1) Introducción

Las disoluciones son mezclas homogéneas, es decir presentan dos o más

componentes, que se encuentran acomodados de tal manera que solo se observa

una sola fase, por ejemplo una disolución de sal o de azúcar. Las mezclas

homogéneas presentan un soluto y un disolvente.

Las disoluciones de acuerdo a la cantidad de soluto que presentan se pueden

clasificar en diluidas, saturadas y sobresaturadas. Para poder preparar una

disolución diluida, saturada o sobresaturada se debe conocer la solubilidad del

soluto en el disolvente, es decir la cantidad de soluto que puede disolverse en

cierta cantidad de disolvente, recuerda que la solubilidad se encuentra en las

hojas de seguridad de sustancias en la sección de propiedades físico-químicas.

Existe una cantidad límite o cantidad máxima de soluto (masa máxima) que se

disolverá en determinada cantidad de solvente que llamamos como coeficiente de

solubilidad. El coeficiente de solubilidad varía de acuerdo con el soluto, la cantidad

de solvente y la temperatura en la que se encuentra la solución. En cuanto a la

naturaleza del soluto, substancias diferentes se disuelven en cantidades

diferentes, en una misma cantidad de solvente a la misma temperatura.

Una solución es una sustancia que se compone de un soluto el cual se disuelve y

es el de menor cantidad en el sistema, y por el disolvente o solvente que es el

componente más abundante en una solución y es el encargado de disolver al

soluto. Uno de los disolventes más conocidos es el agua la que se clasifica como

el disolvente universal debido a las propiedades que posee.

La concentración de las soluciones expresa la cantidad de soluto que se

encuentra disuelto en una solución que puede variar debido a su concentración

en: saturadas, no saturadas y sobresaturadas. La solubilidad de una sustancia

respecto de un disolvente determinado es la concentración que corresponde al

estado de saturación a una temperatura dada. La temperatura es este factor que

solo modifica la solubilidad de solutos sólidos y gaseosos, los líquidos no sufren

ninguna alternación en su solubilidad, solo hasta que sean miscibles entre sí. Los

sólidos en general un aumento de la temperatura provocara un aumento de la

solubilidad aunque existen casos donde la solubilidad sufre una pequeña variación

e incluso casos donde al aumentar la temperatura la solubilidad disminuye. La

presión como otro factor, no produce alteración alguna en las solubilidades de

sólidos y líquidos .La Naturaleza Química del soluto y el solvente tiene que ver con

el tipo de unión o enlace químico que posee el soluto .La solubilidad es muy

importante pues nos permite saber si dos sustancias son solubles es decir si se

disuelven en un determinado disolvente. La solubilidad también nos sirve para

saber si podemos preparar disoluciones, pues sabemos lo máximo que podremos

disolver del soluto en el disolvente, o bien que se puede mezclar de un líquido en

otro líquido.

Para distinguir si una solución se encuentra sobresaturada a simple vista, se

observaran dos fases: una fase homogénea, es aquella en la que sus

componentes no se perciben a simple vista, ni siquiera con la ayuda del

microscopio. Está formada por un soluto y un solvente. Y por una fase

heterogénea, es aquella que posee una composición no uniforme en la cual se

pueden distinguir a simple vista sus componentes y está formada por dos o más

sustancias, físicamente distintas, distribuidas en forma desigual. Las partes de una

mezcla heterogénea pueden separarse mecánicamente.

Las soluciones no son compuestos, son mezclas de tipo único .Debido al grado

tan alto de mezclado de las partículas de las sustancias y sus componentes de

una solución, no se pueden separar fácilmente.

La concentración de una disolución (o de una solución) se refiere al peso o

volumen del soluto presente en una cantidad especificada de disolvente o de

solución.

2) Problema

Determinar experimentalmente la relación cuantitativa de la masa máxima de una sustancia que puede disolverse en diferentes volúmenes de disolvente.

3) Objetivos

3.1) Objetivo general

Determinar experimentalmente la relación cuantitativa de la masa máxima de una sustancia sólida que se disuelve en diferentes volúmenes de disolvente.

3.1) Objetivos particulares

a) Definir el concepto de solubilidad.

b) Diferenciar los conceptos solubilidad y disolver.

c) Analizar los factores que modifican la cantidad de la masa máxima de soluto que se disuelve en un volumen de disolvente.

d) Analizar las diferentes formas de expresar dimensionalmente la solubilidad de las sustancias para electrolitos fuertes y débiles.

Fenómeno

El fenómeno no se encuentra clarificado en el problema pero se puede describir en las variables que son la masa máxima y el volumen de disolvente. La interacción entre un soluto y un solvente (disolución).

4) Variables

4.1) Variables experimentales

Nombre Simbología UnidadesMasa máxima Mmax g

Volumen de disolvente Vdis mL

4.2) Asignación metodológica de las variables

Variable Dependiente : masa máxima del soluto Variable Independiente : volumen del disolvente

5) Hipótesis

La masa máxima de la sustancia que se disuelve es directamente proporcional al volumen del disolvente

Relación funcional

Mmax= f(Vdis)

Mmax=f (Vdis)

Proporcionalidad

Mmax α Vdis

Mmax= kVdis

K=MmaxVdis

V [ =]ml

6) Método

Sujeto de estudio

Sustancia sólida:

bicarbonato de sodio (NaHCO3), es un compuesto sólido cristalino de

color blanco muy soluble en agua , con un ligero sabor alcalino parecido al

del carbonato de sodio, Se puede encontrar como mineral en la naturaleza

o se puede producir artificialmente. El bicarbonato de sodio se usa

principalmente en la repostería, donde reacciona con otros componentes

para liberar CO2, que ayuda a la masa a elevarse, dándole sabor y

volumen.

Aparatos

Balanza granataria----- precisión (+/- 1gr)----masa

Probeta graduada------precisión (+/- 1ml)----volumen

Material

4 vaso de precipitados 250 ml---precisión (+/- 25ml)

Agua (H2O)

Piseta

Papel encerado

M [ =

Agitadores

Jeringa

Espátula

6.1) Procedimiento experimental

1.- Se nivela la balanza granataria, se colocan las pesas en cero.

2.- Se lava el material de laboratorio con agua destilada y se continúa pesando el papel encerado junto con el Bicarbonato de sodio (NaHCO3).

3.- Mediremos sistemáticamente en intervalos de 10 ml en 10 ml el volumen del disolvente.

4.- Para comenzar el experimento se colocan 10 ml de agua en la probeta graduada de 100 ml, los cuales son trasvasados a un vaso de precipitados.(Fig. 1)

5.- Después con ayuda de la balanza granataria se miden 0.5g del soluto para comenzar, (Fig 2) posteriormente se agregan al disolvente previamente trasvasado y se comienza a disolver con un agitador, (Fig.3) hasta que la mezcla quede totalmente homogénea; si se observa que el soluto se ha disuelto en su totalidad se procede a agregar más del mismo pero ahora en una cantidad menor.

6.- Se observa el comportamiento de la disolución hasta que la mezcla se torne heterogénea y se note que los cristales del soluto ya no se disuelven, se registra la masa máxima. (Fig.4)

5.- Posteriormente se trabajara con 20 ml de agua, se comenzará a trabajar para este nuevo volumen, la masa máxima del volumen anterior y se agregará soluto hasta ver con cuanto se satura la disolución. Este mismo proceso se hará con los siguientes volúmenes hasta obtener una población de datos de 10.

Fig.1 trasvasar de la probeta al vaso de precipitados

Fig.2 pesar en la balanza el bicarbonato

Fig.3 agitación de la disolución Fig.4 se observa la concentración d ela disolución

7) Resultados

# de datos

Volumen del disolvente Vdis[=] mL

Masa máximaMmax[=] g

12...10

Tabla de observaciones Análisis estadístico básico Análisis de regresión lineal

8) Análisis y Discusión Tabular

Fenomenológico

Estadístico

Grafico

9) Referencias

1) Ander Paul y Anthony J. Sonnessa. (1979). Principios de Química.

Introducción a los conceptos teóricos, Limusa, México.

2) Chang Raymond. (2008). Química General, 4ed, Mc Graw Hill,

México.

3) Daub G. William y Seese S. William (1989). Química, 5ed, Prentice-

Hall, México.

4) García Pelayo Ramón y Gross.(1990) Enciclopedia Metódica Larousse, Larousse, México

5) Kenneth W. Whitten, Kenneth D. Gailey, (1985).Química General,

Interamericana, México.

6) Morris Hein, (1993) Química; Editorial Iberoamericana, Estados

unidos de Norteamérica.

7) Ramírez Regalado Víctor M.(2005) Química, Publicaciones Cultura,

México

8) Thornton Morrison Robert, Neilson Boyd Robert. (1976) Química

Orgánica, Fondo educativo Interamericano, E.U.A.

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