Ao de la Promocin de la Industria Responsable y del Compromiso Climtico

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE INGENIERA INDUSTRIAL E.A.P. INGENIERA INDUSTRIAL Laboratorio de Qumica GeneralPRCTICA N 06

Tema :

Preparacin y valoracin de soluciones Profesor : Anglico PantojaHorario : Lunes 19-21horas

Integrantes:CAMAVILCA URETA, Engels DELGADO OLIVAS, Diana Karin GUTIERREZ HUCHACA, Yomark MACHACA ILLANES , Jhon Elvis PAREDES CONTRERAS, Alejandra Brillit

PRCTICA N 6: PREPARACIN Y VALORACIN DE SOLUCIONES

I. PROCEDIMIENTOS EXPERIMENTALES:

Materiales 1 Soporte Universal con pinza. 1 vaso de 250mL y 1 vaso de 100mL. 1 probeta de 100mL. 1 fiola de 250mL y 1 de 100mL. 1 bureta de 50mL. 2 matraces de Erlenmeyer de 250mL. 2 baguetas. 1 balanza.

Reactivos Hidrxido de Sodio(s). Carbonato de sodio (QP). cido Clorhdrico. Indicadores: Anaranjado de metilo.

Procedimiento: Preparacin de una solucin de Na2CO3 al 10 % p/p: Pesamos 0.5g de Na2CO3 Calculamos el volumen necesario: Para 10 % =10 g/100g10 g x 1/20= 0,5g 100ml 1/20 5mL =x

Preparacin de una solucin de Na2CO3 al 1% p/v: Pesamos 0.25 de Na2CO3 Calculamos el volumen necesario:Para 10 % =10 g/100ml10 g x 1/4= 0,25g100ml 1/4 25mL=x

Preparacin de una solucin de NaOH 0,1 M aproximadamente: Pesamos 0.37g de NaOH Calculamos el volumen necesario:0.37 = 4 X 1000

X=92,5 mL.

Preparacin de 250 mL de una solucin de HCL 0,1 N aproximadamente:

A partir de HCL concentrado de densidad 1,18g/mL y 37.25% pureza, Calculamos el volumen de HCL:V= W*100 D*%W

0.015*100=0.1.VexVex=15mL.

Por tanto se necesitan 15 mL de HCL con las caractersticas antes mencionadas para elaborar 250 mL de HCL a 0,1 N.

Preparacin de 100mL de una solucin estndar de Na2CO3 a 0,1 N aproximadamente.

Llenar en un vaso de precipitado 50mL. de agua. Pesar la muestra de Na2CO3 en la balanza obtenemos w1=0.53g Agregar 50 ml de agua destilada aproximadamente al vaso y agregar el NaOH pesado y disolver el soluto usando la bagueta. Trasvasar a una fiola de 100 ml, enjuague por lo menos dos veces el vaso (con pequeas porciones de agua) y este lquido agregue a la fiola.

Estandarizacin del HCl de aproximadamente 0,1 N con la solucin patrn de Na2CO3

Tomamos una muestra de 10 mL de Na2CO3 y lo depositamos en un matraz. Agregarle 2 gotas de anaranjado de metilo que pone la solucin en el matraz de color amarillo. Luego aadir en una bureta la solucin de HCl 0.1N para luego con la ayuda de un soporte universal ir presionando la bureta para que vaya cayendo gota a gota la solucin de HCl hasta que tome un tono naranja muy suave, la solucin en el matraz. Este cambio de color es la seal que indica el punto final de la titulacin. La cantidad de HCL que se us hasta que la solucin de Na2CO3 cambie de color a naranja fue de: 9.3mL. Hallamos la normalidad experimental:9,3*0,1= 10*xX=0.093 N.

Nuestro margen de error fue:%error= Nt-Nexp*100 Nt

%error= 0.1-0.093*100 0.1 %error= 7%

II. CONTRASTACINSegn el libro: QUMICA, dcima edicin (Autor: Raymond Chang):

Para la concentracin de la preparacin de las soluciones se encontr que: La concentracin de una disolucin es la cantidad de soluto presente en una cantidad dada de disolvente, o en una cantidad dada de disolucin. Para este anlisis se supondr que el soluto es un lquido o un slido y el disolvente es un lquido. Aqu consideraremos una de las unidades ms utilizadas en qumica, la molaridad (M), o concentracin molar, que es el nmero de moles de soluto por litro de disolucin. La molaridad se define como:

Captulo IV - pg. 147 El procedimiento para preparar una disolucin de molaridad conocida es el siguiente:Primero, el soluto se pesa con exactitud y se transfiere a un matraz volumtrico por medio de un embudo. A continuacin se aade agua al matraz y se agita suavemente para disolver el slido. Una vez que todo el slido se ha disuelto, se aade ms agua para llevar el nivel de la disolucin exactamente hasta la marca de aforo. Una vez que se conoce el volumen de la disolucin en el matraz y la cantidad del compuesto disuelto, se puede calcular la molaridad de la disolucin. Observe que en este procedimiento no es necesario conocer la cantidad de agua agregada, en tanto se conozca el volumen final de la disolucin.

Captulo IV - pg. 147-148 Se encontr lo siguiente acerca del rebaje en la solucin de HCl: La dilucin es el procedimiento que se sigue para preparar una disolucin menos concentrada a partir de una ms concentrada. Al efectuar un proceso de dilucin, conviene recordar que al agregar ms disolvente a una cantidad dada de la disolucin concentrada, su concentracin cambia sin que cambie el nmero de moles de soluto presente en la disolucin .En otras palabras moles de soluto antes de la dilucin = moles de soluto despus de la dilucin

La molaridad se define como moles de soluto en un litro de disolucin, de manera que el nmero de moles de soluto est dado por : MV = n

Como todo el soluto proviene de la disolucin concentrada original, concluimos que n permanece sin cambios. MiVi = MfVfmoles de soluto antes de la moles de soluto despus de ladilucin dilucin Captulo IV - pg. 149-150 Para la valoracin del ltimo ejercicio de prctica se tiene en cuenta que: En una valoracin, una disolucin de concentracin exactamente conocida, denominada disolucin estndar (o patrn), se agrega en forma gradual a otra disolucin de concentracin desconocida hasta que la reaccin qumica entre las dos disoluciones se complete. Si conocemos el volumen de la disolucin patrn y de la disolucin desconocida que se utilizaron en la valoracin, adems de conocer la concentracin de la disolucin patrn, podemos calcular la concentracin de la disolucin desconocida.

Se encontr un experimento anlogo al ltimo ejercicio de la prctica: es difcil obtener el hidrxido de sodio slido en forma pura porque tiende a absorber agua del aire y sus disoluciones reaccionan con dixido de carbono. Por ello, una disolucin de hidrxido debe ser estandarizada antes de utilizarse en un trabajo analtico preciso. Las disoluciones de hidrxido de sodio se pueden estandarizar al titularlas contra una disolucin cida de concentracin exactamente conocida. El cido que se elige con mayor frecuencia es un cido monoprtico llamado hidrgenoftalato de potasio (KHP), cuya frmula molecular es KHC8H4O4. El procedimiento para la valoracin es el siguiente:Primero se transfiere a un matraz Erlenmeyer una cantidad conocida de KHP y se le agrega un poco de agua destilada para disolverlo. A continuacin se le agrega cuidadosamente una disolucin de NaoH contenida en una bureta hasta que se alcanza el punto de equivalencia, es decir, el punto en el cual el cido ha reaccionado o neutralizado completamente a la base. El punto de equivalencia se detecta por un cambio brusco de color de un indicador que se ha aadido a la disolucin del cido. En las valoraciones cido-base, los indicadores son sustancias que tienen colores muy distintos en medio cido y bsico. La fenolftalena es un indicador muy utilizado que en medio cido o neutro es incoloro, pero adquiere un color rosa intenso en disoluciones bsicas.En el punto de equivalencia, todo el KHP presente ha sido neutralizado por el NaOH aadido y la disolucin sigue siendo incolora. Sin embargo, con una sola gota ms de la disolucin de NaoH de la bureta, la disolucin de inmediato se torna de un color rosa intenso, porque ahora es bsica

Captulo IV - pg. 149-150

III. DISCUSION

IV. CONCLUSIN1. En la preparacin de soluciones es muy importante la precisin del factor humano al medir el peso y volumen de los compuestos.2. Las concentraciones son homogneas siempre y cuando al juntar el soluto y solvente, se tiene que agitar.3. En la preparacin del cloruro de sodio al 10% p/p, el peso en gramos de dicho compuesto es de0.5g con un volumen de 5ml.4. En la preparacin de Na2Co3 con 0.25 g con una solucin de 1% de p/v se determin un volumen de 25 ml.5. En la preparacin de NaOH de 0.1M aproximadamente con 0.37g, se calcul un volumen de 92,5 ml.6. En la preparacin de la solucin de HCl a 0.1N se utiliz el HCl concentrado para preparar la solucin con lo que se requiere un volumen de 15ml.7. Preparando la solucin de concentracin 0.100N, se utiliz 0.53g de Na2Co3, requiriendo un volumen de 50 ml.8. Utilizando la bureta en nuestro primer intento, utilizando el indicador anaranjado de metilo, el volumen desplazado al final en la bureta fue de 9.3mL. tomando nuestra solucin un color anaranjado, llegando a calcular la normalidad del cido, es de 0.093 N.

V. CUESTIONARIO1. Defina y explique: VOLUMETRAEs el proceso de medicin de la capacidad de combinacin de una sustancia, por medio de la medicin cuantitativa del volumen necesario para reaccionar estequiomtricamente con otra sustancia. En general las valoraciones se realizan agregando cuidadosamente un reactivo de concentracin conocida a una solucin de la sustancia cuya concentracin se desea determinar, hasta que se juzga que la reaccin entre ambas es completa; luego se mide el volumen del reactivo empleado. SUSTANCIAS PATRONESEn qumica analtica un estndar es una preparacin que contiene una concentracin conocida de un elemento o sustancia especfica.-Patrn primarioUn patrn primario tambin llamado estndar primario es una sustancia utilizada en qumica como referencia al momento de hacer una valoracin o estandarizacin.Usualmente son slidos que cumplen con las siguientes caractersticas:1. Tienen composicin conocida. Es decir, se ha de conocer la estructura y elementos que lo componen, lo cual servir para hacer los clculos estequiomtricos respectivos.2. Deben tener elevada pureza. Para una correcta estandarizacin se debe utilizar un patrn que tenga la mnima cantidad de impurezas que puedan interferir con la titulacin.3. Debe ser estable a temperatura ambiente. No se pueden utilizar sustancias que cambien su composicin o estructura por efectos de temperaturas que difieran ligeramente con la temperatura ambiente ya que ese hecho aumentara el error en las mediciones.4. Debe ser posible su secado en estufa. Adems de los cambios a temperatura ambiente, tambin debe soportar temperaturas mayores para que sea posible su secado. Normalmente debe ser estable a temperaturas mayores que la del punto de ebullicin del agua.5. Debe reaccionar rpida y estequiomtricamente con el titulante. De esta manera se puede visualizar con mayor exactitud el punto final de las titulaciones por volumetra y entonces se puede realizar los clculos respectivos tambin de manera ms exacta y con menor incertidumbre. LA TITULACIN O VALORACINEs un mtodo de laboratorio comn en anlisis qumico cuantitativo usado para determinar la concentracin de un sustrato. Las medidas de volumen juegan un papel importante en la titulacin o valoracin, por eso se llama tambin anlisis volumtrico. Un reactivo de concentracin y volumen conocidos se usa para reaccionar con la sustancia a analizar, cuya concentracin no es conocida de antemano. Se usa una bureta calibrada para aadir la disolucin titulante, siendo as posible determinar la cantidad exacta que se ha consumido cuando se alcanza el punto final o punto de equivalencia. El punto final es el punto en el que la titulacin o valoracin est completa, y suele determinarse mediante un indicador; en este punto se tiene idealmente el mismo volumen entre el punto de equivalencia - el volumen de disolucin estndar aadido.

Para el cual el nmero de equivalentes de la sustancia tituladora es igual al nmero de equivalentes de la sustancia a analizar. En una valoracin cido fuerte-base fuerte, el punto final de la titulacin o valoracin es el punto en el que el pH de la mezcla es justamente igual a 7. NEUTRALIZACINLa reaccin entre un cido y una base se denomina neutralizacin. Segn el carcter del cido y de la base reaccionante se distinguen cuatro casos: cido fuerte + base fuerte cido dbil + base fuerte cido fuerte + base dbil cido dbil + base dbil En el momento de la neutralizacin se cumple:N x V = N' x V'

DILUCINAumento de la proporcin de disolvente en una disolucin, con lo que se disminuye la concentracin de soluto por unidad de volumen.2. Qu son indicadores cidos base?Los indicadores Acido-Base son un instrumento para poder analizar si es que el compuesto que se prepara (solucin) tenga carcter cido o bsico.Un indicador acido/base es una sustancia qumica, capaz de captar o donar protones generando un cambio de color al producirse esta donacin o captacin de protones. Se pueden dividir en indicadores cidos o bsicos, segn hagan el cambio de color en la zona cida o bsica. Tambin se podran clasificar algunos como neutros pero suelen colocarse en una u otra escala dado que es muy raro que un indicador haga su viraje justo en el pH 7.00. Sus usos y aplicacin principal es la de determinar el punto final de una neutralizacin, tambin puede servir para comprobar si un pH es suficientemente cido o bsico.Como por ejemplo: La fenolftalena que es normalmente incolora pero adquiere color rojo grosella cuando el pH es igual o mayor que 8,2. El anaranjado de metilo que es incoloro con los cidos y amarillo en disoluciones bsicas.

3. Calcule los gramos de agua que deben aadirse a 17gr de cloruro de potasio para preparar una solucin de KCl al 20% en peso.*Dato: KCl = 17gr *Donde: Wsto=masa del soluto (KCl) Wste=masa del solvente Wt=masa de la solucin (Wsto+Wste)

%w KCl= (Wsto/ Wt) *10020= (17 /17+Wste)*1000,2= (17/17+ste)0,2(17+ste)=173,4+0,2ste=17 0,2ste=13,6

Ste=68g Ste: H2O (agua) Sto: 17 gr de KCl

4. Calcule los mililitros de solucin acuosa que se requiere para tener 5,50 g de bromuro de sodio a partir de una soluc. 0,1 M. *Sabemos que el nmero de moles se halla de la siguiente manera: Nsto=Wsto/PFSol Nsto=5,50gramos/103gramos Nsto=0,0533981*Luego con los datos obtenidos podemos hallar el volumen: Molaridad= Nsto/Vsol (L) 0,1 =0,0533981/ Vsol (L) Vsol (L) =0,0533981/0,1 Vsol =0,533981L Vsol =533,981mL5. Calcular la cantidad de soda caustica y de agua necesaria para preparar un litro de solucin al 20% en peso y cuya densidad es 1,219 g/cm3.* PF Na(OH)=40g/mol Densidad sol.=masa (sol)/volumen (sol) 1,219 g/ml= masa (sol)/1L Masa (sol)=1219gramos* Del dato: Masa Na(OH)=20%1219gramos Masa Na(OH)=243,8 gramos

* Por lo tanto: Masa H2O=masa (sol)- masa Na(OH) Masa H2O=1219gramos - 243,8 gramos Masa H2O=975,2* Hallando la normalidad: Molaridad= Nsto/Vsol (L) Molaridad= (243,8 /40)/1L Molaridad=6,095M* N=M x =numero de iones hidrxidoNormalidad=6,095M x 1Normalidad=6,095M