vidrio y los objetos calientes.
Todos los slidos y papeles que sean desechados se deben arrojar a un
recipiente adecuado para desechos. No arroje al sifn cerillas, papel de filtro o
slidos poco solubles.
4. Comprueba cuidadosamente los rtulos de los frascos de reactivos antes de
usarlos.
5. No devuelva nunca a los frascos de origen los sobrantes de compuestos
utilizados, a menos que se lo autorice el profesor.
6. La mesa y el equipo utilizado deben quedar limpio antes de salir del
laboratorio. Los equipos se deben colocar nuevamente en sus armarios
correspondientes. Cercirese de que las llaves del gas y del agua queden
perfectamente cerradas.
7. Para preparar una solucin acuosa de un acido (especialmente cido
Sulfrico), vierta siempre lentamente el cido concentrado sobre el agua.
Nunca vierta agua sobre el cido, pues puede producir un accidente.
NORMAS DE SEGURIDAD Y PREVENCION DE ACCIDENTES:

Los descuidos o desconocimiento de posibles peligros en el laboratorio pueden
originar accidentes de efectos irreversibles. Es importante, por lo tanto, que el
alumno cumpla todas las instrucciones que le indique el profesor acerca del cuidado
que debe tener en el laboratorio. A continuacin se resumen algunas instrucciones
prcticas y precauciones:
1. Si se produce un accidente, avise inmediatamente a su profesor.
2. Si alguna sustancia qumica le salpica y cae en la piel o en los ojos, lveselos
inmediatamente con abundante agua y avise a su profesor.
3. No pruebe o saboree un producto qumico o solucin, sin la autorizacin del
profesor.
4. Si se derrama un reactivo o mezcla, lmpielo inmediatamente.
5. Cuando se caliente una sustancia en un tubo de ensayo, dirija el extremo
abierto del tubo hacia un lugar que no pueda ocasionar dao a usted ni a sus
compaeros.
6. No situ una llama cerca de un recipiente que contenga un material voltil o
inflamable.
7. Si sus vestidos alzan llama por cualquier razn, no corra, cbrase con una
manta y pida el extintor de CO2.
8. Los incendios pequeos se apagan con una toalla.
9. Si hay un principio de incendio, actu con calma. Aplique el extintor y evite
manifestaciones alarmistas innecesarias.
10. Evite las bromas y juegos en el laboratorio, as como comer y fumar.
11. No inhale los vapores de ninguna sustancia, si es necesario hacerlo, ventile
suavemente hacia su nariz los vapores de las sustancia.
12. Cuando trabaje con equipos de vidrio, como tubos y termmetros, preste
mucha atencin, pues el vidrio es frgil y se rompe fcilmente, este es un
accidente que, con frecuencia, produce lesiones.
INFORMES DE LABORATORIO:
En este curso usted debe usar su libreta o cuaderno de laboratorio en la misma
forma que lo hacen los investigadores. En la libreta debe anotar toda la informacin
relativa al experimento realizado en una forma clara, ordenada y legible.
Para sacar el mximo provecho de los datos consignados en la libreta, se aconseja
seguir las siguientes normas:
1. Antese todos los datos tan pronto como sea posible, despus de hacer las
observaciones. Anote siempre el nombre, la fecha y el titulo de la experiencia.
2. Registre claramente todos los datos y observaciones. Use una forma tabular
siempre que sea apropiada. Desarrolle el hbito de hacer diagramas claros.
3. El profesor ayudara a decidir que anotaciones son las ms apropiadas para
cada experiencia.
4. Indique las operaciones utilizadas, presentando un clculo ordenado.
5. Anote las conclusiones y comentarios pertinentes. Cada informe contiene una
serie de preguntas y ejercicios, los cuales se relacionan directamente con el
experimento. Conteste todas las preguntas.
6. Elabore el informe inmediatamente despus de la sesin de trabajo de
laboratorio.
1. Sobre el contenido del reporte:
En los estudios y carreras profesionales, se requiere que el estudiante presente un
reporte de actividades claro y conciso; para ello es necesario que contemple los
siguientes aspectos:
a) Objetivo: exponer brevemente y de manera concisa, la razn por la cual se
realiz el experimento
b) Introduccin: Exponer claramente, los aspectos tericos ms importantes que
expliquen el trabajo realizado en el laboratorio y los resultados obtenidos.
c) Procedimiento: Hacer referencia al manual de laboratorio, si se hace alguna
modificacin del procedimiento original, describir la modificacin que se aplic.
d) Presentacin de datos, Clculos y resultados: Escribir los datos de una manera
clara en una tabla o figura que incluya absolutamente todo lo obtenido de la
prctica. Hacer las operaciones necesarias y el anlisis dimensional de sus
resultados, especificando claramente las unidades.
e) Discusin: Para hacer una buena discusin se hace necesario consultar
publicaciones, libros o manuales ya elaborados para contrastar los resultados
publicados con los obtenidos en la prctica.
f) Conclusin. Expresar la conclusin o conclusiones de manera categrica e
irrevocable respecto a los datos y objetivos desarrollados en la sesin.
g) Preguntas finales.
h) Referencias: Las referencias que se utilicen para el desarrollo del reporte

debern ser presentadas en una forma adecuada, en orden alfabtico, por autor,
ao de edicin, ttulo del libro, pginas, casa editora y pas.
Se recomienda que el alumno sea puntual a la hora de la prctica, ya que durante un
periodo de 15 minutos solo tendr derecho a retardo y una vez transcurrido este
tiempo, no tendr derecho a realizar la prctica.
El alumno tendr la obligacin de mantener un orden dentro del laboratorio y trabajar
con el mayor cuidado posible, de no ser as, ste puede ser suspendido de la prctica.
RECOMENDACIONES GENERALES:
El uso de la bata en el laboratorio de Qumica es obligatorio.
A.- Proteccin personal:
1.- Nunca pruebe algn compuesto en el laboratorio.
2.- Para determinar el olor de un compuesto, lleve la botella con precaucin hacia la
nariz; no inhale.
3.- Evite el contacto de reactivos con la piel, especialmente la cara; lvese las
manos tan pronto como sea posible despus de hacer transferencias u otras
manipulaciones.
B.- Pesado:
Es necesario pesar ciertos reactivos como carbn activado, sal, o agentes desecantes:
la cantidad apropiada debe ser estimada al clculo. Pequeas cantidades de Hidrxido
de sodio o potasio no necesitan ser pesadas. Las pastillas son bastante uniformes y
pesan aproximadamente 0.1 g cada una. Si se requiere una medida ms exacta de una
cantidad pequea, deber de usarse una solucin de concentracin conocida. Nunca
intente pesar pastillas de hidrxido de sodio sobre papel o vidrio de reloj;
inevitablemente rodarn unas pocas y se licuificarn convirtindose en un lquido
altamente corrosivo.
C.- Pipetas y pipeteado:
Comnmente se utilizan diversos tipos de pipetas: volumtricas (no graduadas),
terminales (graduadas hasta la punta) y no terminales (no graduadas hasta la punta).
Para agregar grandes volmenes de solucin con la mayor exactitud, se usan pipetas
volumtricas. Estas son llenadas hasta arriba de la marca (lnea de llenado), mientras
se sostiene verticalmente, el exterior es limpiado cuidadosamente y la solucin en
exceso liberada hasta la lnea de llenado. Mientras se sostiene verticalmente, el
volumen especificado de solucin es vaciado al recipiente deseado hasta que el flujo
cesa. Se espera aproximadamente 10 segundos para que la solucin sobre las paredes
de la pipeta se acumule en la punta y se desaloje la pipeta con un movimiento giratorio,
manteniendo la punta contra el interior de la vasija receptora. No desaloje soplando el
lquido que queda.
Para agregar volmenes intermedios, use pipeta de punta larga. Use el tamao
apropiado de pipeta; no trate de medir, por ejemplo, muestras de 0.2 ml. con una
pipeta de 5 ml.
Para agregar pequeos volmenes, la punta de la pipeta deber ser limpiada
cuidadosamente y completamente despus de cargar la pipeta. Despus se insertar la
punta limpia de la pipeta dentro de la solucin receptora el volumen deseado liberado y
la pipeta removida. Est seguro de limpiar la punta de la pipeta de nuevo antes de
reinsertarla en el reactivo.
Cualquier pipeta usada debe ser secada y limpiada; si no se hace se considera que
est sucia y no deber ser usada. Algunas pipetas estn calibradas, estas debern ser
lavadas en la vasija receptora para transferir todo el contenido. Generalmente se
considera que las pipetas terminales y no terminales estn calibradas con menor
exactitud que las pipetas volumtricas.
Para algunos experimentos, se desear transferir soluciones con la mayor exactitud.
Para otros, la precisin, ms que exactitud puede ser de primera importancia.
D.- Buretas:
Estas liberan cantidades variables de lquido en una forma exacta, por lo cul son
usadas en titulaciones volumtricas. Como en las pipetas, cualquier lquido que quede
en la punta deber ser removido tocndola ligeramente en la pared interior de la vasija.
E.- Probetas graduadas:
La probeta graduada muy frecuentemente es ms usada en los laboratorios de
enseanza y han ganado el nombre de la pipeta de los estudios apurados. No es un
sustituto para la pipeta o bureta, ya que no puede liberar un volumen establecido, sino
slo medirlo. Puede sin embargo, ser usada para liberar volmenes relativamente
grandes cuando la exactitud no es importante.
F.- Matraces volumtricos:
Los matraces volumtricos estn calibrados para contener el volumen especificado a
una temperatura fija, usualmente 20 C. Un buen matraz tendr un cuello angosto y una
lnea delgada que se extiende alrededor del cuello. Esto permite un adecuado
ajustamiento del nivel de lquido y evita errores debido a paralaje. Las gotas del lquido
adheridas al vidrio arriba de la marca de calibracin, debern ser removidas ya que
esto conduce a errores.
Antes de llevar el disolvente hasta la marca, es importante ver que todo el slido haya
sido disuelto. Si se encuentra dificultad para disolver un compuesto, la suspensin
primero deber ser calentada en un vaso de precipitados y despus enfriada a
temperatura ambiente.
Una vez que un matraz volumtrico es calentado, se convierte simplemente en un
frasco y ya no es volumtrico, as que nunca debe ser secado en un horno, sino
enjuagado con pequeos volmenes de alcohol, luego eter y finalmente secado con
una corriente de aire caliente.
Los matraces volumtricos nunca deben usarse para almacenar reactivos; para eso
existen envases adecuados.
G.- Reactivos Qumicos:
Se debe agregar reactivos qumicos puros a agua limpia para mejores resultados. La
mayor parte de los reactivos inorgnicos pueden ser comparados con un anlisis que
establece cules
son
los
principales
contaminantes
presentes
y
aproximadamente en cantidad. Sin embargo, muchos reactivos no vendrn con sus
anlisis y en estos casos es mejor dudar de su pureza. Algunos de estos compuestos,
como el tris o acrilamida, pueden y deben ser recristalizados al menos una vez antes de
usarlos.
Otros, el DPNH, pueden ser purificados por cromatografa. Generalmente pueden ser
obtenidos resultados razonables en la mayora de los experimentos con reactivos
comerciales.
H.- Preparacin de reactivos:
Al pesar material para un reactivo, algunas veces es conveniente pesar una cantidad
relativamente grande del material y hacer una solucin madre, de la cual se pueden
tomar pequeas cantidades a conveniencia. Adems, algunos reactivos son ms
estables en soluciones ms concentradas. Las soluciones madres tambin pueden
ser usadas para acortar la cantidad de pipetas necesarias y al mismo tiempo reducir la
variabilidad entre un nmero similar de mezclas en incubacin, soluciones de ensayo,
etc.
Para mayor exactitud, el estudiante deber aprender la diferencia entre recipientes TC
("to contain" o "para contener") y TD ("to deliver" o "para entregar"). El primer recipiente
contendr, por ejemplo, 100 ml. si el lquido est en la marca de 100 ml. Dichas vasijas
deben ser enjuagadas con el disolvente para obtener todo el reactivo. Los recipientes
TD entregarn 100 ml. del lquido en otro recipiente, pero contendrn un poco ms de
100 ml.
Los efectos de la temperatura sobre el volumen de las soluciones no son muy grandes
en el caso del agua, pero puede ser significativa con otros disolventes. Efectos de la
temperatura sobre el pH de buffers varan sobre el buffer.
El pH de buffers Tris (y probablemente tambin todos los buffers de las aminas

primarias) son afectados marcadamente por la temperatura, disminuyendo casi una
unidad de pH con un incremento de 30 C en la temperatura. El pH de buffers de fosfato
muestra menos dependencia de la temperatura.
Diversos mtodos son usados para evitar la contaminacin de reactivos. El ms obvio
consiste en almacenarlos en recipientes limpios adecuados. Es absolutamente
necesarios mantener los dedos lejos del contacto con reactivos, ya que las huellas
digitales contienen no nicamente grasas y aceites, sino iones metlicos, fosfato,
aminocidos y al menos una enzima, la nucleaza.
Sellar los recipientes para evitar
vapores como dixido de carbono, amonaco y cido clorhdrico puede ser hecho
temporalmente con parafilm. Sin embargo, el parafilm es en si mismo una cera y es
susceptible de ataque por vapores de Tolueno y Benceno.
Una precaucin ms en contra de la contaminacin es no devolver el exceso de
reactivo a la botella.
La mayor parte de los reactivos que se preparan son acuosos y stos nos lleva a
considerar crticamente la cantidad de agua que se usa. Mientras que el agua de la
llave puede servir para unos pocos reactivos, la mayora requerirn por lo menos agua
desionizada o destilada.
El agua desionizada es la que ha sido pasada a travs de una capa mezclada de resina
de intercambio inico y consecuentemente es muy baja en concentracin de
substancias inicas. Por otro lado las resinas usadas tienden a emitir substancias que
absorben luz ultravioleta y, por supuesto, las sustancias no inicas no son removidas
de la solucin. Ya que algunos recipientes de plstico tambin tienden a producir
substancias que absorben la luz ultravioleta, y el vidrio tiende a emitir (intercambiar)
iones, el recipiente de almacenamiento deber ser escogido dependiendo del uso que
se intente hacer del agua.
El agua destilada tiende a ser baja en iones y otras sustancias voltiles, como el dixido
de carbono, HCl y cido actico, no sern removidas fcilmente por destilacin.
Los compuestos aromticos, que tienden a ser fluorescentes, tambin pueden pasar,
pero en general, el agua destilada en un destilador de vidrio ser adecuado para la
mayor parte de los experimentos.
Si realmente se desea agua de alta calidad, debe ser destilada 1 g de permanganato
de potasio, ms 1 ml de cido fosfrico por litro de agua en un destilador limpio de
vidrio. El permanganato caliente oxida todas las substancias orgnicas, y el agua
destilada resultante tiene una absorcin ultravioleta y fluorescencia muy bajas.
I.- Eliminacin de reactivos:
Los disolventes orgnicos no miscibles en agua y otros lquidos debern ser
descartados en un recipiente especfico para deshechos de disolventes. Nunca
10
debern ser vaciados en el lavadero. Si nicamente hay disponible un lavadero,

enjuague abundantemente con agua; incluso entonces, los residuos permacern en la
trampa y los vapores pueden persistir en el lavadero por algn tiempo. Es ms,
cualquier reactivo descargado en un coladero eventualmente es un aporte ms a la
contaminacin del medio ambiente.
Los slidos insolubles en agua y vidrios debern ser desechados en una vasija no
metlica especfica para deshechos; no los tire al lavadero o al bote de basura.
Los reactivos que reaccionan vigorosamente con agua, como los cidos clorados o
lcalis del metal, debern descomponerse en un recipiente y de una manera adecuada,
por ejemplo, reaccin con alcohol.
J.- Lavado de artculos de plstico:
El xito de un experimento depende bastante de la libertad de contaminacin de los
reactivos y esto depende en parte de la limpieza de sus recipientes.
Sin embargo, ningn recipiente, sea ste de metal, orgnico, vidrio o cualquier plstico,
es completamente inerte. Por ejemplo, las paredes de los recipientes hechos de
plstico, tales como el polietileno, forman fases hidrocarbonadas separadas, a travs
de las cuales el agua se puede difundir lentamente (de tal forma que la concentracin
de reactivos acuosos tendr a cambiar con el tiempo, o en las que los solutos o
solventes no polares pueden disolverse. Cualquier cosa disuelta en las paredes de un
recipiente de plstico es esencialmente imposible de remover por lavado. Hay que
hacer notar que algunos cationes de metales pesados y aniones inhibitorios pueden
formar complejos no polares con algunas substancias, y contaminar un recipiente de
plstico u otros artculos de plstico que hayan estado en contacto con dichos
compuestos nunca debern ser usados por otra cosa. Algunos gases como el
amonaco (encontrado en concentraciones crecientes en limpiadores comerciales para
piso y ventanas), pueden penetrar los recipientes de plstico; stos no debern ser
usados donde la contaminacin con amonaco, dixido de carbono, etc., puede ser
problemtica.
El procedimiento para limpiar artculos de plstico depende del plstico. En el caso de
los plsticos resistentes, se remoja el objeto a ser limpiado en urea 8 M la cual se lleva
a pH 1 con HCl la rea cida es removida con agua destilada y el objeto lavado en
KOH 1M, luego en agua, EDTA 10 M y finalmente varios enjuagues con agua destilada.
Todo artculo de plstico adecuado (resistentes) deber recibir dicho lavado inicial.
Posteriormente, un lavado con detergente diluido (usualmente SDS) deber ser
suficiente, aunque ocasionalmente debern hacerse lavados a base de rea cida.
Ningn plstico deber ser tratado con dicromato o cualquier agente oxidante, ya que
tender a producir grupos carboxilos libres sobre las paredes del artculo de plstico.
11
K.- Lavado de artculos de vidrio:

El vidrio se comporta como una capa mezcladora de resina de intercambio inico,
aunque de muy baja capacidad. Las superficies de vidrio fijarn una variedad de
aniones y cationes y cuando se trabaja con enzimas, especialmente de las sensitivas
a metales, este hecho puede tener consecuencias desafortunadas.
La mayor parte de los tratamientos para cristalera, ms all de los lavados usuales con
detergentes y agua destilada (se prefiere alcohol al 0.5%), involucra la remocin de los
iones absorbidos no deseados limpiando el vidrio con cidos o bases muy fuertes, o
con ambos.
El vidrio se deber lavar primero con KOH etanlico.
Este remueve cualquier tipo de grasas o aceites y una monocapa de vidrio, as que
un enjuague es suficiente.
El KOH etanlico es removido con agua destilada.
Algunas substancias que no debern ser expuestas a esta solucin son: fibra de vidrio,
vidrio carbonatado o vidriera normal o de cuarzo como las cubetas que tienen una
superficie ptica altamente pulida. La base carcomer las superficies pulidas o
debilitarn las delgadas fibras de vidrio.
Un enjuague en solucin limpiadora de dicromato de potasio, remover cualquier
material orgnico que quede, si es suficientemente prolongado.
El material que quede puede requerir que la solucin limpiadora se caliente para un
mayor efecto.
El lavado con dicromato dejar una pelcula de dicromato absorvido sobre el vidrio.
Despus de enjuagar con agua destilada, esta pelcula ser removida, junto con
cualquier catin no deseado que quede, con un enjuague posterior de cido ntrico
concentrado (se prefiere porque tambin es un agente oxidante). Enseguida se lava el
vidrio con agua destilada. Si no hay material orgnico presente sobre el vidrio,
nicamente es necesario usar los lavados de KOH y cido ntrico.
El lavado de cido ntrico remover solamente los cationes superficiales del vidrio.
Despus de varios das, cationes nuevos localizados originalmente en las capas debajo
de la superficie, migrarn a la superficie y el vidrio tendr que ser lavado otra vez. Estos
cationes (como el calcio) estn normalmente presentes en todo el cristal, proviniendo
del material usado por el fabricante. Se ha encontrado que las soluciones de acetato,
de alguna manera retardan esta migracin.
El vidrio puede ser considerado limpio cuando el agua se distribuye uniformemente
sobre la superficie y no tiende a formar parches o gotas.
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LABORATORIO DE QUIMICA GENERAL II

PRACTICA No. 1
CLASIFICACIN DE LAS SOLUCIONES Y PARMETROS QUE INFLUYEN EN LA
SOLUBILIDAD Y CONDUCTIVIDAD DE LAS SOLUCIONES
MATERIALES Y EQUIPOS:
Equipos:
Vasos de precipitados
Probeta
Agitadores de Vidrio
Termmetro
Tubos de Ensayos
Gradilla
Reactivos:
Hidrxido de sodio (NaOH)
Cloruro de amonio (NH4Cl)
Benceno, Sal Gema (NaCl)
NaCl pulverizado
Azcar, Acetona, Yoduro de Potasio
Yodo
Alcohol
OBJETIVOS:
1. Explicar los efectos del tamao de las partculas, temperatura y agitacin en una
solucin slido-lquido.
2. Explicar los efectos de la temperatura, agitacin y presin de un gas en solucin.
Concepto de Disolucin:
Una disolucin es un sistema homogneo, molecular o inico, homogneo de
composicin variable dentro de ciertos lmites y su composicin es tal que solo puede
variar mediante un cambio de estado.
Las disoluciones pueden clasificarse segn el nmero de componentes en: Binarias,
Terciarias segn contengan dos, tres componentes y segn el estado de agregacin
en: lquida, slidas y gaseosas y de acuerdo a las condiciones de temperatura y
presin.
Cuando un componente es un gas o slido y el otro un lquido, a los primeros se les
denomina soluto y al segundo disolvente, cuando ambos son lquidos se considera
como soluto al que est en menor proporcin.
El estudio de las disoluciones es importante, ya que en ellas se basan las reacciones
qumicas, es decir al efectuarse las disoluciones se provocan y se controlan reacciones
qumicas, as como tambin las propiedades fsicas y qumicas de las mismas. Las
disoluciones estn presentes en fenmenos y procesos vitales de la industria.
En qu consiste el proceso de disolucin? Este es un proceso en equilibrio dinmico,
que significa la dispersin del soluto en el seno del disolvente y lo inverso la separacin
del soluto del seno de la disolucin.
Ejemplo: Cuando el soluto es una molcula que no se disocia en sus iones, la
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molcula del soluto es rodeada por la del disolvente.

C6O12H6(s) + n H2O C6O12H6(H2O)n (ac)
Glucosa
Si la disolucin se forma a partir de solutos polares las molculas del agua hidratan a
los iones del soluto, se disuelve el soluto y se obtiene la solucin.
Grafica:
NaCl(s) + H2O Na(H2O) n(ac) + Cl(H2O) n(ac) + Hd
C12H22O11 Sacarosa
En una solucin hay una sustancia llamada soluto que se distribuye uniformemente en
otra sustancia llamada solvente. Existen diferentes formas de clasificar las soluciones:
una de ellas es considerando la relacin soluto y solvente: diluida, concentrada,
saturada y sobresaturada.
Otra clasificacin est basada en el estado fsico original de los componentes, las que
se encuentran con ms frecuencia son: a) un gas disuelto en un lquido, (H2 en agua),
b) un lquido disuelto en un lquido (H2SO4 en H2O) y c) un slido disuelto en un lquido
(AgNO3 en H2O). A menos que se especifique otra cosa, vamos a suponer que en las
soluciones a que nos referimos el solvente es agua.
Atendiendo al equilibrio de la disolucin esta se pueden clasificar en: disoluciones
Saturadas, No saturadas y sobresaturadas. Cuando la cantidad de soluto sin disolver
es igual al soluto disuelto, la disolucin es saturada; su condicin permanece invariable
si no cambian las condiciones del sistema. No saturadas cuando todo el soluto se ha
disuelto y no hay equilibrio. Y por ltimo sobresaturada si la cantidad de soluto es
mayor.
La solubilidad: se expresa como la cantidad mxima de soluto que se puede disolver en
un sistema soluto-disolvente en equilibrio, a una temperatura y presin constante.
La solubilidad depende de los siguientes factores:
1. La naturaleza de las sustancias.
2. La Temperatura.
3. La presin.
4. Grado de divisin de las partculas.
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La naturaleza de las sustancias:

Los disolventes polares disuelven ms fcilmente los solutos polares.
Ej. El NaCl en agua, la solubilidad es prcticamente nula y en alcohol es de 0.015
moles/L.
El agua es considerada el solvente universal, puede disolver casi todo, sin embargo no
disuelve el aceite mineral, barniz, pintura, las grasas ya que son compuestos orgnicos.
Los solventes orgnicos tales como ter, acetona y el alcohol pueden disolver los
solutos orgnicos, esto es por la naturaleza de los enlaces que mantiene unido a los
compuestos de las sustancias. La mayora de las sustancias orgnicas son compuestos
con enlaces covalentes no polares y se mantienen unidos por las dbiles fuerzas de
Vander Walls. Los solventes con enlaces polares ejemplo el agua, son atrados hacia
los solutos inicos, los solventes no polares no son atrados por los inicos o polares.
Lo semejante disuelve lo semejante.
La influencia de la temperatura:
La variacin de la solubilidad de una sustancia con la temperatura, se relaciona con su
calor de disolucin. Si este es positivo es endotrmico, aumentara la solubilidad al
aumentar la temperatura de la disolucin. Si el calor de disolucin es exotrmico, un
aumento de temperatura, desplazar el equilibrio de disolucin, decreciendo la
solubilidad a esta nueva temperatura.
La influencia de la presin:
La solubilidad de los slidos y lquidos es prcticamente independiente de las
variaciones de la presin esto es por la poca compresibilidad y expansibilidad de estos
estados de la materia.
La solubilidad de un gas aumenta al aumentar la presin.
Grado de Divisin de las Partculas: Este es un factor que afecta la velocidad de
dilucin.
La velocidad de disolucin de un soluto en un disolvente dado depende de tres
factores: Tamao de la partcula del soluto, velocidad de agitacin y Temperatura.
Coeficiente de Solubilidad:
La solubilidad de los slidos en los lquidos se expresa por el nmero de gramos de
sustancia anhidra que pueden disolverse en 100 gramos de disolvente a una
temperatura dada.
Para las disoluciones de gases en lquidos, el coeficiente de solubilidad indica el
volumen de gas, medido a la temperatura y presin a las cuales se disuelve dicho gas,
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que satura un litro de disolvente.

Para utilizar en la prctica las soluciones, es indispensable saber cmo se expresa la
relacin soluto/solvente; ya que las concentraciones de las soluciones suelen
expresarse de distinta manera:
PROCEDIMIENTOS:
A-Clasificacin de soluciones desde el punto de vista energtico:
Aadir 25 ml de H2O destilada en 2 vasos de precipitado de 100 mL. A
continuacin medir la temperatura de la misma y anotarla.
Analizar cmo se puede aumentar la solubilidad de cada sustancia en agua con
variacin de la temperatura?
Adicionar a un vaso 3 perlas de NaOH y a otro NH4Cl.
Medir nuevamente la temperatura de ambos lquidos.
Calienta la que se favorezca con un aumento de temperatura.
B- NATURALEZA DE LOS COMPONENTES (SOLUTO Y SOLVENTE).
Disolvente polar- soluto polar.
Toma en un tubo de ensayo unos mililitros de agua. Agrega un poco de azcar,
agita. Anota lo observado.(Frmula del azcar : C12H22O11
Disolvente polar- soluto no polar
Coloca en un tubo de ensayo un poco de yodo y aade unos mililitros de agua. Agita
fuertemente tratando de homogenizar la mezcla. Deja en reposo unos minutos.
Observar que ocurre. A continuacin aadir solucin de yoduro de potasio. Por qu
se disuelve el yodo en presencia de yoduro de potasio (KI)?
- Disolvente no polar - soluto polar.
Aade en un tubo de ensayo seco aproximadamente 2 ml de Benceno (C6H6) y a
continuacin unos cristales de Cloruro de Sodio (NaCl). Agita la mezcla fuerte y
anota lo ocurrido.
- Disolvente no polar - soluto no polar.
Coloca en un tubo de ensayo un poco de benceno, agrega unos mililitros de acetona
y anota lo ocurrido.
C- EFECTO DEL TAMAO DE UNA PARTCULA, AGITACIN Y TEMPERATURA

EN UNA SOLUCIN SLIDO LQUIDO.
1- Tamao de la partcula: -En un tubo de ensayo agregue 2g de CuSO4 o (Nacl)
granulado y 10mls de agua, en otro aada 2g de CuSO 4 o (Nacl) pulverizado y
10mls de agua. En ambos casos mueva los tubos y observe donde se
disuelve ms rpido.
16
2- Efecto de la agitacin. En otros dos tubos de ensayo repita el caso 1, pero

esta vez, adems de moverlo agtelos. Observe los resultados.
3- Efecto de la temperatura sobre la disolucin. Toma dos vasos de precipitado y
en cada uno de ellos aada 50 mls de H2O y 5g de CuSO4 (sulfato de cobre) o
cloruro de sodio pulverizado y en otro 5g de CuSO4 granulado. Calienta
suavemente ambos hasta su disolucin. Anota las observaciones sobre las
velocidades de disolucin del slido.
D- GAS EN SOLUCIN:
-Utiliza (3) tres vasos de precipitado y mrcalos A, B, C. Toma una botella de soda
sin destapar y evitando moverla, obsrvala. Destapa la botella y observa de nuevo,
anota tus observaciones.
-Coloca alrededor de 25 ml de soda a cada vaso: El vaso A es el control.
-Agite la soda en el vaso B.
-Coloca la soda del vaso C en un beaker con agua caliente.
-Observa la cantidad de burbujas en cada vaso. Anota tus observaciones
17
PRACTICA No. 1
EVALUACION
PARAMETROS QUE INFLUYEN EN LA SOLUBILIDAD
NOMBRE __________________________ MATRICULA______________________
GRUPO ___________________ PROF. __________________ FECHA___________
Ensayo A. Clasificacin de las soluciones desde el punto de vista energtico.
Ensayo
Temp.1
Agua H2O + Hidrxido de sodio NaOH
Agua H2O + Cloruro de amonio NH4Cl
Temp.2
Endotrmico / Exotrmico
ACTIVIDADES:
Clasifica ambas soluciones desde el punto de vista energtico.
Resume la relacin de la solubilidad de las sales con la temperatura.
Representa mediante ecuaciones las disoluciones obtenidas.
Ensayo B. Naturaleza de los componentes
Ensayo
Agua + Azcar
Agua + Yodo
Agua + Yodo + Yoduro de Potasio (Kl)
Benceno + Cloruro de sodio
Benceno + Acetona
Observacin
Explique
ACTIVIDADES:
1- Segn sus observaciones seala si hubo o no disolucin.
2- Investiga el tipo de enlace presente en los siguientes ejemplos de mezcla y
predice si se formar o no solucin en los siguientes casos, justificando
adecuadamente.
Aceite + Alcohol
Azufre + Agua
Gasolina + Agua
Azcar + Trementina
3- Por qu se usa acetona para retirar el esmalte de las uas? Ten en cuenta la
naturaleza (polaridad) de los enlaces en las sustancias implicadas.
18
Preguntas:
1- Qu pasa con la presin dentro de la botella de soda cuando se remueve la
tapa?
2- Cuando se destapa la botella de soda, el gas CO2, se hace entrar o salir de la
solucin?
3- Cules factores aumentan la presin de burbujas?
4- Muchas bebidas refrescante tienen CO2 disuelto. Cmo clasifica desde el punto
de vista energtico y qu ley obedece?. Si usted agita la botella y luego la
destapa, el refresco se dispara. Explica porqu?
C. Efecto del grado de divisin de las partculas, la agitacin y la temperatura.
Ensayo
H2O + Cloruro
(Nacl)
H2O + Cloruro
(Nacl) + calor
H2O + Cloruro
(NaCl) cristal
H2O + Cloruro
(NaCl) polvo
H2O + (NaCl)
agitacin
Tiempo Disolucin
Conclusin
de Sodio
de Sodio
de Sodio
de Sodio
cristal +
D. Gas en solucin.
Ensayo
Cantidad
de
observadas
burbujas Conclusin
Vaso A (control)
Vaso B (soda + hielo)
Vaso C (soda + calor)
Vaso D (soda caliente + hielo)
19

PRACTICA No. 2
PREPARACIN DE SOLUCIONES:
Equipos
Vaso de 250 mL
Vaso de 50ml
Esptula
Balanza
Probeta de 100 mL
Pipeta de 100 mLl
Varilla de agitacin
Dos (2) matraces volumtricos de 100 mL y sus tapas
Embudo pequeo.
Reactivos
NaCl comercial
Agua destilada
Hidrxido de Sodio
Etanol
Objetivos:
Identificar las principales formas de expresar la concentracin de las
soluciones.
Aplicar los mtodos ms comunes para preparar soluciones de cierta
concentracin.
Utilizar algunos aparatos de medicin de volmenes tales como la probeta, la
pipeta y el matraz volumtrico.
INTRODUCCION:
La concentracin de una solucin nos da informacin acerca de la cantidad de soluto
disuelto en un volumen unitario de solucin. Puesto que las reacciones generalmente
se llevan a cabo en solucin, es importante conocer las diferentes maneras de
expresar la concentracin y aprender a preparar soluciones de una determinada
concentracin.
Dependiendo de la cantidad de soluto presente en la solucin, sta se puede calificar

de concentrada o diluida. Estos trminos a veces se emplean para expresar
concentracin, pero son cualitativos.
Los mtodos cuantitativos ms comunes para expresar la concentracin de las
soluciones son:
20
1-
Porcentaje referido a masa.
El porcentaje referido a la masa de un soluto en una solucin es igual a los gramos

de soluto presentes cada 100 gramos de solucin.
La masa de la solucin es igual a la masa del soluto ms la masa del disolvente.
Ejemplo: Solucin acuosa del sulfato de sodio al 20.0 %
20.0 g
Na2SO4
80.0 g H2O
100 g de solucin
de Na2SO4 al 20.0 %
Para el clculo de por ciento en masa se puede utilizar la siguiente expresin

A= gramos del soluto, B= gramos del solvente
Porciento en masa =
2-
A (gramos de soluto)
. 100. %
A (gramos del soluto + B (gramos del disolvente)
Porcentaje referido a volumen
Se refiere a volumen de soluto lquido en 100 mililitros de solucin.

Volumen de Soluto
Porciento en volumen = ---------------------------------------------------------- * 100 %
Volumen de soluto + Volumen de solvente
21
Molaridad: Es el nmero de moles de soluto en un litro de solucin. La molaridad se

expresa por M.
Cantiad de Soluto en mol
M=-----------------------------------1 Litro de solucin

La cantidad de soluto en mol se obtiene dividiendo la masa en gramos del soluto
entre el peso molecular del mismo. El nmero de moles se representa por n.
Para el clculo de n se tiene en cuenta la cantidad de sustancia disuelta en la
solucin, la masa expresada en gramos (m(gr)) y su masa molecular (M(X)) o peso
molecular (PM) como en la siguiente expresin:
Ejemplo: Preparar una solucin acuosa de sulfato de sodio uno molar (1M).
Solucin: La frmula del sulfato de sodio seria= Na2SO4, se busca el peso atmico
de cada uno de los elementos en la frmula, en la tabla peridica y se multiplica por
sus subndices si los tienen y sumando estos pesos atmicos se consigue el peso
molecular o masa molar.
Na=22.9898X2=45.9796
S=32.066
O=15.9944X4=63.9776, entonces la sumatoria seria=142.0232= PM.
La pregunta seria. Qu cantidad de sustancia se necesitara para preparar una
solucin 1M? Para preparar un litro de una solucin de 1.00 Molar se pesan los
gramos correspondientes a un mol de la sustancia a usar, se disuelve en agua y
luego se adiciona agua suficiente para completar el volumen de la solucin hasta un
litro en un matraz volumtrico.
Cantidad de soluto en mol
Molaridad (M) = ------------------------------------------1 litro de Solucin
Sustituyendo el equivalente de mol en la frmula:
Masa en gramos
n= ----------------------------------------------------------n
Masa molar o Peso Molecular (g/mol)
M= ------ = -----------------------------------------------------------------------V
V= 1 litro de solucin
22
Masa de 1 mol. *M(Na2SO4), 142.1g (Na2SO4) + Agua de 1 litro = 1.00 litro de

solucin Na2 SO 4 1.00 M
4.- Normalidad:
Es la medida de concentracin que se expresa en equivalentes por litro de solucin.
Un equivalente puede definirse como el nmero de moles reactivos en un
compuesto (sinnimos: equivalente gramo, equivalente qumico, peso equivalente).
Un equivalente puede reaccionar o tomar el lugar de un mol de iones hidrgeno.
La normalidad est determinada por el valor del equivalente gramo, y ste es el
resultado de dividir el peso molecular o masa molecular (PM) entre la carga inica.
No. equivalentes de soluto
No. Eq.
N = --------------------------------------------- = -------------------Litro de solucin
V
El nmero de equivalentes se calcula teniendo en cuenta la cantidad de sustancias

en gramos(gr) y el valor del Equivalente gramo de la sustancia(Eq-gr):
Gramos de soluto
No. Eq. = --------------------------------Eq.-gr.
Los equivalentes gramos se determinan :
Peso Molecular del soluto
Eq-gr = ---------------------------------------Carga inica
Ahora, como determinamos la carga inica:
1. Para los cidos: Es la cantidad de iones hidrgeno presentes en la molcula.
Ej: Para el H2SO4 la carga inica es 2
Para el H3PO4 la carga inica es 3
2. Para las bases o hidrxidos: Es la cantidad de OH- presente en el
compuesto.
Ej: Para el NaOH la carga inica es 1
Para el Ca(OH)2 la carga inica es 2
3. Para las sales: Es la multiplicacin de la caga total negativa y positiva
presente en el compuesto
23
Ej: Para el Na2S (Sulfuro de Sodio) la carga inica es 2 x 1= 2

Para el AlF3 (Trifloruro de Aluminio) la carga inica es 1 x 3=3
Para el AgNO3 (Nitrato de Plata) la carga inica es 1 x 1= 1
Para el Al2(SO4) 3 la carga inica es 2 x 3= 6
Es importante determinar la relacin existente entre la molaridad (M) y la normalidad

(N)
*La relacin entre N y M viene expresada por
N= M * Carga Inica
De donde la Molaridad ser igual
N
M = ---------------------Carga Inica
Ejemplos:
HCL
1 M de HCl = 1 N de HCl, porque un mol de HCl por litro proporciona 1 mol de iones
hidrgeno por litro, lo cual es lo mismo que un equivalente por litro. 1 mol de HCl, nos
da un mol de unidades reactivas (los iones hidrgeno)
Ejemplos:
H2SO4
1 mol de c. sulfrico = 2 N de c. sulfrico, porque 1 mol proporciona 2

equivalentes de iones hidrgeno por litro
Un mol de cloruro de calcio dar un mol de iones de calcio, pero el calcio es

divalente.
Esta carga 2+ significa que un in calcio podra tomar el lugar de dos tomos de
hidrgeno.
Haciendo uso de la definicin, podemos ver que un mol de cloruro de calcio darn 2
equivalentes de iones cloruro o dos equivalentes de iones de calcio.
Problemas:
Cuntos gramos se necesitan para preparar una solucin 1.5 N de NaOH?
Peso molecular: 40
24
Peso equivalente: 40/1

40 gr -------- 1 N
X --------- 1.5 N
X= 60
Y si slo se necesita 1 ml?
Soluciones porcentuales
Son soluciones cuya medida es la cantidad de mililitros o gramos referidos a 100 ml
de solucin (NO DE SOLVENTE)
Ejemplo: Una solucin al 10% (de lo que sea) contendr 10 gr 10 ml y aforados a
100 ml de solucin.
Ejemplos:
Para preparar una solucin al 25%, entonces pesaremos 25 gr de la sustancia o
mediremos 25 ml y se aforan hasta 100 ml.
Es la cantidad de equivalentes de soluto por litro de solucin.
Para preparar una solucin 1 normal se calcula el Equivalente de la sustancia. Se
pesa, esta cantidad y se procede igual que para preparar la solucin molar.
Ej : Solucin acuosa de sulfato de sodio normal (1.00N).
Ejemplo: Solucin acuosa de sulfato de sodio uno normal (1.00 N)

M(Na2SO4) = 142g/mol
2
= 71g/mol- Eq
Observa que la carga inica es 2.

Se pesa 71g de Na2SO4, se diluye en una cantidad mnima de agua, y se traslada al
volumtrico de 1 litro, se completa con agua hasta el enrase; de este modo se han
preparado una solucin 1N en un litro de solucin.
En los ejemplos anteriores, una solucin 1M de sulfato de sodio, tendr una

concentracin 2N porque el Eq-g del sulfato de sodio (Na2SO4) es igual a la mitad de
su masa molecular, pues su carga inica es 2 (2 iones Na + = 2(1+) =1(2 )=2. Fjate
que en los ejemplos expuestos, la masa molecular del compuesto es 142, 1g/mol y
su Eq-g es 71.g/mol.Eq.
25
PROCEDIMIENTOS:
1- Preparacin de 500 ml (250ml) de una solucin al 1% en masa de NaCl.
Realiza los clculos de cantidad de NaCl necesario para preparar una solucin al 1
% en masa en volumen de 500ml.
1-Se pesa un vaso de 150ml en la balanza de un platillo con una precisin de 0,1 g.
2-Se anota el peso;
3-se agrega al vaso porciones de NaCl hasta que el peso adicional corresponda al
clculo con una precisin de 0,1 g.
4-Se mide 50ml de agua con una probeta (la densidad del agua es de 1g /ml) y se
agregan al vaso con el NaCl para formar la solucin.
5-Agita con una varilla de vidrio para ayudar al proceso de la disolucin. Una vez
disuelto todo el NaCl se puede trasvasar la solucin al volumtrico de 100 mls
enjuaga el vaso con pequeas porciones de agua y adicinalos al volumtrico dos
veces; completar con agua hasta el enrase; se tapa el volumtrico y se agita con
cuidado.
2- Preparacin de 100 ml de una solucin al 1% en volumen de alcohol etlico.

Se mide con una pipeta 1 ml de etanol, teniendo el cuidado de enrasar la pipeta y
que no queden gotas de aire ocluida dentro de ellas. Se descarga la pipeta en el
volumtrico de 100ml. Pegando la punta de la misma en la pared interna del
volumtrico. A continuacin se aade agua destilada hasta el enrase.
3-Preparacin de 100ml de solucin 1M de hidrxido de sodio (NaCl)
Realice el clculo del NaCl necesario para preparar 100ml de solucin de NaOH 1M.
Pesa la cantidad calculada en un beaker de 100 ml previamente tarado. Luego
adiciona unos 25ml de agua y agita la solucin hasta que se disuelva todo el slido.
Trasvasar la solucin 2 veces con 5ml de agua destilada cada vez y adicionar cada
enjuague al volumtrico (trasvase cuantitativo). Finalmente completa el volumen del
volumtrico con agua hasta el enrase, tapa el volumtrico y mueve la solucin para
homogenizar.
Disolucin del soluto en Trasvase de la solucin al Enrase del volumtrico
un pequeo volumen volumtrico
con agua(aforo)
de agua hasta ser
del volumen total
NOTA: Esta solucin debe ser entregada al profesor para ser utilizada en la prxima
prctica.
26
PRACTICA No. 2
EVALUACION
PARAMETROS DE SOLUCIONES
NOMBRE __________________________ MATRICULA__________________
GRUPO ___________________ PROF. __________________ FECHA_______
Actividades:
Responde:
1.- Se disuelven 180 gramos de NaOH en 400 gramos de agua, resultando un
volumen de 432,84 ml. Determinar:
1- La densidad de la disolucin
2- La concentracin de NaOH en gramos por litro
3- La concentracin molar de NaOH
4- La concentracin normal de NaOH
5- La concentracin de NaOH en % en peso
6- La concentracin molal de NaOH
7- Las fracciones molares del soluto y disolvente.
II. Contesta:
1. Cul es el porcentaje en masa de hidrxido de sodio de una solucin que se
prepara disolviendo 8,00 g de NaOH en 50,0 g de agua?
2. Qu peso de NaOH se necesita para preparar 500ml de solucin 0,1 M?
3. Qu cuidado se debe tener en la preparacin y conservacin de una solucin de
NaOH de concentracin conocida?
4. Describa el procedimiento que utilizar en la preparacin de una solucin 1N
(normal) de cido sulfrico.
Si de esta solucin se desprende gran cantidad de calor al disolverse el cido en
el agua. Qu tipo de reaccin se produce?
5. Determina la normalidad de la solucin preparada en el punto 3.
27

PRACTICA No. 3
DETERMINACION DE LA CONCENTRACION EXACTA DE UNA SOLUCION POR
VALORACION O TITULACION VOLUMETRICA DE SOLUCIONES PREPARADAS
Equipos:
Bureta de 25 mL 50 mL
Soporte Universal
Pinzas para Bureta
Erlenmeyers de 50 mL
Pipeta Volumtrica de 10 mL
Reactivos:
Hidrxido de sodio aproximadamente 1 M
Acido clorhdrico exactamente 1 M
Indicador de Fenolftalena
OBJETIVOS:
a) Preparacin de soluciones diluidas a partir de estndares
b) Ilustrar los conceptos de neutralizacin, titulacin y punto final.
c) Desarrollar destrezas para usar la bureta y para realizar una titulacin cido-base.
INTRODUCCION:
Es una prctica comn de Laboratorio preparar soluciones por el mtodo de dilucin.
Esto consiste en preparar soluciones diluyendo a la que se le llama solucin patrn o
estndar, a la cual se le conoce su concentracin exacta.
Para calcular el volumen de solucin patrn de concentracin conocida necesaria se
utiliza la siguiente expresin conocida como Ley de la Volumetra:
V1C2= V2 C2
Donde V1C1 son el volumen y la concentracin de la solucin estndar, y C 2V2
corresponde la concentracin y volumen a los cuales se preparar la solucin diluida.
Esta relacin permite calcular la normalidad de una de las dos soluciones, si se
conoce la de otra y es una relacin fundamental en las tcnicas de volumetra de la
qumica analtica.
Otra aplicacin de la ley de la volumetra es la determinacin de la concentracin de
una base (cido) mediante una reaccin de neutralizacin. Un volumen exactamente
medido del cido (base) de concentracin conocida se hace reaccionar con la base
(cido) de concentracin desconocida, el cual se adiciona desde una bureta, segn
lo muestra la figura
28
Fig. 5
En general, cuando en qumica se habla de una reaccin cido-base se hace
referencia al tipo de cambio que ocurre cuando se mezclan soluciones cidas y
bsicas.
La titulacin cido-base es una de las tcnicas ms importante de la qumica
analtica. El procedimiento general consiste en determinar la cantidad de un cido
por la adicin de una cantidad equivalente de una base o viceversa.
Qu ocurre cuando se mezcla una solucin de un cido fuerte como HCl con la
solucin de una base fuerte como NaOH? El resultado es el siguiente:
HCl + NaOH
cido
base
NaCl + H2O
sal
agua
Tanto HCl como NaOH son electrolitos fuertes disociados en un 100%; NaCl es una
sal neutra. En consecuencia, se puede considerar que en realidad lo que se aade
es una solucin de H+ a otra de OH- que se neutraliza segn la reaccin.
H+ + OH- = H2O
Esta reaccin se llama a menudo reaccin de neutralizacin ya que si se aade
justamente la cantidad suficiente de base para reaccionar con todo el cido, la
solucin se vuelve neutra, por ejemplo, se mezcla exactamente 100 ml de HCl 0.005
m, con exactamente 100 ml de NaOH, 0,500m, el ion H+ del cido se neutralizar
exactamente por el ion OH- de la base y la solucin final tendr un pH igual a 7,0
(solucin neutra). Naturalmente que no es necesario que se mezclen cantidades
iguales de cido y base para que ocurra una reaccin en muchos casos se usa uno u
otro en exceso y la solucin final contendr una sal y el reactivo en exceso.
29
Al cido se le ha aadido previamente unas gotas de fenoftaleina; cuando el mismo

haya reaccionado totalmente con la base una gota de la base har cambiar el
indicador a rosado, lo que indicar el punto final de la valoracin. (Punto de
equivalencia) El volumen de la base de concentracin desconocida mediante la
ecuacin anterior, que para este caso se expresa:
N .
cido
= N
cido
base
. V
base
Permitir determinar la concentracin de la base (cido), mediante el despeje

adecuado de la ecuacin anterior.
Cuando es el cido el que se aade desde la bureta, la solucin de hidrxido de
sodio se torna rosada con la fenoftaleina. El punto final de la valoracin sera la
desaparicin del color rosado.
PROCEDIMIENTOS:
A- Clculo de la Normalidad de una solucin de NaOH 1M
Mediante la expresin:
VA NA = VB VB
Calcule la normalidad de la solucin de NaOH aproximadamente 1M preparada en la
prctica anterior.
Arma el conjunto para titulacin que se muestra en la figura 5.
1-En el Erlenmeyer vierta 10 ml de HCl (medidos con una pipeta) unas gotas de
fenoftaleina y se agita.
2-Coloca un papel blanco debajo del Erlenmeyer.
3-En la bureta coloca 25 ml de hidrxido de sodio (se debe tener el cuidado de
agregar solucin hasta que la base del menisco coincida exactamente con la marca
del 0 (cero).
4-Deja caer poco a poco la solucin bsica de la bureta (NaOH) sobre la solucin
del Erlenmeyer (cida) agitando a cada cada de NaOH. Maneja la llave de la bureta
con la mano izquierda y con la derecha agita cuidadosamente el Erlenmeyer (vase
figura). Observa la aparicin de un color rojo, el cual desaparece al agitar la
disolucin. Contina agregando la solucin bsica cada vez con ms lentitud y
agitando. Observa que el color desaparece cada vez ms lentamente a medida que
se agita la disolucin. Sigue agregando solucin bsica, pero ahora gota a gota, y
agita hasta observar que la adicin de una gota produce una coloracin que
permanece varios segundos. Cuando se ha alcanzado el punto de equivalencia es
suficiente una gota de base para cambiar la solucin de incolora a rosada. Anota la
30
lectura final de la bureta. Calcula la normalidad de la base a partir de la normalidad

de la solucin cida (0,1 N) y los datos de la titulacin.
B- Mediante la expresin
V1 N1 = V2 N2
Determina el volumen de NaOH 0,1 N que debes medir para preparar una solucin
0,05N. en 100 ml de solucin. Trasvasa el volumen calculado o medido con una
pipeta a un volumtrico de 100 ml y envasa el mismo con agua. Procede a valorar la
solucin as obtenida para determinar su concentracin exacta, utilizando el cido de
concentracin conocida.
31
PRACTICA No. 3
EVALUACION

GRUPO ___________________ PROF. __________________ FECHA_______
1. Clculo de la normalidad del NaOH inicial

Lectura final de la bureta _________________ mL
Lectura inicial de la bureta _________________ L
Volumen de NaOH utilizado
_________________ mL = Vb
Volumen de HC1 de normalidad 0,1 N=10 ml = Va
De la ecuacin VaNa = Vb Nb se calcula la normalidad de la base:
Mb = VaNa = 10 * 0,1
Vb
Vb
2. Clculo del volumen para la preparacin de la solucin 0,05 N NaOH
De la solucin
V1 = V2N2
N1
Desaparece al agitar la disolucin. Contina agregando la solucin bsica cada vez
con ms lentitud y agitando. Observa que el color desaparece cada vez ms
lentamente a medida que se agita la disolucin. Sigue agregando solucin bsica,
pero ahora gota a gota, y agita hasta observar que la adicin de una gota produce
una coloracin que permanece varios segundos.
Cuando se ha alcanzado el punto de equivalencia es suficiente una gota de base
para cambiar la solucin de incolora a rosada. Anota la lectura final de la bureta.
Calcula la normalidad de la base a partir de la solucin cida (0,1 N) y los datos de la
titulacin. Recuerda que:
32
LABORATORIO DE QUIMICA II
PRACTICA No. 4
LOS ACIDOS Y LAS BASES
PRIMERA PARTE
Equipos:
Gradilla Tubos de ensayo
Vaso de precipitado de 100 mL
Agitador de vidrio
Papel indicador universal de PH
Reactivos:
Solucin de fenoftaleina
Solucin de anaranjado de metilo
Vinagre
Jugo de naranja o limn
Gaseosa Carbonatada
Leche magnesia
Amoniaco
Limpiador de cristales
Acido muritico
Desinfectante
Hidrxido de Sodio
Cloro
Agua corriente
Agua Destilada
OBJETIVOS:
Observar los cambios de colores de los indicadores y relacionarlos con el
cambio de pH.
Relacionar el PH con la concentracin del ion hidrogeno de la soluciones.
Determinar el grado de fortaleza de cidos y bases y relacionarlo con el valor
del PH de las sustancias.
INTRODUCCIN:
Los cidos y las Bases. Generalidades
Se ha determinado por experimentos muy precisos que el agua pura es capaz de
conducir muy dbilmente la corriente elctrica. Esto pone de manifiesto que en el
agua existen iones en cantidades extremadamente pequeas, provenientes de su
disociacin. La misma puede presentarse del siguiente modo:
33
H+ (ac) + OH- (ac)
H2O
(1)
Se ha investigado que el ion hidrgeno, que sera simplemente un protn, no existe

libre en las disoluciones sino que se une por medio de un par de electrones a una
molcula de agua para formar el ion hidronio, que al originarse conserva la carga
positiva del H+. Por tanto, una representacin ms correcta de la disociacin del
agua ser:
+
H3O+ (ac) +
(ac)
(2)
Para simplificar, como ya sabemos, en la prctica se representa el ion hidronio

(H3O+) sin su molcula de agua, con lo que queda solamente el ion hidrgeno (H +),
pero es bien entendido que el H+ no puede existir libre en una disolucin acuosa,
sino en su forma hidratada formando el ion H3O+, aunque por conveniencia se
representa sencillamente por H+.
El agua es un compuesto dipolar; esta polaridad conduce a la hidratacin de los
iones haciendo posible que cationes y aniones se disuelvan en el agua. La autoionizacin del agua es pequea pero de suma importancia; hace que se formen los
iones hidronio H3O+ e iones hidroxilo OH-.
Por lo anterior, el H2O es
simultneamente un cido y una base.

Se puede definir un cido como una sustancia que al reaccionar con el agua forma
iones hidronio (H3O+), y base a la que forma iones hidroxilo (OH-). La reaccin de
autoprotlisis o autoionizacin representa la reaccin clsica cido-base. En esta
reaccin se observa que hay equilibrio entre ambos iones.
Los iones H+ y OH- estn en igual concentracin, por lo que el agua es una sustancia
neutra. Se ha comprobado experimentalmente:
[H+] = 1 x 10-7 moles/litro; [OH-] = 1 x 10-7 moles/litro.
La constante de ionizacin del H2O es: KH2O = 1 x 10-14 a 25 oC
34
Cuando una sustancia est disuelta en agua, y la concentracin de H + y OH- es igual,

la solucin es neutra. Si hay una concentracin ligeramente superior de OH -, la
solucin es bsica; por ejemplo, NaOH en agua. Pero si hay exceso de iones H+, la
solucin es cida; por ejemplo, H2SO4 en agua.
Existen tres teoras que definen a cidos y bases.
En el siguiente cuadro se
muestra un resumen de ellas, y de las propiedades generales de cidos y bases.
Teora de
Arrhenius
cidos
Bases
Sustancia que, en solucin Sustancia que, en solucin
acuosa, deja en libertad acuosa, deja en libertad iones
iones hidrgeno (H+)
hidroxilo OHBrnsted-Lowry
Toda sustancia que dona Toda sustancia que acepta
protones (H+)
protones (H+)
Lewis
La sustancia que acepta La sustancia que aporta pares
pares de electrones
de electrones
Resumen de las propiedades de cidos y bases
cidos
Bases
- Sabor agrio
- Sabor amargo
- Reaccionan con las bases
- Reaccionan con los cidos
- Ceden protones o dejan en libertad - Ganan protones de los cidos
iones hidrgeno (H+)
- Cambian el papel tornasol de azul a - Cambian el papel tornasol de rojo a
rojo
azul
- Tienen pH bajo (de 1 a 6)
- Vuelven bsicas las soluciones con
alto pH (8 a 14)
- Neutralizan las bases formando sal y - Neutralizan los cidos formando sal
agua
y agua
Concepto elemental del pH (Potencial de Hidrgeno)
Cmo podemos conocer el grado de acidez de una solucin?

El grado de acidez o basicidad de una solucin se expresa por un nmero que recibe
el nombre de pH y depende de la acidez inica, es decir, de la concentracin de
iones H+ en la disolucin.
En la prctica el pH se determina por medio de indicadores o usando ciertos
aparatos que miden la concentracin de iones H+, (pHmetros). Muchas reacciones
35
qumicas, industriales y biolgicas que ocurren en soluciones acuosas, requieren

medidas precisas de la concentracin de iones hidrgeno.
Mediante la conductividad elctrica del agua y de las soluciones diluidas y valoradas,
tales como el HCl, NaCl, se puede investigar la concentracin de iones H + mediante
la escala de Sorensen, quien asign el trmino de pH a la concentracin de iones H +
en el agua pura.
Esta escala lo define como el logaritmo negativo de la
concentracin de iones H+, o potencial de hidrgeno.

Matemticamente se expresa as:
[ ]
pH = -log[H3O+] o pH = -log[H+]
Significa concentracin
Como la definicin indica el valor del logaritmo negativo, el resultado es positivo.

Considerando que el agua pura tiene una concentracin de iones H + = 10-7 mol/L de
acuerdo a la escala puede determinarse que para el H2O = pH H2O = 7
Si la solucin es neutra
[H+] = [OH-]
[H+] = 1 x 10-7
[OH ] = 1 x 10-7
Si la solucin es cida
[H+] > [OH-]

[H+] > 1 x 10-7
[OH]< 1 x 10-7
[OH-] > [H+]

[OH-] > 1 x 10-7
[OH+] < 1 x 10-7
El esquema siguiente explica los valores de pH y su relacin con la acidez y la
Si la solucin es bsica
alcalinidad de las sustancias a las que estn referidos.
36
base
dbil
8 9
modera muy
do
bsico
10 11 12 13 14
NEUTRALIDAD
REACCION DE
LA SOLUCION
pH
muy cido modera dbil

do
0 1 2 3 4 5 6
A
B
C
A
I
S
D
I
E
C
Escala de pH
Z
I
D
Todas las soluciones neutras tienen un pH de 7, mientras que en las soluciones
A
cidas es menor que 7, en las soluciones bsicas es mayor que 7. Los valores Dde
pH, ya sea en medio neutro, cido o bsico, varan segn la temperatura que se
midan los iones.
Al igual que se establece para la concentracin de iones H 3O+ y OH-, el producto de
sus concentraciones tiene un valor constante, que para la temperatura de 25 oC (298
K) ser:
[H3O+] [OH-] = 10-14
De dicha expresin se obtiene: pH + pOH = 14
En toda disolucin acuosa a la temperatura de 298 K (25 oC), la suma del pH y el
pOH es igual a 14.
Ejemplo: Encontrar el pH de una solucin de NaOH 0.10M.
Solucin: El NaOH es un electrolito fuerte, por lo que casi todos los iones OHde la solucin los aporta el NaOH.
p0H = - log 1 x
pOH = -(-1) = 1
pH + pOH = 14
pH = 14 pH = 14- 1
pH = 13
Ejemplo: Cul es la concentracin del ion hidrgeno H+ de una solucin de
H2SO4 cuyo pH es de 3?
37
pH = -log[H+]
3 = -log[H+]
10-3 mol/L = [H+]
Por lo que la concentracin del ion hidrgeno [H+] es = 10-3 mol/L
Ejemplo: Para hacer un litro de solucin de cido sulfrico (H2SO4), se utilizan
3 g de cido sulfrico 100% puro; en esta forma se supone que el cido est
totalmente ionizado. Encuentra el pH de la solucin.
Solucin: Masa molecular del cido sulfrico: 98 u.m.a.
1 mol de H2SO4 = 98 g/ mol de H2SO4
moles
n es el N de moles
Puesto que la molcula de H2SO4 proporciona dos iones hidrgeno, la concentracin
de iones H+ en moles por litro es 0.0306 x 2 = 0.0612 mol/litro.
pH = -log[H+] = -log[0.0612] = -(0.82 2.0) = 1.21
O bien, [H+] = 6.12 x 10-2
pH = -log (6.12 x 10-2) = -(-2) log 6.12 ) =
pH = 2 0.7867 = 1.2133
La regla prctica para hallar el pH, dada la concentracin de iones hidrogeno en

potencias de 10, seala que basta restar al exponente de 10 el logaritmo del
coeficiente.
Ejemplo: Calcular el pH y el pOH de una disolucin que contiene una

concentracin de iones H3O+ = 5 x 10-3 mol/L.
Se trata de una disolucin
cida o bsica?
38
Solucin: pH = -log[H3O+]
[H3O+] = 5 x 10-3 mol/L.
pH = -log [5 x 10-3 mol/L]
pH = -log 5 x 10-3 = -(log 5 + log 10-3)
pH = -(0,669-3) = -(- 2,301)
pH = 2,301 Disolucin cida
pH + pOH = 14
pOH = 14 2,301
pOH = 11.69
IMPORTANCIA DEL pH
La acidez o basicidad de los suelos es un importante factor para el cultivo de las
diferentes plantas, ya que cada una de ellas requiere un pH determinado en el suelo
para su mejor desarrollo.
Hay plantas, como la papa, que requieren un suelo cido (pH de 4,8 a 5,4); muchas
otras necesitan un pH cercano a la neutralidad, por ejemplo, la caa de azcar (pH
de 6 a 8).
La cantidad de sustancias nutritivas asimilables por las plantas tambin dependen de
la acidez o basicidad del suelo.
De todo lo anterior se desprende que el pH del suelo debe ser cuidadosamente
controlado a fin de facilitar a las plantas un medio ptimo para su desarrollo. Para
aumentar el pH de un suelo cido, es decir, para hacerlo ms bsico, se pueden
aadir compuestos de calcio en forma de polvo, como son la cal viva, CaO; la cal
apagada, Ca(OH)2 y la caliza pulverizada, CaCO3. A esta operacin se le da el
nombre de encalcado del suelo.
En muchos procesos industriales el control del pH es de extrema importancia. Por

ejemplo, es bien conocido que en la industria azucarera el rendimiento de sacarosa
depende, entre otros factores del control del pH en el guarapo, que debe estar
neutro. Otros procesos industriales como en la industria textil, de pintura, del papel y
fotogrfica, en medicina y muchos otros campos. Los medicamentos deben tener un
riguroso control del pH, ya que en los organismos cada rgano y tejido se caracteriza
por un pH determinado. A la vez, el pH es una medida de la estabilidad de muchas
sustancias.
39
Las frmulas y las propiedades qumicas:

Con slo conocer la frmula qumica de un compuesto no siempre es posible deducir
sus propiedades qumicas, por ejemplo, saber si es un cido o una base, pues
existen tambin ciertas sustancias que sin tener H+ u OH- en su constitucin, al
disolverse en agua aumentan la concentracin de los iones H+ o de los iones OH-, y
por lo tanto pueden clasificarse como cidos o como bases.
Ejemplo 1: El trixido de azufre, es cido porque al disolverse en agua se
produce un aumento en la concentracin de iones H+ como se observa en la
siguiente ecuacin:
SO3 + H2O
SO-24(ac) + 2 H+(ac)
Ejemplo 2: El xido de sodio, es bsico porque al disolverse en agua produce

un aumento en la concentracin de iones OH-.
Na2O(s) + H2O
2Na+(ac) + 2OH-(ac)
En resumen, segn las definiciones dadas anteriormente, podemos

considerar como cido, tanto al SO y al CO2 como al HCl y CH3COOH3,
porque todos aumentan la concentracin del ion H+.
Podemos
considerar como bases sustanciales tales como al Na2O y el NH3, que al

igual que el NaOH y el Ca(OH)2, aumentan la concentracin del ion
hidroxilo(OH).
Fortaleza de cidos y Bases:
Existen diferentes grados en la disociacin de los cidos, y la mayor o menor
extensin en que sta se produzca depende principalmente de la concentracin de la
disolucin, de la temperatura y de la naturaleza de la sustancia que se disuelve.
De ah que no todas las molculas presentes en la disolucin se disocien; si no que
lo harn parcialmente, y por tanto, los iones H+ pueden estar presentes en mayor o
menor cantidad, dando lugar a disoluciones con acidez ms o menos marcada; de
donde surge el concepto de acidez inica, conocida tambin como acidez real,
40
efectiva o actual, que depende de los iones H+ presentes en la disolucin que se

estudia.
Tomemos, por ejemplo, 1 litro de disolucin en que se disuelve un mol de HCl a la
temperatura de 18 oC; su grado de disociacin, es de un 80%. Esto quiere decir que
de cada 100 molculas de HCl, slo 80 se encuentran disociadas y, por lo tanto, slo
tales molculas disociadas son causantes del carcter cido de la disolucin. El 20%
restante del HCl est en forma molecular y constituye la acidez potencial o de
reserva:
HCl
+
H2O
Acidez potencial
H3O+ +
acidez inica
De todo lo expuesto anteriormente, podemos decir que:

Acidez inica es la acidez que corresponde a la parte disociada del cido disuelto,
que es precisamente la activa, o sea, la que est inmediatamente dispuesta a
reaccionar.
Acidez potencial o de reserva es la que corresponde a las molculas no
disociadas, pero capaces de suministrar oportunamente nuevos iones H+.
Acidez total es la que corresponde a la suma o conjunto de la acidez inica ms la
acidez potencial y se determina mediante la neutralizacin de un cido por una base.
cidos (bases) Fuertes y Dbiles

La fortaleza de los distintos cidos (bases) ha sido determinada comparando sus
disoluciones acuosas de igual concentracin. La mayor parte de estas
determinaciones se han basado en la conductividad elctrica de dichas disoluciones,

ya que sta depende del nmero de iones que existan en la disolucin.
Segn el concepto ya mencionado de cido (base), sern cidos (bases) fuertes
aquellos que dan origen a iones H+ (OH-) en gran proporcin y cidos dbiles, los
que originan pocos.
As, la disolucin de HCl (NaOH) es un cido ms fuerte que una disolucin de H 2S
(NH3); lo que se aprecia porque, adems de otras propiedades, la conductividad
41
elctrica de la disolucin acuosa de cloruro de hidrgeno (NaOH) es alta, ya que sus

molculas estn muy disociadas; mientras que en las disoluciones de sulfuro de
hidrgeno (NH3) estn disociadas muy pocas molculas y, por tanto, es poca su
conductividad elctrica.
Tabla I
Grado de Disociacin de Algunos Acidos (a 18 oC)
Acido
Frmula
Clorhdrico
Ntrico
Sulfurico
Sulfurico
Fosforico
HCl
HNO3
H2SO4
H2SO4
H3PO4
Concentrac
in
0.1N
0.1N
0.1N
0.1N
0.1N
Carbnico
H2CO3
0.1N
Sulfhidrico
H2S
0.1N
Ecuacin de disociacin
HCl
HNO3
H2SO4
HSO4
H3PO4
H2PO4HPO42H2CO3
HCO2H2S
HS-
Tabla II
La Fuerza de Algunas Bases
Fuertes
hidrxido de sodio, NaOH
Bases
hidrxido de calcio, Ca(OH)2
hidrxido de potasio, KOH
Cl- + H +
NO3- + H+
HSO4- + H+
SO42- + H+
H2PO4- + H+
HPO42- + H+
PO43- + H+
HCO2- + H+
CO32- + H+
HS- + H+
S2- + H+
Grado de
Disociacin
(%)
92
90
90
60
27
0.1
0.00001
0.17
0.0023
0.07
0.0001
Dbiles
amoniaco, NH3
hidrxido de hierro (III), Fe(OH)3
hidrxido de aluminio, Al(OH)3
Disociacin de los cidos Poliprticos:

Las sustancias cidas que al disociarse en disolucin acuosa producen un solo H+,
es decir, un solo protn que se hidrata, son conocidas por cidos monoprticos. As,
las sustancias HCl, HNO3 y CH3COOH (cido actico), etc., son cidos
monoprticos.
42
Las sustancias como H2CO3, H2S y H2SO4, etc., cada una de las cuales puede ceder
dos protones por molcula, son cidos diprticos. Las sustancias como H 3PO4, etc.,
que pueden ceder tres protones son cidos triprticos.
La disolucin de los cidos poliprticos se realiza por pasos y siempre se produce de
una misma manera para un cido determinado. Cada paso tiene lugar en menor
extensin que el precedente. As, en el caso del cido sulfrico cuy disociacin se
realiza en dos pasos (ya que cada molcula cede dos protones), el primer paso
predomina en una disolucin
H2SO4
HSO4- + H+
(primera fase)
ion hidrogeno sulfato
90% de disociacin
En el segundo paso, el ion hidrgeno-sulfato que tiene menos facilidad para ceder un
H+, lo hace en menor proporcin cuando la disolucin est suficientemente diluida.
HSO4(ac)
SO42- + H+ (segunda fase)
60% de disociacin
Ion sulfato
PROCEDIMIENTOS:
A. Medida del pH de cidos y bases.
1. Preparar una gradilla con tubos de ensayo seco y limpio.
2. Rotula cada uno de los tubos de ensayo como sigue:
a) Agua destilada
b) Agua corriente
c) Acido clorhdrico
d) Vinagre
e) Jugo de naranja
f) Leche
g) Gaseosa carbonatada
h) Leche de magnesia
i) Hidrxido de amonio (amoniaco)
j) Limpia-cristales
k) Hidrxido de Sodio
43
l) Cloro
m) Desinfectante
3. Mide aproximadamente 2mL de cada sustancia y virtelos en los correspondientes
tubos de ensayo rotulados.
4. Corta pequeos trocitos del papel indicador universal y utilizando una varilla
agitadora de vidrio mide el pH a cada sustancia. Compara el cambio de color del
papel con la carta de pH para determinar el valor del mismo en cada solucin.
5. Reporta en la casilla correspondiente el valor encontrado para cada sustancia.
6. Realiza el mismo procedimiento utilizando ahora papel tornasol azul o rojo y anota
la coloracin tomada por el papel en cada caso.
7. Teniendo en cuenta que la fenoftaleina es un indicador tpico para bases, as como
lo es el anaranjado de metilo para los cidos, de acuerdo al pH de las soluciones del
experimento anterior, aadir la fenoftaleina
44
PRACTICA No. 4
EVALUACION

GRUPO ___________________ PROF. __________________ FECHA_______
A. Medida del PH con Papel Indicador Universal
Solucin Media
Resultado
Obtenido
B. Resultado con papel tornasol, Fenolftalena y Anaranjado de Metilo.
Solucin
Papel
Azul
Tornasol Papel
Tornasol Rojo
Fenoftaleina
Anaranjado
de Metilo
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
C. Clasifica cada sustancia como Acida o Bsica segn el pH que presenta
cada una.
45
D. Ordena en orden creciente de acidez las sustancias anteriores.

SOLUCIONES ACIDAS
SOLUCIONES BASICAS
Solucin
Solucin
No. De Orden
No. De orden
46
PRACTICA No. 5
LOS ACIDOS Y LAS BASES
SEGUNDA PARTE
Equipos:
Gradilla
Tubos de ensayo
Vaso de precipitados de 100 ml
Agitador de vidrio
Papel indicador universal de PH
Papel tornasol azul
Papel tornasol rojo
Reactivos:
Solucin de fenoftaleina
Acetato de amonio
Solucin de anaranjado de metilo
Cloruro de amonio 1 M
Cloruro de aluminio
Cloruro de potasio, 1 M
Bicarbonato de sodio 0,1 M
Acido clorhdrico, 0,1 M
Hidrxido de sodio, 0,1 M
Hidrxido de amonio, 0,1 M
Vinagre
Jugo de naranja
Gaseosa Carbonatada
Agua
OBJETIVOS:
1) Observar los cambios de color de algunos indicadores.
2) Reconocer la acidez o la basicidad de una sustancia mediante el uso de
indicadores.
3) Relacionar el pH con la concentracin del ion hidrgeno de las soluciones y con
los cambios de color de indicadores cido-base comn.
4) Determinar el grado de fortaleza de cidos y bases y relacionarlo con el valor del
pH de las sustancias.
5) Determinar la conductividad elctrica de electrolitos dbiles y fuertes.
6) Comprobar la hidrlisis de algunas sales
7) Comprobar la efectividad de las soluciones tampones.
8) Comprobar las caractersticas cido-base de una sustancia.
47
PROCEDIMIENTOS:
A. Medida del pH de cidos y bases.
1- Preparar una gradilla con tubos de ensayo seco y limpios
2- Rotula cada uno de los tubos de ensayo como sigue :
a) Agua destilada
b) Agua corriente
c) Acido clorhdrico
d) Vinagre
e) Jugo de naranja
f) Leche
j) Gaseosa carbonatada
h) Leche de magnesia
i) Hidrxido de amonio (amonaco)
j) Limpia-vidrio
k) Hidrxido de sodio
l) Leja
3. Mide aproximadamente 2 ml de cada sustancia y virtelos en los correspondientes
tubos de ensayo rotulados.
4. Prepara una tabla de datos en tu cuaderno de laboratorio segn el modelo
siguiente:
Tabla de datos I
Solucin
PH
Papel Indicador |Universal

Papel Tornasol azul
Papel Tornasol rojo
5. Para el uso del papel indicador de pH (bien sea indicador universal, tornasol azul o
tornasol rojo), siga el siguiente procedimiento:
a) Pedir al profesor una pequea tira de 1 cm de papel indicador.
b) Humedecer una varilla de vidrio por un extremo con la solucin a investigar y
transferir una gota a la tira de papel. Si usa papel universal de pH, compare el
cambio de color del papel con la carta de pH para determinar el valor del
mismo en cada solucin.
48
c) Teniendo en cuenta que la fenoftaleina es un indicador tpico para bases, as

como lo es anaranjado de metilo para los cidos, de acuerdo al pH de las
soluciones del experimento anterior, aadir la fenoftaleina a las que tienen un
pH mayor de 7 y el anaranjado de metilo a aquellas de pH menor que 7;
anotar los cambios de color observados en cada caso.
ACTIVIDADES:
1. Relacionar el grado de acidez de cada sustancia con el pH que presenta cada una.
2. Ordena en orden creciente de acidez las sustancias anteriores.
B. Determinacin de la fortaleza de cidos y bases mediante la conductividad
elctrica.
1. Introduce los electrodos del equipo de conductividad en cada una de las
soluciones anteriores.
2. Determina la fortaleza de cidos y bases de acuerdo al grado de iluminacin del
bombillo. Anota lo observado en cada caso.
ACTIVIDADES:
1. Relaciona el valor del pH con el grado de fortaleza de cidos y bases.
2. Clasifica en cidos y bases fuertes y dbiles las sustancias responsables de las
caractersticas cido-base en cada caso.
3. Cules son las sustancias que le confieren las caractersticas cido-base al
vinagre, jugo de naranja, leche, gaseosa, limpia vidrio, leja y leche de magnesia.
C. Accin de los buffers y los tampones.
- Aadir a un tubo de ensayo aproximadamente 2 ml de solucin de HCL y 2 ml de
buffer pH=1
- Medir el pH de la solucin con papel universal y anotarlo.
- Aadir 2 gotas de NaOH; medir a continuacin el pH.
- Aadir 2 gotas de HCl y medir a continuacin el pH.
ACTIVIDADES
Describir la funcin del buffer de acuerdo a tus observaciones.
D. Hidrlisis de sales
- Aade en cada uno de los 4 tubos de ensayo la cuarta parte de una esptula de las
siguientes sales.
- NaCl (cloruro de sodio)
- NaHCO3 (bicarbonato de sodio)
- NH4Cl (cloruro de amonio)
- NH4 COO (acetato de amonio)
49
Disolver cada una de las sales aadiendo aproximadamente 2 ml de agua

destilada.
Utilizar el papel de pH universal para determinar el pH de cada una de las
soluciones.
Completa la siguiente tabla
Sal
pH
Origen cido
Origen
Bsico
Clasificacin de
hidrlisis
NaCl
NaHCO3
NH4 Cl
NH4 CO2
ACTIVIDADES
Clasifica las sales segn el tipo de hidrlisis
Relaciona la procedencia de las sales con las caractersticas cido-base de
los cidos y bases de que provienen.
Clasifica las siguientes sales segn el tipo de hidrlisis.
1. (NH 4)2 CO3
2. (NH4) NO3
3. K F
4. Na2 SO4
5. Na 2CO3
E. Carcter de anftero del Al(OH)3
1. Aadir alrededor de 2 mls de solucin de cloruro de aluminio [Al (Cl) 3] en un tubo
de ensayo.
2. A continuacin aadir a la solucin anterior gota a gota solucin de hidrxido de
sodio hasta que se forme un precipitado de color blanco correspondiente al hidrxido
de aluminio Al (OH)3).
3. Dividir el slido entre dos tubos de ensayos
4. A uno de ellos aadir hidrxido de aluminio hasta que se disuelva el slido.
5. Aadir al otro tubo de ensayo con slido solucin de HCl hasta disolucin del
mismo.
ACTIVIDADES:
1-Comenta el carcter anftero del Al(OH)3
2- Escribe las reacciones qumicas que demuestra el carcter anftero del Al(OH)3
50
PRACTICA No. 5
EVALUACION
ACIDOS Y BASES PARTE II
GRUPO ___________________ PROF. __________________ FECHA_______
I. Clasifica en cidos y bases fuertes y dbiles las sustancias responsables

de las caractersticas acido-base en cada caso.
Solucin
Intensidad
de la luz
Acido
Fuerte
Base
Fuerte
Acido
Dbil
Base Dbil
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
II.
a.
b.
c.
d.
III.
Accin de Buffers o tampones

1. Reporta resultado obtenidos
pH de la solucin de HCl _______________
pH de la solucin + Buffer _______________
pH solucin + Buffer + NaOH _____________
pH solucin + Buffer + HCl _______________
Describir la funcin del buffer de acuerdo a tus observaciones
51
PRACTICA No. 6
CINETICA QUIMICA: LA VELOCIDAD DE LAS REACCIONES QUIMICAS.
Equipos
Tubos de ensayo
Quemadores de bunsen
Pinza para tubos de ensayo
Probeta de 10 ml
Vasos de precipitado
Mortero con pstela
Esptula
Reactivos
Solucin HCl 1:1
Granallas de zinc
Hierro en polvo
CaCO3 (tiza)
MnO2 (slido)
Solucin de H2O2 al 2%
OBJETIVO:
Comprobar la influencia de algunos factores sobre la velocidad de las reacciones
qumicas: tamao de partcula, naturaleza de reactivos, temperatura, catalizador.
INTRODUCCION:
En una reaccin qumica los reactivos se van transformando a productos en el
transcurso del tiempo. Algunas reacciones se producen muy rpidamente, pero otras
son muy lentas.
El concepto de velocidad de reaccin se utiliza para indicar la rapidez con que los
reactivos se transforman a productos. Se define como la cantidad de sustancia
(reactivo o producto) transformada en la unidad de tiempo. La ley de accin de masa
establece la relacin entre la velocidad de la reaccin y las concentraciones de los
reactivos.
La temperatura constante, la velocidad de una reaccin es directamente proporcional
al producto de las concentraciones molares de los reactivos. Esto se puede expresar
matemticamente, dada la reaccin:
aA + bB cC
V= kCmA Cnb
Donde
V
k
velocidad de reaccin
Constante de velocidad especfica, que depende
de la temperatura.
CA y CB concentracin de A y B respectivamente.
myn
rdenes de reaccin
52
La produccin de una reaccin qumica puede interpretarse como el resultado de los

choques entre las molculas de los reactivos. Cuando estos choques son de energa
suficiente para romper los enlaces de las molculas que tienen altas velocidades, y
poseen suficiente energa, producen molculas activadas.
Estas ideas se explican en la teora de las colisiones: se plantea que producto del
choque se forma un compuesto intermediario o complejo activado. Que dar lugar
a los nuevos productos. Se requiere una energa mnima, llamada energa de
activacin, para que se verifique la reaccin.
Del libro Qumica y reactividad Qumica de John C.

Kotz y Paul M. Treichel
Curva de distribucin de la energa cintica. En el eje vertical se indica el nmero

relativo de molculas que se indica que tienen la energa indicada en el eje
horizontal. La grafica indica la energa mnima necesaria para una reaccin arbitraria.
A temperatura ms alta, un nmero mayor de molculas tienen la suficiente energa
como para reaccionar. Funcin de distribucin de Boltzmann para un conjunto de
molculas. Los factores que determinan la velocidad de las reacciones pueden

explicarse teniendo en cuenta estos criterios.
Concentracin: Un aumento de la concentracin de los reaccionantes, hay un
mayor nmero de molculas por unidad de volumen, aumenta la probabilidad del
nmero de choques efectivos y con ello mayor evento de reaccin.
Temperatura: A mayor temperatura aumenta la energa cintica de las molculas,
con lo que tambin incrementa la probabilidad de que las colisiones sean ms
enrgicas y sea mayor el # de molculas que producto del choque alcance la Ea.
53
Grado de divisin de los reactivos: Si las sustancias se encuentran finalmente

dividida presentan mayor superficie de contacto, con lo que aumenta con ello la
velocidad de reaccin.
Presencia de catalizadores; los catalizadores son sustancias que aceleran
(positivas) o disminuyen (catalizador negativo) la velocidad de las reacciones sin
consumirse durante el transcurso de sta.
Ellos aceleran la reaccin porque crean una nueva ruta de la reaccin cuya energa
de activacin es menor. En la figura anterior Ea corresponde a la energa de
activacin en presencia de un catalizador positivo.
PROCEDIMIENTOS:
A. Influencia de la concentracin
1- aade aproximadamente 2 ml de HCl 1:1 en volumen en dos tubos de ensayos
diferentes.
2- Aade a uno de ellos 2 ml de agua destilada.
3- A continuacin aade ambos 2 granallas de Zn; observa lo que ocurre.
ACTIVIDADES:
1- En cul de los tubos se observa un mayor burbujeo de gas hidrgeno?
2- Escribe la ecuacin de la reaccin que tiene lugar Cul es el indicio de la
reaccin?
3- Cmo se disminuy la concentracin del HCl?
54
B. Influencia de la temperatura
1- Aade dos mL de solucin de HCl 1:1 en dos tubos de ensayos; a continuacin
aadir en ambos tubos 2 mL de agua destilada y una pizca de hierro (Fe) en
polvo.
2- Calienta uno de los tubos de ensayos.
3- Observa la diferencia en cuanto al tiempo de aparicin del burbujear y la cantidad
de burbujas en cada tubo de ensayo.
ACTIVIDADES:
1- Escribe la ecuacin de la reaccin que tiene lugar.
2- Cmo influye en la velocidad de la reaccin el aumento de la temperatura?
3- Por qu los alimentos que se guardan en las neveras tardan ms tiempo en
descomponerse que fuera de ellas?
C. Grado de divisin del soluto.

1- Aade en un tubo de ensayo un trozo de tiza (CaCO3) y en otra la tiza
previamente pulverizada.
2- Deja gotear en ambos tubos de ensayo solucin de HCl 1:1. Observa lo que
ocurre.
ACTIVIDADES:
1- Escribe la ecuacin de la reaccin
2- A qu se debe el burbujeo que se observa?
3- Dnde es mayor el burbujeo, por qu?
4- Cmo influye el tamao de las partculas de soluto en la velocidad de la
reaccin?
D. ACCION DE LOS CATALIZADORES
1- Aade en un tubo de ensayo 2 mls de solucin de perxido de hidrgeno (H 2O2)
llamada tambin agua oxigenada.
2- Acerca un fsforo encendido, sin llama a la boca del tubo de ensayo,
introducindolo algo en l.
3- Retira el fsforo y aade una pizca de MnO2 (xido de manganeso (IV). Observa
lo que ocurre.
ACTIVIDADES:
2- A qu se debe el burbujeo?
3- Cmo acta el MnO2?
4- Por qu un material de hierro expuesto al sol y la humedad, se oxida
rpidamente pero si se asla de la humedad no. Esta ocurre lentamente?
5- Qu tipo de catalizador se le aade a los medicamentos para su conservacin?
6- Cules son los catalizadores biolgicos de los organismos vivos?
55
Practica No. 6
EVALUACION
CINETICA QUIMICA: LA VELOCIDAD DE LAS REACCIONES QUIMICAS.
GRUPO ___________________ PROF. __________________ FECHA_______
A. Influencia de la concentracin:
Ensayo
HCl puro + Zn
HCl + agua + Zn
Observacin
Actividades:
1- En cul de los tubos se observa un mayor burbujeo de gas hidrogeno?
2- Escribe la ecuacin de la reaccin que tiene lugar. Cul es el indicio de la
reaccin?
3- Cmo disminuyo la concentracin del HCl?
B. Influencia de la temperatura:
Ensayo
HCl + Fe en polvo (con calentamiento)
HCl + Fe en polvo (si calentamiento)
Observacin
Actividades:
2- Cmo influye en la velocidad de la reaccin el aumento de la temperatura?
3- Por qu los alimentos que se guardan en las neveras tardan ms tiempo en
descomponerse que fuera de ellas?
C. Grado de divisin de las Partculas:
Ensayo
CaCO3 (entera) + HCL
CaCO3 (en polvo) + HCL
Observacin
56
Actividades:
1- Escribe la ecuacin de la reaccin.
2- A qu se debe el burbujeo que se observa?
3- Donde es mayor el burbujeo, por qu?
4- Cmo influye el tamao de las partculas de soluto en la velocidad de la
reaccin?
D. Accin de los Catalizadores:

Ensayo
H2O2 sin MnO2 + palo fosforo encendido
H2O2 con MnO2 + palo fosforo encendido
Observacin
Actividades
2- A qu se debe el burbujeo?
3- Cmo acta el MnO2?
4- Por qu un material de hierro expuesto al sol y la humedad, se oxida
rpidamente, pero si se asla de la humedad, esta ocurre lentamente?
5- Qu tipo de catalizador se le aade a los medicamentos para su
conservacin?
6- Cules son los tipos de catalizadores biolgicos de los organismos vivos?
57
LABORATORIO QUIMICA GENERAL II

PRACTICA NO. 7
REACCIONES DE OXIDACION -REDUCCION
Equipos
Cuba o bandeja de cristal
Tubos de ensayo
Pipeta
Papel de lija
Clavos de hierro
Reactivos
Sulfato de cobre, (CuSO4) 0.1 M
Nitrato de zinc, (Zn (NO3)2) 0.1 M
Nitrato de cobre, (Cu (NO3)2), 0.1M
Nitrato de plomo, (Pb (NO3)2) , 0.1M
Sulfato de hierro (II), (FeSO4) 0.1M
Acido sulfrico diluido (H2SO4) 3 M
Acido clorhdrico (HCl) 1 :1
Solucin de Hidrxido de sodio 0,1 M.
Trozos de Mg
Trozo de cinc
Trozo de cobre
Trozo de plomo
Trozos de Fe (Hierro)
Permanganato de potasio, (KMnO4)
Agua destilada
Grasa slida
Solucin de Cloruro de Sodio
OBJETIVOS:
a) Demostrar el poder oxidante del permanganato de potasio
b) Analizar la oxidacin del hierro de Fe2+ a Fe3+ y la reduccin del manganeso de
Mn7+ a Mn2+ en un medio Acido.
c) Determinar los poderes relativos de los metales como agentes reductores
d) Efectuar el cuprizado de una pieza de hierro sin corriente elctrica.
e) Analizar la corrosin como proceso REDOX.
INTRODUCCION:
El estudio de las disoluciones comprende tambin el de las propiedades de las
mismas relacionadas con la conductividad elctrica. Aunque ellas no son tan buenas
conductoras como los metales, estas propiedades son importantes, por cuanto al
paso de la corriente elctrica a travs de las disoluciones, se producen reacciones
qumicas.
Las leyes de la interaccin y correlacin entre los fenmenos qumicos y los
elctricos son el objeto de estudio de la Electroqumica, parte de la Qumica-Fsica,
que es una de las ramas de la qumica, que estudia el trnsito recproco entre las
formas qumicas y fsicas del movimiento.
58
Las Reacciones Electroqumicas se caracterizan por el intercambio de electrones

entre las sustancias participantes, las que cambian su carga elctrica. Para asignar
cargas elctricas a las sustancias participantes en estas reacciones, se utilizan varios
convenios. Uno de ellos considera el carcter covalente del enlace y se basa en la
asignacin de cargas formales. Otro considera el carcter inico y las cargas que se
conocen como nmeros de oxidacin, que representan los estados de oxidacin de
los iones. Puesto que la mayora de los enlace no son covalentes ni inicos puros,
ningunas de las cargas asignadas es real ; no obstante, se siguen usando los
nmeros de oxidacin, por su utilidad en el ajuste de ecuaciones redox y en la
qumica descriptiva, donde se correlacionan comportamiento qumico de las
sustancias y estado de oxidacin.
El nmero de oxidacin es el nmero entero positivo o negativo que representa la
cantidad de electrones que un tomo le cede o recibe de otro tomo para formar un
compuesto. El clculo del nmero de oxidacin requiere un conocimiento previo de
las estructuras electrnicas de Lewis, las que pueden llegar a ser bastante
complicadas cuando contienen elementos de transicin. Esta dificultad se puede
salvar por el uso de reglas prcticas que se derivan del mtodo de clculo planteado.
Las Reglas Prcticas para determinar el nmero de oxidacin de un elemento en un
compuesto dado son:
1- La suma de los nmeros de oxidacin de todos los tomos de una molcula
neutra es cero.
2- El nmero de oxidacin de un tomo en su estado elemental, en cualquier
forma alotrpica, es cero.
3- El nmero de oxidacin de un in elemental, es igual a su carga.
4- Si un in est formado por ms de un tomo, la suma de los nmeros de
oxidacin de todos ellos es igual a la carga del in.
5- En los compuestos hidrogenados, el nmero de oxidacin del hidrgeno es
+1 excepto en los hidruros metlicos, donde es -1.
6- En los compuesto oxigenados, el nmero de oxidacin del oxgeno es -2,
excepto en los perxidos donde es -1 y en los superxidos donde es -1/2.
7- En los haluros ionizables, el nmero de oxidacin del halgeno es -1.
As, el nmero de oxidacin del oxgeno en el O 2 y en el O3 es cero (0), en los
xidos Cu0 y Na2O es -2, en el perxido (Na2O2) es -1 y en el superxido
NaO2 es -1/2, ello obliga a que para que la suma de los nmeros de oxidacin
de la molcula sea cero, el nmero de oxidacin del cobre sea +2 y el del
sodio sea + 1.
El nmero de oxidacin en el H2 (hidrgeno) es cero; en el agua (H2O) y en el
perxido de hidrgeno (H2O2), es +1, pero en el hidruro (NaH) es -1.
59
Ejemplos:
Determina el nmero de oxidacin, usando las reglas prcticas:
a) Del azufre en el cido sulfrico (H2SO4)
b) del manganeso en el in permanganato (
)
a) La molcula del cido sulfrico tiene la frmula H2SO4 y puesto que el nmero de
oxidacin del hidrgeno es +1 y el del oxgeno es -2, para que se cumpla la
neutralidad en la molcula:
entonces: 2 por 1+ X por 1 + 4 por (-2)= O, luego X = 6 que es el
nmero de oxidacin con el que trabaja el azufre S.
b) En el in permanganato,
igual a -1.
, la suma de los nmeros de oxidacin debe ser
= (1por 7)+ [4 por (-2)]= 7-8= -1
Debe diferenciarse el concepto de nmero de oxidacin del de valencia, ya que ste

ltimo se refiere a la capacidad numrica de los tomos para combinarse con
otros tomos, la que se calcula teniendo en cuenta el Grupo de la Tabla Peridica a
que pertenece el elemento y el tipo de elemento de que se trata, no estando en
ningn caso asociado a un signo o carga. La valencia resulta igual al nmero de
electrones no pareados que hay en el tomo del elemento.
Conceptos de Oxidacin y de Reduccin, agente reductor, agente oxidante, par
redox, autooxidacin- reduccin.
Las reacciones en las que ocurren cambios en los estados de oxidacin de algunas
de las sustancias que intervienen en ellas, se denominan REACCIONES DE
OXIDACION-REDUCCION O REACCIONES REDOX. En toda reaccin redox, hay al
menos una sustancia que pasa de un estado de oxidacin a otro mayor, en tanto
que otra pasa a la disminucin en el estado de oxidacin. As, una sustancia que se
oxida pierde aparentemente electrones mientras que la que se reduce gana.
La relacin de combinacin entre la sustancia oxidada y la reducida es tal, que el
nmero de electrones perdidos por la primera es igual al nmero de electrones
ganados por la segunda.
Se llama AGENTE OXIDANTE aquella sustancia que por poseer una fuerte afinidad
por los electrones provocan la prdida de los mismos y la oxidacin de la que lo
pierde. Se llama AGENTE REDUCTOR aquella sustancia que cede fcilmente
electrones y causa que otras sustancias se reduzcan al aceptar los electrones
de ellos. En toda reaccin redox, el agente oxidante es la sustancia que se reduce,
en tanto que el agente reductor es la que se oxida.
60
Veamos algunos ejemplos de procesos redox.
0
0
1) 2H2 (g) + O2 (g)
2H2O-2
Observa como varan los # de oxidacin del H y el O
H 0
+1 Aumenta su valor, el H se oxida, acta como agente reductor.
O 0
-2
oxidante.
Disminuye su valor de 0 a -2, se reduce, acta como agente
(s)
+H
O3(ac) + H2O
H3
O4(ac) +
O (g)
El arsnico ha cambiado en cinco unidades su estado de oxidacin y el

nitrgeno, en tres.
As; O +5, se oxida, luego As es agente reductor
N5+; +5
+2, se reduce, luego N+ 5(HNO3) acta como agente oxidante.
Tanto la ganancia aparente de electrones por una sustancia, (su reduccin) como la
perdida aparente de electrones por otra, (su oxidacin) puede ser representada por
una ecuacin parcial ajustada, que recibe el nombre de MEDIA ECUACION REDOX,
En toda media ecuacin redox, la FORMA REDUCIDA corresponde al estado de
oxidacin menor de cada sustancia y la FORMA OXIDADA al estado de oxidacin
mayor.
En una media ecuacin de oxidacin, la forma reducida se considera como
reaccionante, en tanto que la forma oxidada y los electrones cedidos, aparecen como
productos, as
Zn(s)
F.R.
(ac)
F.O.
+ 2 e+ n e-
F.R. = FORMA REDUCIDA

F.O=
Forma oxidada
Si la media ecuacin es de reduccin, se escribir en sentido inverso a la anterior,

as,
Z n(s)
(ac) + 2 e
F.O.
+ n e-
F.R
Las medias ecuaciones redox deben estar ajustadas material y elctricamente y en

ellas se deben indicar el estado de agregacin, de disociacin, el carcter cido-base
del medio y cualquier otro dato que sea necesario.
61
Un par redox est constituido por una misma sustancia en dos estados de oxidacin
y se representar F.R. /F.R. si se refiere a una media ecuacin de oxidacin, por
ejemplo, Zn/Zn2+, Fe2+/Fe3+ F.O./F.R. si se refiere a una media ecuacin de
reduccin, Zn2+/Zn, H2/H2O, MnO2/Mn2+.
Toda reaccin redox puede representarse por la suma de las dos media ecuaciones
de sus pares redox, por ejemplo
Fe/Fe2+
Fe (s)
Cu2+/Cu
Fe(s)+
(ac)
(ac)
+ 2 e-
(ac)
+ 2 e- media ec. de oxidacin
Cu(s)
Media ecuacin de reduccin
+ Cu(s)
(ac)
Observa que se han cancelado los electrones en ambos miembros. En esta reaccin,
el hierro metlico es agente reductor y el in cobre (II) es el agente oxidante.
Puede ocurrir que una misma especie qumica aparezca en los dos pares redox de
una reaccin, siendo la forma reducida en uno de ellos y la forma oxidada en el
otro, actuando en ese caso a la vez, como agente reductor y oxidante, por
ejemplo :
CL2 (g) + 4
(ac)
(ac)
CL2 (g) + 2 e2 CL2 (g) + 2
(ac)
+ 2 H2O + 2 e2
(ac) +
(ac)
(ac)
+ 2 H2O
En este caso se dice que el cloro se autoxida-reduce, se desproporciona o se

dismuta, en medio bsico. Este tipo de reaccin se conoce como de auto-redox,
desproporcionamiento o dismutacin.
Resulta de especial inters las propiedades reductoras de los metales. Esta
propiedad vara segn la actividad qumica del metal, lo que est relacionado
con sus potenciales de reduccin. De acuerdo con esto se tiene una lista de los
metales en orden decreciente de su actividad reductora.
La actividad reductora de los metales se debe a que ceden sus electrones, por ello
slo participan en reacciones de sustitucin o combinacin manifestando esta
propiedad. En forma general, este hecho puede representarse de la siguiente
manera:
62
M-n
Donde M es un metal como sustancia simple, y

es un catin metlico que
forma parte de un compuesto qumico.
Los metales son capaces de entregar sus e de valencia a los tomos de no metales,
a los iones hidrogeno y a los iones de otros metales, pero su capacidad reductora es
distinta, pues es una funcin de sus potenciales de reduccin. Adems, la
composicin de los productos de la reaccin de los metales con distintas sustancia
depende de la capacidad oxidante de ellas y de las condiciones en que se desarrolla
la reaccin.
La serie electroqumica de los metales est organizada teniendo en cuenta la
capacidad de los metales de desalojar a los metales que le siguen de las
disoluciones acuosas de sus sales.
K Na Ca Mg Al Zn Cr Fe Pb H Cu Ag Pt Au
Decrece la actividad del metal y su actividad reductora en el sentido de la flecha
Los metales dispuestos en esta serie, comenzando por el Mg y ms a la derecha,

son capaces de desalojar los metales que les siguen de las disoluciones de sus
sales. Los metales alcalinos K y Na y el metal calcio Ca, que preceden al magnesio
poseen la ms alta actividad qumica, reaccionan violentamente con el agua y por
ello no pueden emplearse para desalojar metales menos activos a partir de las
disoluciones acuosas de sales. Est incluido el hidrgeno en esta serie como nico
no metal que comparte con los metales una propiedad comn, forma ion positivo
,
por lo que sustituye algunos metales de sus sales y l mismo es susceptible de
sustituirse por muchos metales en los cidos, por ejemplo:
Zn(ac) +2HCL(ac)
ZnCL2(ac) + H2(g) +
Q, Q= calor
Los metales que en la serie electromotriz preceden al hidrogeno lo desalojan de sus

cidos (clorhdrico, sulfrico, etc.). Los que estn situados despus, como el cobre
(Cu) no lo desalojan. Estos resultados se pueden verificar a travs de los potenciales
de reduccin, que permiten analizar la ocurrencia o no de un proceso redox.
La corrosin, un proceso redox.

Los artculos fabricados de metales y de sus aleaciones, a excepcin del oro y del
platino, bajo la accin de la lluvia y la humedad del medio se destruyen poco a poco
como resultado de reacciones qumicas que se desarrollan espontneamente entre
los metales y las sustancias contenidas en dicho medio ambiente. Una accin
destructora especialmente fuerte sobre los metales la ejerce el oxgeno disuelto en el
agua. La destruccin de los metales y de las aleaciones como consecuencia de la
63
interaccin qumica con el medio ambiente lleva el nombre de corrosin (del latn
corroyere), que significa corroer.
La corrosin de los metales es un proceso de oxidacin-reduccin en la cual lo
tomos de metal se oxidan, transformndose en iones:
Fe 2e
Como oxidante de ordinario intervienen el oxgeno (O 2), as como los iones

que
se forman, por ejemplo, durante la disociacin de las molculas del cido sulfrico,
del sulfuro de hidrgeno y de otros compuestos disueltos en el agua. A la corrosin
se someten diferentes metales y aleaciones, peo en la mayora de los casos nos
encontramos con la corrosin del metal hierro y sus aleaciones, pues es el metal mas
difundido. Para que ocurra la corrosin del hierro y sus aleaciones es necesaria la
presencia de humedad:
4Fe(ac) + 3O2(g) + 6H2O 4Fe(OH)3
Fe(OH)3(S) + XH2O
Fe(OH)3. XH2O(S)
La reaccin del oxigeno disuelto en agua con el hierro da lugar a la formacin de la

costra de xido (herrumbre) cuya composicin es variable; de modo aproximado
puede expresarse por la frmula Fe(OH)3. XH2O.
La corrosin del hierro se intensifica bruscamente con la presencia de otras
sustancias como el cloruro de sodio y el contacto del hierro con un metal menos
activo que l, por ejemplo el cobre. Sin embargo, algunas sustancias inhiben su
corrosin, por ejemplo el zinc. Es por esa razn que algunas veces
para proteger de la corrosin las tuberas metlicas y los cascos de los barcos se
valen de la accin protectora de metales ms activos.
PRINCIPALES AGENTES REDOX
Los principales agentes Redox son sustancias que se oxidan o que se reducen
fcilmente y cumplen adems con los requisitos de ser abundantes, baratos y de fcil
manipulacin.
Son comunes como agentes oxidantes, los halgenos, las disoluciones de sales de
metales de transicin y de cidos, metales activos como el sodio, el hierro, el zinc.
En general, las disoluciones de agentes reductores se usan menos frecuentemente
que las de agentes oxidantes debido en parte a su baja estabilidad. El carcter cidobase del medio puede hacer variar las especies a obtener y el potencial de oxidacin
del agente redox.
64
PROCEDIMIENTOS:
Parte I. Accin reductora de los metales.
A. Accin de los metales sobre el agua.
a) En distintos tubos de ensayo se ponen por separado los siguientes metales:
sodio(Na), magnesio(Mg), hierro(Fe), plomo(Pb) y cobre(Cu).
b) Aade a cada tubo 5mL de agua destilada. Anota los resultados en cada tubo.
c) Calienta los tubos donde no haya reaccin hasta que el agua hierva. Anota los
tubos en los que se observe reaccin al calentarlos.
d) Segn lo sucedido en b y c organiza a los metales segn la actividad
decreciente de los metales con respecto al agua.
B. Accin del acido clorhdrico sobre los metales.

a) En diferentes tubos de ensayos se ponen por separado los metales siguientes:
Na(sodio), Mg(magnesio), Fe(hierro), Cu(cobre), Pb(plomo).
b) Aade a cada tubo 5mL de acido clorhdrico. Donde no se observe reaccin
calienta suavemente hasta ebullicin. Anota los resultados de las pruebas, en
frio y en caliente. Anota tus observaciones. Con los resultados elabora una
lista de los metales segn el orden de actividad de los mismos con cido
clorhdrico (descendente).
C. Accin de los metales sobre otros iones.

a) Aade en dos tubos de ensayos soluciones de nitrato de zinc y nitrato de
plomo(II) respectivamente.
b) Aadir una granalla de zinc a la solucin de nitrato de plomo (II).
c) Aadir un trozo de plomo a la solucin con nitrato de zinc.
d) Aadir unos dos (2)mL de sulfato de cobre(II) en un tubo de ensayo e
introducir un clavo de hierro con la superficie limpia de xido.
e) Observa en todos los casos las superficies de los metales al cabo de unos
minutos.
D. Parte II. Corrosin de los metales.

a) Tomar cinco clavos y limpiar su superficie con papel de lija para eliminar
cualquier herrumbre depositada en sus superficies.
b) Pasar aceite o grasa slida a la superficie de uno de los clavos e introducirlo
en un tubo de ensayo o cualquier otro recipiente seco. Taparlo
hermticamente con un tapn.
c) Introducir tres clavos en tres beakers aadirles respectivamente agua,
solucin de NaCl, solucin de NaOH/NaCl 1:1 en volumen.
d) Introducir boca abajo cada tubo de ensayo en los recipientes con sus
soluciones respectivas, asentar sus bocas en el fondo del recipiente como lo
65
e) muestra la figura, dejando salir agua o solucin hasta que se asienten de

forma estable. Deben marcarse los volmenes de agua o solucin en cada
tubo de ensayo.
Na + HCl NaCl +
f) Tomar otros clavos con sus superficies limpias, unir a la cabeza de uno de
ellos una lmina de cobre; al otro un pedazo de zinc. Introducir cada uno en
sendos beakers que contienen soluciones de cloruro de sodio.
g) Observa las diferencias en la cantidad de slido en cada beaker al cabo de
una semana. Nota la diferencia en cuanto al color del slido formado en el
beaker donde se encuentra.
66
PRACTICA No. 7
EVALUACION
REACCIONES DE OXIDACION - REDUCCION
GRUPO ___________________ PROF. __________________ FECHA_______
Preguntas y ejercicios
1. En la parte I, Cul de los metales ensayados se oxid por accin de las
disoluciones de los iones?
2. Escribe las reacciones totales completas para los casos en que se noten
reacciones de oxidacin-reduccin entre metales y las soluciones de iones
metlicos.
3. Escribe la ecuacin qumica de la reaccin de cuprizado.
4. Segn lo experimentado, Cules son los metales que descomponen al agua
en frio?
5. Qu metales descomponen al agua al calentarla, segn lo comprobado?
6. Segn las respuestas anteriores, organiza los metales en orden decreciente
de su actividad qumica respecto al acido clorhdrico y el agua en frio y en
caliente.
7. Qu metales no han sido atacados por el cido clorhdrico ni en frio ni en
caliente? Trata de dar una explicacin.
Revisa la serie electroqumica de los metales y responde:
8. Qu metales son desplazado por el zinc y cules no?
9. Qu metales son desplazado por el hierro y cules no?
10. Qu metales son desplazados por el cobre y cules no?
11. Qu metales son desplazados por el magnesio y cules no?
12. Resumiendo todo lo comprobado en la prctica, organiza en orden creciente
de actividad qumica los metales estudiados.
13. Investiga en una tabla de potenciales de reduccin los potenciales de los
pares redox que involucra a los metales de la serie electroqumica, relaciona
la variacin de sus correspondientes potenciales y la posicin de ellos en
dicha serie.
14. Cul sustancia desempea el principal papel como agente oxidante durante
la corrosin del hierro en medio acuoso?
15. Qu factores dan lugar a la aceleracin o inhibicin de la corrosin?
67
PRACTICA No. 8
PILAS ELECTROQUIMICAS
Equipos:
Voltmetro y cables de conexin
3 vasos de precipitados
Lminas o alambre limpio de cobre,
cinc, plomo, hierro, aluminio y magnesio.
Tubo de vidrio curvo en forma de U
Reactivos:
Solucin de sulfato de cinc 0.5 M
Solucin de sulfato de cobre (II) 0.5 M
Solucin de nitrato de plomo (II) 0.5 M
Solucin saturada de cloruro de sodio
OBJETIVOS
a) Construir una pila voltaica y medir el voltaje que produce.
b) Demostrar la produccin de corriente elctrica a partir de una reaccin
qumica.
c) Comprobar la ocurrencia de una reaccin qumica por electrlisis.
INTRODUCCION:
Como conocemos, la electroqumica estudia la interconexin entre la energa
qumica y la energa elctrica, proceso que ocurre a travs de oxidacin-reduccin
(redox) en virtud de la transferencia de electrones. Como estos procesos ocurren en
celdas electroqumicas, debemos revisar todo lo relacionado con ella.
Concepto de Electrodo. Electrodo normal de hidrgeno. Potencial de electrodo.
Todo par redox puede constituir un electrodo de oxidacin-reduccin. El electrodo
propiamente dicho es la parte del mismo que presenta conduccin electrnica, es
decir, la parte por donde la corriente elctrica se efecta debido al flujo de electrones,
pero con frecuencia cuando se usa el trmino, se incluye tambin la solucin en la
cual est sumergido, etc., los electrodos inertes y los electrodos de gas con el que
pueden estar en contacto, sales fundidas etc., en los que se presenta la conduccin
inica.
Los tipos ms comunes de electrodos son: los electrodos activos, los electrodos
inertes, y los electrodos de gas. Los electrodos activos consisten en una lmina o
barra de metal activo sumergida en dilucin de sus iones.
68
En un electrodo activo, entre la barra metlica y la disolucin se crea una diferencia

de potencial, la que depende de la semirreaccin que se produzca en la disolucin y
de la temperatura. Los valores de esta magnitud nos indica la capacidad para
oxidarse (potenciales de oxidacin) de la forma reducida o de reducirse (potenciales
de reduccin) de la forma oxidada.
Recuerda que:
-
M+ + e M media ecuacin de reduccin

Forma
Oxidada
Forma
reducida
M - 1 e M+ media ecuacin de oxidacin

Forma
reducida
Forma
oxidada
El potencial de electrodo puede variar bajo influencia de la corriente elctrica y en

ese caso se dice que el electrodo esta polarizado. Cuando ms fcilmente
intercambie iones un electrodo metlico con la disolucin, menor ser la polarizacin.
As, un conductor metlico sumergido en una disolucin de sus propios iones, es
poco polarizable.
No es posible medir la diferencia de potencial existente entre la barra metlica y la
disolucin de sus iones. Para dicho clculo, el patrn que se toma como referencia
es el electrodo normal de hidrogeno, el que consiste en una lmina de platino
recubierta de polvo negro de platino, que tiene la propiedad de absolver el gas de
hidrgeno. Cuando se hace burbujear H2 a 1 atm de presin y 25 C, este se pega al
metal formando una capa gaseosa. Este electrodo se sumerge en una disolucin 1
molal de iones
, en estas condiciones se le asigna arbitrariamente el valor de 0 al
potencial creado.
La media ecuacin de reduccin correspondiente se representa de la siguiente
manera:
2 H+1 + 2e
2H
E = 0 volt. E representa el potencial normal de hidrgeno.
69
Determinacin de los potenciales normales: Para medir los potenciales normales

de un electrodo cualquiera solo tenemos que conectar dicho electrodo con el
electrodo normal de hidrgeno y medir con un voltmetro la diferencia de potencial
entre ambos.
Como para el hidrgeno se ha establecido un valor de cero, el potencial corresponde
al del electrodo en cuestin.
En la siguiente figura se muestra la determinacin del potencial de reduccin del
electrodo Al3+ / Al:
Determinacin del potencial de reduccin del aluminio

En este caso, el voltmetro indica un valor de 1.67 voltio, el cual corresponder al
potencial de reduccin normal de Al. La media reaccin ser:
Al3+ + 3e-
Al
E = -1.67v.
La aguja del voltmetro nos indica el sentido en que viajan los e - y por lo tanto la
capacidad de oxidarse al frente del hidrgeno.
El aluminio tiene mayor capacidad para oxidarse (el Al es ms activo, segn la serie
electroqumica y su potencial de reduccin es negativo, lo que significa que su
tendencia ser la oxidacin); los
viajarn desde el electrodo de Al, que se oxida
(pierde
) hacia el electrodo de hidrgeno como
que se reduce (gana
). La
ecuacin inica del proceso redox seria:
Al(s) + 3H+(ac)
Al3+ (ac) + H2 (g)
70
Por convenio se establece que los potenciales de reduccin son negativos cuando se
trata de una semirreaccin de oxidacin que ocurre con mayor facilidad que la del
hidrgeno, en caso contrario, los E sern positivos, y la tendencia es la oxidacin de
H2, en este caso los
viajarn hacia el electrodo del metal, como en el par Ag+/Ag,
el cual posee un potencial normal de reduccin de 0.8 volt. Pero como en este caso,
los viajan del H al Ag, esto significa que el Ag se oxida con menos facilidad que el
H2. Por lo tanto se le asigna signo positivo al E de la Ag, para as manifestar este
hecho. La media reaccin ser:
Ag+(ac) + e-
Ag (s)
E = 0.82 volt.
La ecuacin nica de la pila de Ag ser:

(ac) Ag(s) +
H(g) +
(g)
Es importante no olvidar el signo de E, que nos dice en qu sentido ocurre la

semirreaccin. Cuando es positivo, corresponde a la reduccin, es decir, la tendencia
de la forma oxidada a reducirse. Cuando es negativo, corresponde a la oxidacin, o
sea, la tendencia de la forma reducida hacia la forma oxidada:
Forma oxidada +
Forma reducida
E 0 (OXIDACION)
Forma oxidada +
Forma reducida
E 0 (REDUCCION)
Las condiciones para el establecimiento de los E deben ser:

Temperatura: 250C; concentracin de las disoluciones: 1 molar. Presin de los gases:
1 atm. Las sustancias deben encontrarse puras.
De acuerdo con la tabla de potenciales de reduccin se llegan a las conclusiones
siguientes:
La forma reducida de una semirreaccin reduce a la forma oxidada de
otra cuyo potencial de reduccin sea mayor.
La forma oxidada de una semirreaccin oxida a la forma reducida de

otra, cuyo potencial de reduccin sea menor.
Ejemplo:
Mg
H2
El Mg reduce al H2+02
+
+
E = -2.4 v.
E = 0 volt.
71
El Mg es la forma reducida de su semirreaccin, y reducir (al oxidarse a

) al
H+, que es la forma oxidada del H2, porque el potencial del metal es menor y
presenta una mayor capacidad para oxidarse. Tambin, en este ejemplo podemos
decir que el
oxida al Mg.
Cuando dos semirreacciones presentan igual signo, siempre ocurrir la oxidacin en
aquella que tenga el menor valor. En la otra ocurrir la reduccin.
Ejemplo:
Si se conectan dos electrodos en condiciones normales, uno de Zn y otro de Ni.
Hacia dnde viajaran los e-)
Las semirreacciones son:
+
+
Zn E = -0.76 V
Ni
E = -0.25 V
Como el E del Zn es menor que el E del Ni, la oxidacin ocurrir en el primer caso:
Los electrones irn del Zn al Ni. La reduccin se presentar en el segundo caso.
El valor de un potencial de electrodo depende de las concentraciones de los iones
que toman parte en la reaccin electrnica. Si estas son 1 Molar, el potencial ser el
valor normal dado en la tabla de potenciales. Pero si las concentraciones no son 1 M,
el potencial puede calcularse mediante la ecuacin de Nernst. Esta es:
E = E 0.06 log (Cforma oxidada)
n
(Cforma reducida)
Puesto que todos los E estn dados a la temperatura de 25 0C, esta ecuacin solo
permitir calcular valores no normales a esa temperatura. En la ecuacin:
E: -------------------------representa potencial del electrodo no estndar
E: -----------------------representa potencial estndar normal
n: ------------------------representa nmero de
en las semirreaccin
Cforma oxidada -----representa la concentracin de la forma oxidada
Cforma reducida: ---representa la concertacin de la forma reducida.
Ecelda vara con la concentracin
Las concentraciones de la forma oxidada y reducida son molares y se elevan a los
coeficientes que presenten en la semirreaccin.
72
Pilas
Cualquier reaccin redox que se produzca espontneamente puede utilizarse como
fuente de energa elctrica. La condicin fundamental para que esto sea posible es
mantener separados los reactivos de forma tal que la transferencia de electrones se
haga forzosamente por un alambre o hilo conductor. El dispositivo ideado para este
fin se llama pila o celda galvnica.
Una celda galvnica est constituida por dos electrodos conectados de forma tal que
fluyan los electrones por el circuito externo desde el nodo o electrodo de oxidacin
hasta el ctodo o electrodo de reduccin. Este flujo de electrones constituye una
corriente elctrica que puede utilizarse en la realizacin de un trabajo. La cantidad de
trabajo que puede obtenerse, a medida que una cierta cantidad de carga pasa de un
electrodo a otro se determina por la diferencia de potencial entre los dos electrodos y
constituyen una medida de a fuerza impulsora de la reaccin.
Como ya se explic, cada electrodo est constituido por una barra metlica en
contacto con sus disoluciones respectivas:
nodo: zona donde ocurre la oxidacin
Ctodo: zona donde curre la reduccin
En la siguiente figura se representa una pila formada por electrodos de Mg y fe en
sus disoluciones correspondientes (1 m). en lugar de un tabique poroso se emplea
un puente salino (tubo de vidrio acodado en forma de U, que contiene solucin
saturada de un electrolito fuerte).
Siempre los electrones (
) viajarn del nodo hacia el ctodo.
Para poder establecer en cul electrodo ocurre la oxidacin (nodo) y en cual la

reduccin (ctodo), debemos comparar el valor de los potenciales. Estos son:
+ 2e- Mg
+ 2e- Fe
E= -2.4 V
E= -0.44 V
73
El nodo ser el electrodo de Mg y el ctodo, el de Fe, o sea el nodo ser el que

tenga menor potencial de reduccin, el otro ser el ctodo, por lo tanto los
viajarn del Mg al Fe.
La reaccin total, as como la diferencia de potencial que establece, puede calcularse
restndole a la semirreaccin de menor potencial de reduccin la de mayor potencial
de reduccin:
Mg
(ac) +
(ac) +
Fe
Mg +
ac) Fe +
(ac)
Observa que la semirreaccin de la oxidacin se ha invertido. La fem, que es la
fuerza electromotriz nos indica la cantidad de energa en forma de corriente elctrica
que podemos obtener de esta pila se puede calcular:
Fem = E ctodo E nodo
El signo de la Fem nos indica la espontaneidad de proceso, o sea, si funciona o no la
pila. Para que la reaccin sea espontnea, o sea, que pueda obtener energa
elctrica, la Fem debe ser mayor que cero (Fem 0). Cuando la Fem es negativa, la
reaccin inversa es la espontnea. Esto se deduce a partir de que la Fem de una
celda est asociada con la variacin de energa del proceso que en ella ocurre,
segn la expresin:
G0 = nFE
Donde:
G -- variable termodinmica que informa acerca de la espontaneidad de los
procesos.
n -- el nmero de moles de electrones que pasa a travs del circuito.
F -- constante de Faraday.
E -- diferencia de potencial relativo de la celda o Fem (E = Fem).
Esta relacin es vlida tambin para cada Media celda y para condiciones no
normales. Cuando G es negativa el proceso es espontneo, cuando es positivo no
ocurre el proceso en la direccin calculada. De su expresin es obvio que para que
G sea menor que 0 (G 0), la Fem, debe ser positiva (Fem 0).
74
Toda pila electroqumica puede representarse mediante la siguiente expresin:

ANODO// CATODO: FR1 / F01 // F02 // FR2
FR1 forma reducida en el nodo
F01 forma oxidada en el nodo
F02 forma reducida en el ctodo
FR2 forma oxidada en el ctodo
En el ejemplo anterior: Mg/
//
/ Fe
Cuando no se indican las concentraciones de los iones, se consideran que son

molares, o sea 1 M.
Qu se observa en los electrodos de una pila durante su funcionamiento?
Como del nodo se escapan los cationes producto de la oxidacin, este se disolver
y puede observarse su disminucin de tamao a medida que avanza la reaccin. Al
ctodo llegan los cationes para reducirse, lo que hace que este vaya aumentando de
tamao progresivamente.
Hasta cundo estar funcionando una pila?
De acuerdo con lo analizado en el ejemplo anterior, podemos llegar a la conclusin

de que esta dejar de funcionar cuando se consuma el nodo o cuando se anoten
los cationes que se reducen en el ctodo.
LA ELECTROLISIS:
Las reacciones redox espontaneas pueden utilizarse como fuentes de energa
elctrica en las pilas. Por el contrario, las reacciones no espontneas necesitan para
producirse, energa de fuente exterior.
La electrolisis es una reaccin redox no espontanea, provocada por el paso de una
corriente elctrica continua a travs de un disolucin o de un electrolito fundido, entre
dos electrodos.
Los electrones viajan desde el electrodo negativo de la fuente a su electrodo positivo.
La fuente suministra la diferencia de potencial o fem necesaria para impulsar los

electrones a travs del circuito; en cierto sentido, sirve de bomba de electrones. Una
pila o una batera (pilas conectadas en serie), pueden servir de fuente.
75
Para producir la electrolisis, la fuente se conecta a los dos electrodos que se

sumergen en la disolucin de un electrolito o en este fundido.
En la figura anterior la fuente es una pila, indicada por la representacin

convencional de lneas paralelas larga y corta.
Los electrones se impulsan desde el polo negativo de la pila, hacia el ctodo, y hacia
el polo positivo de la pila, desde el nodo. Mediante este proceso, el nodo se carga
positivamente y el ctodo negativamente.
Los aniones y los cationes existen en la disolucin o en el electrolito fundido, sern
atrados por el nodo y el ctodo respectivamente. Esta emigracin de iones
constituye la corriente inica, la cual sirve de medio de transporte a los electrones a
travs de la fase liquida.
En la electrolisis, al igual que en las pilas, se cumple que:
nodo = zona de oxidacin
Ctodo = zona de reduccin
Durante la electrlisis, es posible que se presente ms de una sustancia en
condiciones de reaccionar. En tales casos, primero reaccionar a aquella que posea
mayor capacidad para oxidarse (en el nodo), o para reducirse (en el ctodo).
En el nodo; se producir primero la semirreaccin que presente menor potencial de
reduccin. En el ctodo; primero ocurre la semirreaccin que tenga el mayor
potencial de reduccin.
Las posibilidades que pueden representarse en cada electrodo, son las siguientes:
En el nodo:
76
1) Oxidacin del anin.

2) Oxidacin del agua, segn la semirreaccin:
2H2O O2 +
(ac) +
E = 0.82 V
3) Oxidacin del electrodo, cuando ste sea activo.

Si se desea que el electrodo no intervenga en el proceso, se emplean los llamados
electrodos inertes, por ejemplo de Pt o de carbn.
En el ctodo:
1) Reduccin del catin.
2) Reduccin del agua, segn la semirreaccin:
2H2O+
H2 + 2
E = - 0.41 V
Ejemplo: Qu reacciones tiene lugar en cada electrodo, cuando se electroliza una

disolucin 1m de CuSO4, empleando electrodos de Cu?
En el nodo:
El
va hacia el nodo, pero no tiene posibilidades de oxidarse, ya que el S se
encuentra en su mximo estado de oxidacin (+6).
El agua puede oxidarse segn:
2H2O O2(g) +
E = 0.82 V
El electrodo de Cu puede oxidarse segn

Cu
E = -0.17 V
Ocurrir la reaccin del mayor potencial, en este caso la oxidacin de Cu.

En el ctodo el
+
(ac)
puede reducirse segn:

Cu
E = 0.34 V
El agua puede reducirse segn

2H2O +
H2 +
E = 41 V
El Cu se ve imposibilitado de reducirse pues el 0 es su menor estado de oxidacin

posible, por lo tanto ocurre la reduccin del
77
TABLA DE POTENCIALES DE REDUCCION:

Potenciales estndar de reduccin a 250C
TABLA DE POTENCIALES DE REDUCCIN
Electrodo
Proceso catdico de reduccin
Eo(volt)
Li+|Li
Li + e = Li
-3,045
K+|K
K+ + e = K
-2,925
Ca2+|Ca
Ca2+ + 2e = Ca
-2,866
Na+|Na
Na+ + e = Na
-2,714
Mg2+|Mg
Mg2+ + 2e = Mg
-2,363
Al3+|Al
Al3+ + 3e = Al
-1,662
Mn2+|Mn
Mn2+ + 2e = Mn
-1,179
OH |H2 (Pt)
2H20 + 2e = H2 + 2OH
-0,828
Zn2+|Zn
Zn2+ + 2e = Zn
-0,763
S2 |S (Pt)
S + 2e = S2
-0,479
Fe2+|Fe
Fe2+ + 2e = Fe
-0,44
Cr3+,Cr2+ | Pt
Cr3+ + e = Cr2+
-0,408
Cd2+|Cd
Cd2+ + 2e = Cd
-0,403
Tl+|Tl
Tl+ + e = Tl
-0,336
Co2+|Co
Co2+ + 2e = Co
-0,277
Ni2+|Ni
Ni2+ + 2e = Ni
-0,250
Sn2+|Sn
Sn2+ + 2e = Sn
-0,136
Pb2+|Pb
Pb2+ + 2e = Pb
-0,126
Fe3+|Fe
Fe3+ + 3e = Fe
-0,037
H+|H2 (Pt)
2H+ + 2e = H2
0,000
Sn4+,Sn2+|Pt
Sn4+ + 2e = Sn2+
+0,150
Cu2+,Cu+|Pt
Cu2+ + e = Cu+
+0,153
Cu2+|Cu
Cu2+ + 2e = Cu
+0,336
OH |O2 (Pt)
O2 + 2H2O + 4e = 4OH
+0,401
78
Cu+|Cu
Cu+ + e = Cu
+0,520
I |I2 (Pt)
I2 + 2e = 2I
+0,535
Fe3+, Fe2+|Pt
Fe3+ + e = Fe2+
+0,770
Hg22+|Hg
Hg22+ + 2e = 2Hg
+0,788
Ag+|Ag
Ag+ + e = Ag
+0,799
Hg2+|Hg
Hg2+ + 2e = Hg
+0,854
Hg2+, Hg22+| Pt
2Hg2+ + 2e = Hg22+
+0,919
Br |Br2 (Pt)
Br2 + 2e = 2Br
+1,066
H+|O2 (Pt)
O2 + 4H+ + 4e = 2H2O
+1,229
Tl3+,Tl+ | Pt
Tl3+ + 2e = Tl+
+1,252
Cr2O72 , H+,Cr3+ | Pt
Cr2O72 + 14 H+ + 6e = 2Cr3+ + 7H2O
+1,333
Cl |Cl2 (Pt)
Cl2 + 2e = 2Cl
+1,359
Au3+|Au
Au3+ + 3e = Au
+1,497
MnO4 , H+, Mn2+|Pt
MnO4 +8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O
+1,507
Au+|Au
Au+ + e = Au
+1,691
Pb4+, Pb2+|Pt
Pb4+ + 2e = Pb2+
+1,693
Co3+, Co2+|Pt
Co3+ + e = Co2+
+1,808
F | F2 (Pt)
F2 + 2e = 2F
+2,865
Los potenciales de reduccin suelen aparecer tabulados en orden decreciente,

referidos a medias ecuaciones de reduccin y tomando como referencia al
hidrgeno.
F.O. + n e
F.R.
E en volt.
Mientras menor es el potencial de reduccin, ms fcilmente se oxida la forma

reducida del par y mientras mayor es el potencial de reduccin, ms fcilmente se
reduce la forma oxidada del par.
La forma reducida de menor potencial de reduccin sern los mejores agentes
reductores y podrn reducir a todas las formas oxidadas que aparezcan por debajo
de ellas en la tabla de potenciales de reduccin. La forma oxidada de mayor
79
potencial de reduccin ser el mejor agente oxidante y podr oxidar a las formas
reducidas que estn por encima de ellas en la tabla. As, en el fragmento de la tabla
anterior el mejor agente reductor es el sodio metlico y el agente oxidante es el cloro
molecular. El sodio metlico podr reducir a las sales de Zinc (II), cpricas, ferrosas,
as como a los halgenos y al ion hidronio. El hierro metlico podr reducir al cobre
(II) y a los halgenos, pero no al Zinc (II). A su vez, los halgenos y sales cpricas
podrn oxidar a los metales sodio, zinc y hierro.
Las tablas de potenciales pueden estar tambin ordenadas en orden alfabtico. Las
tablas de potenciales sirven para seleccionar procesos de electrodos durante la
electrolisis. En estos casos se consideran todas las posibles reacciones andicas y
catdicas, incluyendo al electrodo y al disolvente, si es necesario, seleccionar las que
ms tendencia tengan a ocurrir en cada electrodo, segn sus potenciales. La
reaccin andica ms probable es la del menor potencial de reduccin.
En la electrolisis, el potencial total es menor que cero, pues la reaccin total que
representa al proceso, no es espontnea. Para que la reaccin ocurra es necesario
suministrarle una energa equivalente al potencial total, como mnimo. En las celdas
galvnicas, el potencial total es mayor que cero, por ser estos procesos redox
espontneos. La reaccin de la celda suministra energa elctrica en cantidad
equivalente a su potencial total.
PROCEDIMIENTOS:
Parte I. Pila voltaica formada por las semipilas o electrodos
Zn (s) /
(0.5M) //
(0.5) / Cu (s)
1. En un vaso de precipitado se vierte aproximadamente hasta la mitad una
solucin de sulfato de cobre (II), CuSO4 0.5 M. Coloca una placa de cobre en
la solucin y conecta el electrodo al terminal positivo del voltmetro (fig. 1).
2. A otro vaso de precipitados agrega aproximadamente hasta la mitad una
solucin de sulfato de Zinc, ZnSO4 0.5 M. Coloca una lmina limpia de Zinc
en la solucin y conctala al terminal negativo del voltmetro. Anota la lectura
del voltaje si es que se lee alguno.
3. Coloca entre los dos vasos el tubo de U invertido (conteniendo solucin de
cloruro de sodio y tapando los extremos con trocitos de algodn), que sirve
como puente salino para conectar las dos soluciones (fig. 2). Anota la lectura.
4. Quita el puente salino. Conserva el vaso con la solucin de sulfato de cobre y

el electrodo de cobre. Evita que se contamine la solucin.
80
Escribe tus observaciones y los clculos que se te plantean en las actividades.

Parte II. Pila voltaica formada por las semipilas
Pb(s)
(0.5 M) y Cu(s) /
(0.5 M)
1. Usa un vaso de precipitado limpio. Construye esta pila como en la parte I,

colocando la solucin de nitrato de plomo II, Pb(NO3)2 0.5 M en el vaso de la
izquierda y una lmina limpia de plomo en la solucin conectada al voltmetro.
2. La semipila de la derecha est formada por el vaso con la solucin de nitrato
de cobre y la placa de cobre utilizada en la parte II.
3. Cambia la solucin del puente salino as como los algodones, conecta ambos
electrodos con el mismo y conecta el tester entre ambos electrodos. Anota la
lectura del voltaje.
Parte III. Electrlisis

Coloca una solucin de NaCl en una fuente cuyos electrodos son de cinc. Aade tres
gotas de fenoftalena. Observa el burbujeo en cada electrodo y el cambio de color de
la solucin.
81
Prctica No.8
EVALUACION
PILAS ELECTROQUIMICAS
GRUPO ___________________ PROF. __________________ FECHA_______
ACTIVIDADES:
1. Podr funcionar la pila cuando se dispone como el punto 3? Explica tu
respuesta.
2. Cul es el propsito del puente salino?
Teniendo en cuenta las caractersticas de la pila descrita en la parte I:
1. Escribe las semirreacciones que tiene lugar en las semipilas Zn (s) /
M) y Cu (s) /
(0.5 M)
(o.5
2. Escribe la reaccin total.

3. Cul es la direccin del flujo de electrones a travs del alambre que conecta
los electrodos de cinc y de cobre?
Con relacin a la parte I y II
1. Cul es el nodo y cul es el ctodo? Cul es la direccin del flujo de
electrones?
2. Dnde se realiza la oxidacin? Dnde la reduccin? Escriba las ecuaciones
correspondientes.
3. De acuerdo con los voltajes obtenidos, construye una tabla de potenciales de
reduccin para lo cual debers ordenar los metales empleados de mayor a
menor con tendencia a reducirse.
4. Cul es la direccin del flujo de iones negativos del puente salino?
5. Qu indica la variacin en el voltmetro?
6. Qu cambios se pudo observar en el nodo y en el ctodo de las dos pilas
voltaicas construidas?
7. Qu observaciones puede hacer sobre el aspecto final de los electrodos?
8. A) Calcular el valor de la fem para la pila construida en las partes I y II. Usa la
tabla de potenciales de reduccin del apndice.
b) Cules son los resultados experimentales comparados con los valores
calculados?
Analiza las diferencias encontradas.
82
TRABAJO DE INVESTIGACION (10 PUNTOS)

Parte I. Responde las siguientes preguntas:
1) Cul es la diferencia entre una pila voltaica y una pila electroltica?
2) En qu consiste una pila seca y una pila de mercurio?
3) Qu tipo de pila es la batera de un automvil? Explica tu respuesta.
Parte II. Utilizando la tabla de potenciales de reduccin, explique:
a) Puede el
oxidar el
?
b) Reduce el Mg (s) al
?
c) Qu ion metlico es capaz de oxidar al Zn(s)?
d) Ocurre reaccin entre el Pb(s) y los iones
?
e) Qu suceder si se hace burbujear Cl2(g) en presencia de los iones
y
?
Parte III. Formula y explica:
Haz el esquema de las siguientes pilas:
a) Electrodos de Zn y Ag en disoluciones de 1m de sus iones.
b) Electrodos de Al en disoluciones 1m de
+ plomo y solucin de plomo II
c) Electrodos de Zn y Cr en disoluciones de 1M de
y 1M de
.
Ahora contesta estas preguntas:
1-Seala nodo y ctodo.
2-Calcula la fem
3-Indica el sentido de la corriente
4-Escribe la reaccin total.
Parte IV. En el esquema:
83
a)
b)
c)
d)
e)
Seala la polaridad de la pila, donde ocurre oxidacin y reduccin

Indica el sentido de la corriente
Indica la efectividad del proceso
Calcula la fem de la pila
Representa de forma escrita
84
LABORATORIO DE QUMICA GENERAL II

PRACTICA No. 9
Dureza del agua
Equipos
Vidrio de reloj o tapa de crisol
Mechero de Bunsen
Soporte universal
Matraz Erlenmeyer
Vaso de precipitado
Tela de amianto
Anillo de hierro
Embudo de filtracin
Papel de filtro
5 tubos de ensayo
Gradilla para tubos de ensayo
Reactivos
Solucin de jabn (ver procedimiento)
Agua destilada
Muestras de agua :
potable
de pozo
destilada
muestra de agua desconocida
Solucin de bicarbonato de sodio e hidrxido
de sodio
Varilla de vidrio (agitador)
Solucin de bicarbonato de calcio
OBJETIVOS
a) Reconocer los tipos de dureza en las aguas: temporal y permanente.
b) Identificar los distintos mtodos de eliminacin de la dureza del agua.
INTRODUCCION;
En la naturaleza el agua, antes de ir a parar a un pozo o a la res de abastecimiento,
se filtra a travs del suelo y se satura en ste de sales solubles.
Las aguas naturales contienen sulfatos e hidrogeno carbonato de calcio y de
magnesio, es decir los cationes Ca2+ y Mg2+, as como los aniones SO2-4 y
. El
2+
2+
agua en que el contenido de iones Ca y Mg es insignificante se denomina blanda,
y el agua con un contenido elevado de estos iones dura. En ocasiones tambin la
dureza es debido a la presencia de sales de hierro (III).
La dureza del agua puede ser:
a) Temporal: Producida por carbonatos y bicarbonatos. Se puede eliminar
por ebullicin.
b) Permanente: Producida por sulfatos y cloruros. Se elimina mediante
mtodos qumicos como la utilizacin de resinas de intercambio inico.
En el proceso de
ebullicin del agua dura los hidrogeno carbonatos se
descomponen, formndose carbonatos insolubles, por ejemplo:
85
Ca2+(ac) + 2HCO-3(ac) = CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g)

Los carbonatos se sedimentan y la dureza del agua disminuye. La dureza producida
por el contenido en el agua de carbonatos de calcio y de magnesio se denomina
dureza debida a carbonatos o temporal. La dureza condicionada por la presencia de
otras sales de calcio y de magnesio, y que se conserva despus de hervir el agua
lleva el nombre de dureza no debida
a carbonatos o permanente.
Fundamentalmente son los iones cloruro y sulfato los que acompaan a los iones
Ca2+, Mg2+ e hierro (II) como sulfatos y cloruros de calcio, hierro y magnesio.
Es de amplio conocimiento que el jabn se disuelve mal en agua dura, o sea,
enjabona mal. Estudiemos este fenmeno experimentalmente, tomando como agua
dura artificial una disolucin de yeso, por ejemplo. Vamos a verter en una bureta una
disolucin diluida de jabn y seguidamente, aadmosla en pequeas cantidades,
por porciones, al agua dura, sacudiendo cada vez con fuerza, despus de haber
aadido la porcin de turno, el vaso con el agua dura. Las primeras porciones de
jabn se consumirn para la formacin de un sedimento grumoso, adems, en este
caso, al sacudir, no aparecer espuma,. La espuma aparecer solamente despus
de que haya cesado la formacin del sedimento.
Los jabones son sales sdicas (a veces, potsicas) de cidos orgnicos, y su

composicin puede expresarse por la frmula NaR o KR, donde R es el radical cido.
Los aniones R forman con los cationes de calcio y de magnesio sales insolubles
CaR2. Precisamente para formar estas sales insolubles CaR2 y MgR2. Se gasta
intilmente el jabn. De este modo, valindonos de la disolucin jabonosa, podemos
apreciar la dureza general del agua y el contenido general en sta de iones calcio y
magnesio.
Para las necesidades econmicas y de vida cotidiana se necesita agua con dureza
insignificante, por cuanto al hervir agua dura se forma incrustaciones. Las
incrustaciones dificultan el calentamiento del agua, provocan el aumento del
consumo de combustible y aceleran el desgaste de las paredes de las calderas
(fig.). Para disminuir la dureza del agua se recurre a mtodos qumicos que
conducen al paso de los iones calcio y magnesio a la composicin de sales
insolubles, ordinariamente, de carbonatos.
En qumica el agua calcrea o agua dura por contraposicin al agua blanda es
aquella que contiene un alto nivel de minerales, en particular sales de magnesio y
calcio. A veces se da como lmite para denominar a un agua como dura una dureza
superior a 120 mg CaCO3/L.
86
La dureza es una caracterstica qumica del agua que est determinada por el
contenido de carbonatos, bicarbonatos, cloruros, sulfatos y ocasionalmente nitratos
de calcio y magnesio. La dureza es indeseable en algunos procesos, tales como el
lavado domstico e industrial, provocando que se consuma ms jabn, al producirse
sales insolubles.
En calderas y sistemas enfriados por agua, se producen incrustaciones en las
tuberas y una prdida en la eficiencia de la transferencia de calor. Adems le da un
sabor indeseable al agua potable.
Grandes cantidades de dureza son indeseables y debe ser removida antes de que el
agua tenga uso apropiado para las industrias de bebidas, lavanderas, acabados
metlicos, teido y textiles.
El agua dura puede volver a ser blanda, con el agregado de carbonato de sodio y
potasio, para precipitarlo como sales de carbonatos, o por medio de intercambio
inico con salmuera en presencia de zeolita o resinas sintticas.
En el anlisis de dureza del agua se usa una solucin reguladora del pH. Tambin se
la llama solucin o disolucin amortiguadora, tampn o buffer. Sirve para mantener el
pH (el grado de acidez o alcalinidad) estable mientras se hace la reaccin.
En el anlisis de la dureza del agua se emplea una solucin amortiguadora de pH 10
comnmente hecha de Cloruro de amonio (NH4Cl) y Amonaco (NH3).
El negro de eriocromo T se usa como indicador visual de la presencia de los iones
Calcio y Magnesio en el agua, que son los responsables de la dureza del agua. Este
colorante forma a pH 10 un compuesto con el calcio y el magnesio de color rojo vino.
Si no estn presentes esos iones el eriocromo T es azul.
La forma ms comn de hacer el anlisis es con un cido dbil llamado etilen
diamino tetraactico (EDTA) que a ese pH est ionizado y acta como un fuerte
"quelante" del calcio y magnesio (quelante es una sustancia que se une a metales).
Cuando el agua dura se mezcla con la solucin reguladora que contiene eriocromo T,
la mezcla toma un color rojo vino. Si ahora se le agrega EDTA, esta sustancia
"secuestra", le quita el calcio y magnesio al colorante indicador que vira al azul.
Para determinar la presencia de los iones responsables de la dureza del agua se
pueden realizar anlisis cualitativos que permiten determinar su presencia y adems
anlisis cuantitativos que con el cual se determina la cantidad total de dureza.
Seccin del tubo de calefaccin por agua.

La luz casi queda atascada por la incrustacin
La dureza debida a carbonato se elimina por adicin de lechada de cal :
Ca(HCO3)2(ac) + Ca(OH)2(s) = 2CaCO3(s) + 2H2O
87
La dureza no debida a carbonatos se elimina aadiendo sosa :

CaSO4(ac) + Na2CO3(ac) = CaCO3 + Na2SO4(ac)
Existen tambin otros mtodos para eliminar la dureza del agua.
Cuando el agua es excepcionalmente dura se debe tratar con agua de cal o
amonaco. Estas bases neutralizan los bicarbonatos solubles y originan la
precipitacin de carbonato de calcio, magnesio y hierro (III).
Ca(HCO3)2 (ac) + Ca(OH)2(ac)
2CaCO3(s) + 2H2O
De este modo se eliminan la dureza en forma de carbonato o bicarbonato, y tambin

parte de la dureza debida a sulfatos y cloruros ; si el medio es suficientemente
alcalino tambin se logra la precipitacin de los cationes como hidrxidos, para ello
se aade un exceso de soda. (NaOH + NaHCO3)
Ca2+(ac) + 2OH(ac) Ca(OH)2 (s)
Fe3+(ac) + 3OH(ac) Fe(OH)3 (s)
Con tratamientos continuos de alcalinizacin con sodas y filtracin posterior para
eliminar los hidrxidos, se puede lograr disminuir la dureza hasta una concentracin
aceptable, que permita el uso del agua para diversos fines.
Tambin se usan otros productos como brax y silicatos para eliminar la dureza del
agua por medios qumicos.
El agua ablandada qumicamente presenta un pH alcalino; otros tratamientos como
tcnicas de cambio de catin mediante el empleo de zeolitas, tambin proporcionan
un agua blanda alcalina.
Tambin se emplean agentes quelantes para preparar aguas blandas. Estas
sustancias generalmente eliminan la dureza sin que ocurra precipitacin, pues los
cationes endurecedores quedan inactivos como resultado de la quelacin, o sea que
forman compuestos tan estables que no interfieren en los procesos para los que
usualmente se usa en el agua.
Uno de estos agentes quelantes comunes son el etilendiamentracetato de sodio o
cido etilendiamentractico (EDTA).
Sea cual fuera el agente empleado, el agua desendurecida por estos mtodos es
alcalina, y su grado de alcalinidad depende de la dureza original, por lo cual las
aguas muy duras producen un agua muy alcalina como consecuencia del
tratamiento. Este tipo de agua no ofrece problemas para lavado y limpieza, pues los
88
jabones y detergentes son ms eficaces en medios alcalinos, eso no es satisfactorio

para su empleo general en usos domsticos.
Para determinar la presencia de los iones responsables de la dureza del agua se
pueden realizar anlisis cuantitativos que permiten determinar su presencia.
PROCEDIMIENTOS:
1-
Escoja 4 tubos de ensayo y aada a cada uno 7mL de agua destilada, agua de
pozo, agua de mar y agua potable respectivamente, luego agregue 5mL de agua
de jabn anotar las observaciones.
2-
Aadir agua de jabn en la misma cantidad a 5mL de solucin de carbonato de

calcio. Compara las observaciones de este experimento con las del anterior.
3-
Aadir 50mLs de solucin de carbonato de calcio en un Erlenmeyer; y poner a

hervir la solucin durante 15 minutos con llama baja. Para evitar la prdida de
agua por evaporacin se debe tapar el recipiente con un vidrio de reloj o las
cpsulas de porcelana.
4-
Preparar el equipo de filtracin a gravedad; filtrar la solucin en caliente.
5-
Tomar 2 mL de solucin en un tubo de ensayo, mezclarlo con agua de jabn y

agitar fuertemente; compara las observaciones actuales con las del punto 2.
6-
Aadir a la solucin restante Ca(OH)2 y soda (mezcla de NaOH con solucin

saturada de NaHCO3) y hervirla durante 10 minutos ; al cabo, filtrar en caliente.
7-
Toma 2 mL del filtrado y mezclarlo con 2 mL. de agua de jabn, agitar

fuertemente. Compara la espumosidad de esta mezcla con la del punto 5. Anota
tus observaciones.
8-
Realiza los puntos 2, 3, 4, 5, 6, 7 a la muestra de agua dura que te dar el

facilitador.
89
PRACTICA No.9
EVALUACION
DUREZA DEL AGUA
GRUPO ___________________ PROF. __________________ FECHA_______
ACTIVIDADES DE EVALUACION:
A.
B.
123456789-
Escribir las reacciones que tienen lugar en el procedimiento de ablandamiento del

agua utilizado en el laboratorio.
Responde las siguientes preguntas :
Qu sucede al agregar a la solucin de bicarbonato de calcio la solucin de
jabn?
Qu tipo de dureza se elimina al hervir el agua y cmo se comprueba?
Que se entiende por suavizador?
En el paso 6 la dureza del agua se elimin agregando un suavizador; entonces
diga si se trata de agua con dureza temporal o permanente.
Cules son las agua desendurecidas por medios qumicos?
Qu agua es ms dura, la de lluvia o la de los ros por qu?
Explica por qu el agua de los ros contiene hidrogenocarbonatos de calcio y
magnesio.
Por qu al adicionar hidrxido de calcio solamente al agua dura no se elimina la
dureza permanente, condicionada por la presencia de sulfatos y cloruros?
Seala los inconvenientes industriales y domsticos del agua dura.
90
PRACTICA No. 10
ABLANDAMIENTO DEL AGUA
Materiales
Vidrio de reloj
Mechero de Bunsen
Soporte universal
Matraz Erlenmeyer
Vasos de precipitados
Tela de amianto
Anillo de hierro
Embudo de filtracin
Papel de filtro
5 tubos de de ensayo
Equipos
Muestra de agua dura
Solucin de cloruro de bario
Solucin de tiocionato de potasio
Solucin de bicarbonato de calcio
Solucin de bicarbonato de sodio
Solucin de Hidrxido de sodio.
OBJETIVOS:
a) Eliminar la dureza del agua mediante un proceso qumico.
b) Comprobar mediante pruebas cualitativas y cuantitativas la eliminacin de la
durezaINTRODUCCION:
La dureza debida a carbonatos se elimina por adicin de lechada de cal (Bicarbonato
de calcio e hidrxido de calcio)
Ca(
)2(ac) + Ca(OH)2(S)= 2CaCO3(S) + 2H2O
La dureza no debida a carbonatos se elimina aadiendo carbonato de calcio (soda):

CaSO4(ac)+ Na2CO3(ac)= CaCO3(S) + Na2SO4(ac)
Cuando el agua es excepcionalmente dura se debe tratar con agua de cal o
amoniaco. Estas bases neutralizan los bicarbonatos solubles y originan la
precipitacin de carbonatos de calcio, magnesio y hierro (III).
Ca(
)2(ac) + Ca(OH)2(ac)= 2CaCO3(s) + 2H2O
De este modo se eliminan la dureza en forma de carbonatos o bicarbonatos, y

tambin parte de la dureza debida a sulfatos y cloruros;
si el medio es
suficientemente alcalino tambin se logra la precipitacin de los cationes como
hidrxidos, para ello se aade un exceso de soda. (NaOH + NaHCO3):
(ac) + 2
Ca(OH)2 (s)
91
(ac) + 3
(ac)
Fe(OH)3(s)
Con tratamientos continuos de alcalinizacin con soda y filtracin posterior para

eliminar los hidrxidos, se puede lograr disminuir la dureza hasta una concentracin
aceptable, que permita el uso del agua para diversos fines. Tambin se usan otros
productos como brax y silicatos para eliminar la dureza del agua por medios
qumicos.
El agua ablandada qumicamente presenta un pH alcalino; otros tratamientos como
tcnicas de cambio de catin mediante el empleo de zeolitas, tambin proporcionan
un agua blanda alcalina. Tambin se emplean agentes quelantes para preparar
aguas blandas. Estas sustancias generalmente eliminan la dureza sin que ocurra
precipitacin, pues los cationes endurecedores quedan inactivos como resultado de
la quelacin, o sea que forman compuestos tan estables que no interfieren en los
procesos para los que usualmente se usan en el agua. Uno de estos agentes
quelantes comunes son el etilendiamintetracetato de sodio o acido
etllendiamintetractico (EDTA). Sea cual fuere el agente empleado, el agua
desendurecida por estos mtodos es alcalina, y su grado de alcalinidad depende de
la dureza original, por lo cual las aguas muy duras producen un agua muy alcalina
como consecuencia del tratamiento. Este tipo de agua no ofrece problemas para
lavado y limpieza, pues los jabones y detergentes es ms eficaz en medios
alcalinos pero, eso no es satisfactorio para su empleo general en usos domsticos e
industriales.
PROCEDIMIENTOS:
A. Ablandamiento del agua por medios qumicos.
1. Tome una muestra de agua que resulto de mayor dureza en la practica 9 y ponga a
hervir 100mL en un beaker de capacidad adecuada durante 15 minutos. Al cabo de
ese tiempo observar la formacin de partculas solidas que se adhieren alza paredes
del beaker.
2. Preparar el equipo de filtracin a gravedad; filtrar en caliente.
3. Enfriar la mitrad del agua filtrada y comprobar la dureza aplicando los dos mtodos
conocidos en la prctica No. 9.
4. Aadir a la solucin restante 10mL de Ca(OH)2 con soda y 25mL de la mezcla de (
NaOH con la solucin saturada de Na
) y hervirla durante 10 minutos; luego,
filtrar en caliente.
5. Enfriar el agua filtrada y comprobar la dureza aplicando los dos mtodos conocidos
en la prctica No. 9 (ver paso No.3 de este procedimiento). Anota tus observaciones.
6. Toma 2 mL de agua destilada en cada uno de 5 tubos de ensayo y hazle las
siguientes pruebas:
a) Prueba de agua de jabn.
b) Determinacin cuantitativa de la dureza del agua con EDTA.
c) Prueba de iones
,
,
Anota tus observaciones y realiza tus conclusiones.
92
EVALUACION
PRACTICA No. 10
ABLANDAMIENTO DEL AGUA
NOMBRE_______________________ MATRICULA ____________________
PROFESOR ____________________ GRUPO _____________ FECHA __________
A. Agua hervida. Identificacin y determinacin de la dureza en el agua.
Muestra
Cantidad
espuma
de Dureza expresada Conclusin

como CaCO3
Agua antes de
hervir
Agua despus
de hervir.
B. Agua tratada con Ca(OH)2. Identificacin y determinacin de la dureza en

el agua.
Muestras
Cantidad
espuma
de Dureza expresada como

CaCO3
Conclusin
Agua antes de
ablandar
Agua despus
de ablandada
C. Agua tratada con Ca(OH)2.

Identificacin de iones responsables de la dureza.
Pruebas
Ion
Cloruro
Sulfato
Calcio
Hierro
Agua antes de ablandar

Presente/ ausente
Agua despus de ablandar

Presente/ ausente.
93
D. Agua destilada.
Pruebas
Cantidad de espuma
Dureza como CaCO3
Observacin
Iones
Cloruro
Sulfato
Calcio
Hierro
PREGUNTAS
A.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Responde las siguientes preguntas:

Qu tipo de dureza se elimina al hervir el agua y cmo se comprueba?
Qu se entiende por suavizador o ablandador?
En el paso 4 la dureza del agua se elimin agregando un suavizador o
ablandador; entonces diga si se trata de agua de dureza temporal o
permanente?
Cules son las caractersticas del agua desendurecida o blanda por medios
qumicos?
Qu agua es ms dura, la de lluvia o la de los ros, por qu?
Por qu al adicionar hidrxido de calcio solamente al gua dura no se elimina
la dureza, condicionada por la presencia de sulfatos y cloruros?
Escribe todas las ecuaciones de las reacciones que han tenido lugar en el
proceso de ablandamiento o suavizacin del agua.
INVESTIGACION: REALIZA UNA INVESTIGACION SOBRE:

1. La dureza del agua, definicin e inconvenientes de su uso
2. Iones responsables de la dureza
3. Clasificacin de la dureza
4. Eliminacin de la dureza a escala de laboratorio.
5. Eliminacin de la dureza a escala industrial: resinas de intercambio inico,
zeolitas, acomplejantes, etc.
Esta investigacin ser presentada en equipos de no ms de 4 estudiantes, se
entregar un informe escrito.
94
Bibliografa Consultada:
1. Qumica. Raymod Chang, 2da ed.
2. Qumica Zundhal, 2da ed.
3. Qumica y reactividad qumica por John C. Kotz y Paul M. Treichel, 5ta edicin.
Bibliografa Electrnica Consultada:

http://www.cespro.com/Materias/MatContenidos/Contquimica/QUIMICA_INORGANIC
A/gases.htm
http://docencia.udea.edu.co/cen/tecnicaslabquimico
http://es.wikipedia.org
http://www.construaprende.com/
http://www.monografias.com
95

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SANTO DOMINGO, RD.

INSTRUCCIONES PARA EL LABORATORIO:

NORMAS DE SEGURIDAD Y PREVENCION DE ACCIDENTES:

h) Referencias: Las referencias que se utilicen para el desarrollo del reporte

El pH de buffers Tris (y probablemente tambin todos los buffers de las aminas

debern ser vaciados en el lavadero. Si nicamente hay disponible un lavadero,

K.- Lavado de artculos de vidrio:

LABORATORIO DE QUIMICA GENERAL II

molcula del soluto es rodeada por la del disolvente.

La naturaleza de las sustancias:

que satura un litro de disolvente.

C- EFECTO DEL TAMAO DE UNA PARTCULA, AGITACIN Y TEMPERATURA

2- Efecto de la agitacin. En otros dos tubos de ensayo repita el caso 1, pero

Ensayo A. Clasificacin de las soluciones desde el punto de vista energtico.

LABORATORIO DE QUIMICA GENERAL II

Dependiendo de la cantidad de soluto presente en la solucin, sta se puede calificar

Porcentaje referido a masa.

El porcentaje referido a la masa de un soluto en una solucin es igual a los gramos

Para el clculo de por ciento en masa se puede utilizar la siguiente expresin

Porcentaje referido a volumen

Se refiere a volumen de soluto lquido en 100 mililitros de solucin.

Molaridad: Es el nmero de moles de soluto en un litro de solucin. La molaridad se

M=-----------------------------------1 Litro de solucin

Masa de 1 mol. *M(Na2SO4), 142.1g (Na2SO4) + Agua de 1 litro = 1.00 litro de

El nmero de equivalentes se calcula teniendo en cuenta la cantidad de sustancias

Ej: Para el Na2S (Sulfuro de Sodio) la carga inica es 2 x 1= 2

Es importante determinar la relacin existente entre la molaridad (M) y la normalidad

1 mol de c. sulfrico = 2 N de c. sulfrico, porque 1 mol proporciona 2

Un mol de cloruro de calcio dar un mol de iones de calcio, pero el calcio es

Peso equivalente: 40/1

Ejemplo: Solucin acuosa de sulfato de sodio uno normal (1.00 N)

Observa que la carga inica es 2.

En los ejemplos anteriores, una solucin 1M de sulfato de sodio, tendr una

2- Preparacin de 100 ml de una solucin al 1% en volumen de alcohol etlico.

LABORATORIO DE QUIMICA GENERAL II

Al cido se le ha aadido previamente unas gotas de fenoftaleina; cuando el mismo

Permitir determinar la concentracin de la base (cido), mediante el despeje

lectura final de la bureta. Calcula la normalidad de la base a partir de la normalidad

NOMBRE __________________________ MATRICULA__________________

1. Clculo de la normalidad del NaOH inicial

H+ (ac) + OH- (ac)

Se ha investigado que el ion hidrgeno, que sera simplemente un protn, no existe

Para simplificar, como ya sabemos, en la prctica se representa el ion hidronio

Por lo anterior, el H2O es

simultneamente un cido y una base.

Cuando una sustancia est disuelta en agua, y la concentracin de H + y OH- es igual,

muestra un resumen de ellas, y de las propiedades generales de cidos y bases.

Cmo podemos conocer el grado de acidez de una solucin?

qumicas, industriales y biolgicas que ocurren en soluciones acuosas, requieren

Esta escala lo define como el logaritmo negativo de la

concentracin de iones H+, o potencial de hidrgeno.

Como la definicin indica el valor del logaritmo negativo, el resultado es positivo.

[H+] > [OH-]

[OH-] > [H+]

alcalinidad de las sustancias a las que estn referidos.

muy cido modera dbil

La regla prctica para hallar el pH, dada la concentracin de iones hidrogeno en

Ejemplo: Calcular el pH y el pOH de una disolucin que contiene una

NOMBRE ________ MATRICULA

NOMBRE ________ MATRICULA