INFORME PRACTICA N°4_Quimica_General_2015

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNADESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIACURSO: 201102 – QUIMICA GENERAL INFORME PRACTICA 4

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA

GUÍA COMPONENTE PRÁCTICO

201102 – QUIMICA GENERAL

FRANCISCO JAVIER GIRALDO ROJASDirector Nacional

BOGOTA

2015

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PRACTICA No. 4 SOLUCIONES

MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS: Balón aforado de 50mL Balón aforado de 100mL Balón aforado de 250mL Vaso de precipitados de 200mL Vaso de precipitados de 100mL Embudo Frasco lavador Pipeta 5mL Pipeta 10mL Pipeteador Espátula Agitador de vidrio Balanza NaCl (sólido)

PROCEDIMIENTO.

1. Preparación de una solución de NaCl en %p/p (peso/peso)

El tutor indica el peso y la concentración de la solución que debe prepara cada grupo.

Ejemplo. Preparar 100 g de una solución al 10% p/p

En un vaso de precipitados seco tome 10g de NaCl. Retírelo de la balanza y agregue 90 g de agua (90 Ml). Homogenice con un agitador de vidrio. Registre sus observaciones.¿Por qué 90 g de agua son igual a 90 Ml de agua?

SOLUCION

En la práctica: El tutor nos indicó que realizáramos este ejercicio con 15 gr NaCl y 85 Ml de agua. DATOS: 15 gr de sal.

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Vaso precipitado vacío 108.g gr Agua 85 Ml Probeta vacía 87 gr. (se utilizó para medir los 85 Ml de agua). Primero se pesa cada recipiente vacío, luego se pesa la sal y agregamos 85 ml de agua, la sal se disuelve en el agua y el líquido cambia de color a un tono blanco, pero al agitarse el agua aclara. La sal se solubilizo en el agua. ¿Por qué 90 g de agua son igual a 90 Ml de agua?

Porque estas dos medidas son iguales, solo que g es para sólido y ml para líquidos.

2. Preparación de una solución de NaCl en %p/v (peso-volumen)

El tutor indicael volumen y la concentración de la solución que debe prepara cada grupo.

Ejemplo. Preparar 100 mL de una solución al 5% p/v

En un vaso de precipitados seco de 100mL pese 5g de NaCl. Retírelo de la balanza y agregue una cantidad de agua inferior a 50mL para disolver la sal. Traslade el contenido del vaso de precipitados a un balón aforado de 100mL ayudándose con un embudo y enjuagando con agua destilada y la ayuda de un frasco lavador. Complete con agua el volumen del balón aforado. Agite y tape la solución. Registre sus observaciones.

SOLUCION:

En la práctica: El tutor nos indicó realizar este ejercicio con 50 ml de una solución al 10% p/v. DATOS: Vaso precipitado vacío 108 gr. 5 gr de NaCl. (sal) 50 Ml de agua. Peso vaso precipitado con la solución 162.1 gr. Proceso para el cálculo: Porcentaje masa/volumen. Indica la masa de soluto en g disuelta en 50 ml de solución y se puede calcular mediante la expresión:

¿Cuál es la masa de NaCl que hay para disolver con suficiente agua hasta completar 50 ml de solución con una concentración al 10% m/v?

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Solución. Datos: Volumen de solución = 50 ml m (soluto) = ? g de NaCl % (m/v) = 10% Cálculos: 10% = m (g de soluto) x 100%, se despeja m(soluto) Volumen de solución (50mL) m (g de NaCl) = 10 x 50 = 5 g de NaCl. 100 Este ejercicio fue igual al anterior solo que con cantidades diferentes. En la mezcla de los elementos (sal – agua) en este punto en relación con el anterior la disolución fue más rápida. El agua al principio se torna blanca y al terminar de disolver totalmente la sal toma un color transparente.

3. Preparación de una solución Molar de NaCl

El tutor indica el volumen y la concentración en Molaridad de la solución que debe preparar cada grupo.

Ejemplo. Preparar 250 mL de una solución al 2M

Calcular la masa de NaCl que se debe pesar.Pese en un vaso de precipitados la masa de NaCl necesaria para preparar 250 mL de una solución 2M de NaCl. Agregue agua de tal forma que se disuelva preliminarmente la sal. Traslade el contenido del vaso de precipitados a un balón aforado de 250 mLy complete a volumen con agua destilada, en la misma forma que lo hizo en el apartado 2. Agite, tape el balón aforado y guarde la solución para las dos próximas experiencias. Guarde la solución preparada. Realice los cálculos y registre sus observaciones.

En la práctica: Se utilizó las formulas y cálculos de concentración molar (molaridad) módulo pagina 113-115. DATOS: 250 Ml de solución al 2.5 M. Masa de NaCl 36.52 gr. Proceso para el cálculo: ¿Cuál es la masa de NaCl necesaria para preparar 250 Ml de una solución de 2.5 M? - Convertir el volumen a litros, V (solución) = 250 ml x 1 Litro = 0,25 L

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1000 mL M = 2.5 mol = n ( NaCl ), despejando, calculo n (NaCl) L 0,25 L n(NaCl) =2.5 mol x 0.25 L = 0,625 mol Convertir los moles a gramos de NaCl con ayuda de la Masa molar del NaCl.

M(NaCl)=0,652 mol x 58.442 = 36.52 gr de NaCl 1 mol

4. DilucionesCalcule el volumen que se debe tomar de la solución anterior (punto 3) para preparar las siguientes soluciones y prepare alguna de las tres.:50mL - 0.5M

100mL - 0.2M250mL – 0.1M

Procedimiento:

Tome el volumen calculado de la solución del punto tres con una pipeta y trasládelo al balón aforado correspondiente al volumen a preparar (indicado por su tutor). Complete con agua el volumen del balón, tape, agite y conserve la solución. Realice los cálculos y registre sus observaciones.

Proceso para el cálculo: C1 X V1 = C2 X V2 0,5 50 V1= 2 5 = 10 2,5 V1 = 10 ml de la solución 2,5. Y se hace una dilución con 40 ml de agua. En la práctica: En este ejercicio decidimos trabajar con 50 Ml – 0.5 M. Observamos que el agua se tornó más clara, y la concentración del sodio disminuye. Ejemplo: En esta práctica ocurrió igual que cuando tenemos un jugo y se nos pasó la mano con el azúcar está demasiado dulce, lo que hacemos es agregarle más agua hasta que quede en el punto deseable. Esto es una dilución.

5. Determinar concentración de una solución salina

Tome una cápsula de porcelana limpia y seca, pésela con precisión de 0,01g. Tome una alícuota (volumen) de 10mL de la solución del punto 3, viértala en una

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cápsula de porcelana.Pese la cápsula con la solución y evapore en baño de María hasta sequedad. Deje enfriar y vuelva a pesar. Registre sus observaciones.

Nota: para la realización de los cálculos, debe determinarPeso de la cápsula vacia: _______ gPeso de la cápsula + 10 mL de la solución 2M : ________ gPeso de la solución (Los 10 mL): _______ gPeso de la cápsula + el soluto (el residuo después de la evaporación): ______ gPeso del soluto: ______ g

ANÁLISIS DE RESULTADOS: En el desarrollo de esta práctica vertimos en una capsula de porcelana limpia una alícuota de 10 ml de la solución del ejercicio anterior (NaCl) lo pusimos a calentar hasta que se evaporó. Vimos como el agua se evaporo pero la sal fue quedando en la capsula, después de estar mezclados se separaron otra vez la sal y el agua.

CÁLCULOS

1. Determine la cantidad teórica de soluto que debe obtener en el punto 5, realice los cálculos de error absoluto y relativo, al comparar con el valor experimental.

% m/m m(soluto) = 1.7g Nacl m(solución) = 1.7g + 11.3g = 13 g %(m/m) = ?% Cálculos: %m/m (1.7 g)/(13 g)x 100= 7.82%

2. Calcule la concentración de la solución del numeral cinco y exprésela en %p/v, %p/p, ppm, g/L, molaridad (mol/L), molalidad (mol/Kg), normalidad (equi/L), y XSoluto, XSolvente.

%p/v m(soluto) = 1.7 g NaCl m(solución) = 10 ml Cálculos: %m/m (1 .7gr)/10mlx 100= 17% %ppm g/L m(soluto) = 1.7g NaCl 1.7g x1.000mg/g=1700mg m(solución) = 10ml 0.01lt Cálculos: %ppm 1700mg/0.01l = 170.000 ppm Molaridad (mol/L) Volumen de la solución: 10ml 0.01L m (g de sustancia)= 1.7 g Sustancia (soluto) NaCl masa molar M=58.45g/mol Concentración molar=? n=1.7g/(58.45 g/mol)= 0.029 moles

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de NaCl M=(0.029 moles de NaCl)/0.01L = 2,9mol/L molalidad (mol/Kg) Soluto=1.7 g NaCl Solvente= 11.3 gr H_2 O n (soluto)=(masa (soluto))/M=(1.7 g)/(58.45 g/mol) = 0.029 moles m (solvente) = 11.3 g x (1 Kg)/(1000 g) = 0.0113 Kg de H_2 O m =(0.029moles de NaCl)/(0.0113 kg de H_2 O) = 2.56 mol/Kg Normalidad (equi/L) Para el NaCl Z = 1 y la masa equivalente (peso equivalente) es: M_eq (soluto) =(58.45 (masa molar soluto) )/(1 eq/mol)= 58.45g/eq Eq (soluto) =(1.7g soluto)/(58.45 g/Eq)= 0.029 Eq V solución= 10ml =0.01L Eq (soluto)=0.029 Eq N=(Eq soluto)/(V solucion (L)) = (0.029 Eq)/0.01L = 2,9 Eq/L = 2.9N

3. Calcule la masa de NaCl necesaria para preparar 200mL de una solución 2.5M- Convertir el volumen a litros, V (solución) = 200 ml x 1 Litro = 0,2 L 1000 mL M = 2.5 mol = n ( NaCl ), despejando, calculo n (NaCl) L 0,2 L n(NaCl) =2.5 mol x 0.2 L = 0,5 mol Convertir los moles a gramos de NaCl con ayuda de la Masa molar del NaCl.

M(NaCl)=0,5 mol x 58.442 = 29,22 gr de NaCl 1 mol

4. Calcule el volumen que se debe tomar de una solución 2.5M para preparar 100ml de una solución 1M

Vcx Mc = Vd x Md Vc* 2.5M/L = 100 mL* 1M/L Vc= 100mL*1M/L) / (2.5M) = 400 mL

ANÁLISIS DE RESULTADOS:

Analizar los resultados obtenidos, haciendo observaciones de los diferentes pasos realizados, de los cálculos y de comparaciones con los datos teóricos.

PREGUNTAS

1. ¿Cuando se prepara una solución, en donde el solvente y el soluto son líquidos, se puede considerar el volumen total de la solución como la suma de los volúmenes del soluto y solvente?R// si se puede considerar ya que si tomamos dicha sustancias por igual cantidad, se puede decir que si tienes 250 ml de A y 250 ml de B, el volumen final indudable mente es

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100 ml, sin considerar lo que se puede llegar a evaporar o a perder al realizar la operación.

2. ¿Se pueden expresar las concentraciones de soluciones de gases en concentraciones molares? Explique su respuesta

R// No es muy conveniente ni muy usada. Para gases es más común expresarla en otro tipo de unidades como la "fracción molar". Se obtiene del cociente entre el Nº de moles de un componente (soluto o solvente) sobre el Nº de moles de todos los componentes juntos.

3. ¿Qué puede inferir de la experiencia realizada?

CONCLUSIONES

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