Practica 1 Elaboración de soluciones

PRÁCTICA N° 1

PREPARACIÓN DE SOLUCIONES

E.E: QUÍMICA ANALITÍCA Y ANÁLISIS INSTRUMENTAL

DOCENTE: María De Lourdes Nieto Peña

Grupo: IQ 302

INTEGRANTES DEL EQUIPO:

Díaz Romero Erick Sealtiel

Guzmán Pacheco Lizeth Nayeli

Mendoza Pérez Jerónimo

Orozco Vera Noemí

UNIVERSIDAD

VERACRUZANA

Facultad De Ciencias Químicas

OBJETIVOS Preparar algunas disoluciones de reactivos de concentración específica que

se utilizarán en prácticas posteriores.

Observar la solubilidad de los reactivos a utilizar en solución acuosa.

Calcular las cantidades de reactivos que se necesitarán para preparar

disoluciones molares, normales y porcentuales.

Manipular correctamente la balanza granataria, pipetas y matraces

volumétricos.

Conocer la peligrosidad de los reactivos a utilizar.

Aplicar las medidas de seguridad para manipular reactivos concentrados.

FUNDAMENTO El manejo de líquidos en el laboratorio, resulta más cómodo y sencillo: El primer

paso a observar es la solubilidad, la dispersión del soluto en el disolvente implica

cambios energéticos, si el soluto reacciona químicamente con el disolvente, éste

se solvata o bien se hidroliza cuando se trata de agua como disolvente.

Estas reacciones de hidrólisis pueden producir varios cambios en la solución, tales

como: formación de precipitados, cambios de pH, que se deben tomar en cuenta

pues pueden llevar a tener una so9lución en la que el soluto sea una especie no

deseada.

En solución acuosa la mayoría de las sustancias inorgánicas se encuentran en

forma iónica y la explicación de las reacciones químicas que ocurren se da mejor a

través del modelo de interacciones entre iones. Cuando se necesitan cantidades

muy pequeñas de un soluto, se comete menor error en la medición de un volumen

que en la pesada de una masa muy pequeña.

Sin embargo, es necesario, observar los reactivos, su aspecto físico, su

comportamiento y manipularlos para tener un verdadero conocimiento de lo que

son las soluciones.

Se denomina solución a una mezcla homogénea de dos o más sustancias, cuya

composición, dentro de ciertos límites, puede variar según se desee. Las

soluciones que se emplean en el análisis son, en estricto sentido, mezclas de

sólidos en líquidos, líquidos en líquidos o de gas en líquidos.

Generalmente las soluciones de acuerdo a su solubilidad, se pueden preparar en:

soluciones diluidas, saturadas y sobresaturadas.

Solución diluida: Contiene una pequeña cantidad de soluto diluido en disolvente y

esta cantidad es más pequeña que la cantidad límite de una solución saturada.

Solución saturada: Es aquella solución que no disuelve más soluto, es decir, la

solubilidad del soluto llegó a su límite.

Solución sobresaturada: Contiene mayor cantidad de soluto que la solución

saturada; éste se pudo disolver en la solución a una temperatura superior a la de

la solución saturada.

La concentración de una solución indica la cantidad del soluto respecto a la

cantidad del disolvente. Se expresa generalmente en unidades basadas en la

relación peso/peso o en la relación peso/volumen.

CUESTIONARIO DE PRELABORATORIO 1. Investigar la densidad y porcentaje de los ácidos concentrados de uso

frecuente en el laboratorio.

R=

Nombre Formula Densidad (g/mL) Porcentaje (%)

Ácido clorhídrico HCl 1.19 37 Ácido sulfúrico H2SO4 1.84 96 Ácido nítrico HNO3 1.51 68 Ácido acético CH3-COOH 1.05 85

2. Realizar cálculos para preparar los volúmenes indicados de las soluciones

asignadas.

EDTA

¨Peso molecular (PM) = 292.24 gr

M = 0.01 M

V= 0.250L

( ) ( ) ( )

NaOH

Peso equivalente (PE) = 39.8 gr

N = 0.1 N

V = 0.250L

( ) ( ) ( )

Na2S2O3

Peso equivalente (PE) = 79 gr

N= 0.9 N

V= 0.250L

( ) ( ) ( )

AgNO3


N = 0.02 N

V = 0.250L

( ) ( ) ( )

HCL


N = 0.1 N

V = 0.250L

Pureza (P) = 36.5%

Densidad (D) = 1.18 g/ml

( ) ( ) ( )

Si se tiene una pureza de 37.25% en 100 gr de HCL

100gr – 37,25gr X= 2.4496 gr

X -- 0.9125gr

NH4OH


N = 0.1 N

V = 0.250L

Pureza (P) = 29.0%


( ) ( ) ( )

Si se tiene una pureza de 29% en 100 gr de NH4OH

100gr – 29gr X = 3.0206 gr

X -- 0.8760gr

CH3COOH


N = 0.1 N

V = 0.250L

Pureza (P) = 96 %


( ) ( ) ( )

Si se tiene una pureza de 96 % en 100 gr de CH3COOH

100gr – 96gr X = 1.5625 gr

X -- 1.50gr

3. Investigar la reactividad y toxicidad de las sustancias a utilizar como son

concentración máxima permisible, inhalación, contacto con la piel y ojos.

R=

Ácido Clorhídrico (HCl)

Su concentracion maxima permisible es de 5 ppm.

Resumen de emergencia: ¡Peligro! ¡Extremadamente

corrosivo! Provoca quemaduras severas y daños en los ojos.

Dañino si se inhala. Dañino o fatal si se traga. Altamente

reactivo con materiales alcalinos. No es inflamable pero

reacciona con la mayoría de los metales para formar gas de

hidrógeno explosivo e inflamable. Lea la HDS completa para

evaluar con mayor detalle sus riesgos.

Efectos potenciales sobre la salud:

General: El ácido clorhídrico (HCl) es un ácido muy fuerte. Las soluciones pueden

ser extremadamente corrosivas. La severidad de los efectos depende de la

concentración de la solución y la duración del contacto. En general, las soluciones

y los rocíos de HCI con un pH de 3 o menos son un problema importante para la

salud.

Ingestión: Causa irritación severa o quemaduras corrosivas en la boca, los labios,

garganta, esófago, estómago e irritación o ulceración gastrointestinal. Los

síntomas pueden incluir dolor, dificultad para tragar, náusea y vómito.

Inhalación: El gas de ácido clorhídrico es intensamente irritante para las

membranas mucosas de la nariz, garganta y tracto respiratorio. Exposiciones

breves de hasta 35 ppm causan irritación de garganta y niveles de 50 a 100 ppm

son apenas tolerables por 1 hora. El mayor impacto es en el tracto respiratorio

superior; la exposición a altas concentraciones puede conducir rápidamente a la

hinchazón y al espasmo de la garganta y producir sofocación o incluso la muerte.

Las personas expuestas más seriamente presentan rápidamente respiración

acelerada, coloración azúl de la piel y estrechamiento de los bronquios. Las

exposiciones severas pueden desarrollar una acumulación de fluido en los

pulmones.

Contacto con la Piel: ¡Corrosivo Las soluciones concentradas pueden causar

dolor, así como profundas y severas quemaduras de la piel y membranas

mucosas. El contacto con ácido menos concentrado o con vapor o Ácido

clorhídrico niebla del mismo puede ocasionar enrojecimiento de la piel e

inflamación moderada.

Contacto con los ojos: La exposición de los ojos al vapor o solución de ácido

puede ocasionar dolor, lagrimeo, irritación severa con daño corneal, lo cual puede

resultar en un deterioro permanente de la visión, pudiendo llegar a la ceguera. La

exposición a concentraciones bajas de vapor o rocío del ácido pueden ser

irritantes de inmediato y causar enrojecimiento.

Efectos crónicos: La exposición repetida a concentraciones bajas de rocío o

vapor del ácido puede causar enrojecimiento, hinchazón y dolor (dermatitis). La

exposición a bajas concentraciones de rocío o vapor del ácido por inhalación

puede causar sangrado de nariz y encías, bronquitis, dolor estomacal (gastritis),

decoloración y erosión del esmalte dental e inflamación de la membrana del ojo.

La erosión dental se vuelve más severa con una mayor exposición.

Hidróxido de sodio (NaOH)

Su concentración máxima permisible es de 50 ppm.

RIESGOS:

Riesgos de fuego o explosión: Este compuesto no es

inflamable sin embargo, puede provocar fuego si se

encuentra en contacto con materiales combustibles. Por otra

parte, se generan gases inflamables al ponerse en contacto

con algunos metales. Es soluble en agua generando calor.

Riesgos a la salud: El hidróxido de sodio es irritante y corrosivo

de los tejidos. Los casos más comunes de accidente son por

contacto con la piel y ojos, así como inhalación de neblinas o

polvo.

Inhalación: La inhalación de polvo o neblina causa irritación y

daño del tracto respiratorio. En caso de exposición a

concentraciones altas, se presenta ulceración nasal. A una

concentración de 0.005-0.7 mg/m3 , se ha informado de quemaduras en la nariz y

tracto. En estudios con animales, se han reportado daños graves en el tracto

respiratorio, después de una exposición crónica.

Contacto con ojos: El NaOH es extremadamente corrosivo a los ojos por lo que

las salpicaduras son muy peligrosas, pueden provocar desde una gran irritación en

la córnea, ulceración, nubosidades y, finalmente, su desintegración. En casos más

severos puede haber ceguera permanente, por lo que los primeros auxilios

inmediatos son vitales

Contacto con la piel: Tanto el NaOH sólido, como en disoluciones concentradas

es altamente corrosivo a la piel. Se han hecho biopsias de piel en voluntarios a los

cuales se aplicó una disolución de NaOH 1N en los brazos de 15 a 180 minutos,

observándose cambios progresivos, empezando con disolución de células en las

partes callosas, pasando por edema y llegar hasta una destrucción total de la

epidermis en 60 minutos. Las disoluciones de concentración menor del 0.12 %

dañan la piel en aproximadamente 1 hora. Se han reportado casos de disolución

total de cabello, calvicie reversible y quemaduras del cuero cabelludo en

trabajadores expuestos a disoluciones concentradas de sosa por varias horas. Por

otro lado, una disolución acuosa al 5% genera necrosis cuando se aplica en la piel

de conejos por 4 horas.

Ingestión: Causa quemaduras severas en la boca, si se traga el daño es,

además, en el esófago produciendo vómito y colapso.

Carcinogenicidad: Este producto está considerado como posible causante de

cáncer de esófago, aún después de 12 a 42 años de su ingestión. La

carcinogénesis puede deberse a la destrucción del tejido y formación de costras,

más que por el producto mismo.

Mutagenicidad: Se ha encontrado que este compuesto es no mutagénico.

Nitrato de plata (AgNO3)

Su concentración máxima permisible es de 250ppm

Identificación de los peligros

Peligro de fuego en contacto con materias

combustibles. Provoca quemaduras. Muy

tóxico para los organismos acuáticos, puede

provocar a largo plazo efectos negativos en

el medio ambiente acuático.

Efectos peligrosos para la salud:

En contacto con la piel: irritaciones, quemaduras.

Por contacto ocular: irritaciones, quemaduras.

Por ingestión: Irritaciones en mucosas de la boca, garganta,

esófago y tracto intestinal.

No se descartan otras características peligrosas. Observar las

precauciones habituales en el manejo de productos químicos.

EDTA

Su concentración máxima permisible es de 250 ppm

Riesgos para la salud

Ingestión accidental: Puede causar irritación en el tracto

digestivo puede causar reacción alérgica

Contacto con los ojos: Puede provocar Irritación en los ojos

Contacto con la piel: Puede provocar irritación de la piel.

Absorción: Ninguno identificado

Inhalación: Puede causar Irritación en las vías tracto respiratorio.

Sustancia química no considerada como cancerígena

Tiosulfato de sodio (NA2S2O3)

Su concentración máxima permisible es de 250 ppm


Inhalación: Puede ser nocivo si se inhala. Provoca una

irritación del tracto respiratorio.

Piel: Nocivo si es absorbido por la piel. Provoca irritación

de la piel.

Ojos: provoca irritación de ojos.

Ingestión: Nocivo por ingestión; Puede causar vómito, diarrea, dolor estomacal,

daño en los riñones, daño celular, afecta el sistema nervioso central y puede

causar irritación gastrointestinal

Hidróxido de amonio (NH4OH)

Su concentración máxima permisible es de 250ppm

Efectos a la salud

Por exposición aguda

Ingestión accidental: quemaduras corrosivas en la boca,

garganta, esófago, estomago e intestino delgado.

Contacto con los ojos: causa irritación severa, quemaduras,

visión borrosa y a exposiciones importantes puede causar daño

irreversible en la córnea, produciendo ceguera

Contacto con la piel: produce irritación y quemaduras

corrosivas con ampollamientos.

Inhalación: irritación severa del tracto respiratorio,

broncoespasmos, dificultad para respirar, hasta edema agudo

pulmonar fatal

Por exposición crónica: la exposición a largo plazo con gas de amoniaco en el

aire afecta fundamentalmente al sistema respiratorio, con irritación crónica del

tracto respiratorio y la conjuntiva ocular. Y hasta producirse un agudo edema

pulmonar fatal

Otros datos relevantes

Datos médicos ojos: se puede aplicar a los ojos como primer auxilio, de 2 a 3

gotas de solución de pontacaina al 0.5 % en todos los casos de exposición, no

tratar de neutralizar con algún acido.

En caso de quemaduras no aplicar ningún tipo de pomadas ungüentos, al menos

en las próximas 24 horas.

Antídoto por inhalación: inhalar vapor de agua que contenga ácido acético

(vinagre) en proporción de 20 a 30 partes de agua por una de ácido. (esto en caso

de existir la dosis)

Sustancia química considerada como: cancerígena no; mutágena no; teratógena

no; otras (especificar) no.

Ácido acético (CH3COOH)


Inhalación: irritación severa de la nariz y la garganta,

nauseas, resfriado, dolor en el pecho y dificultad respiratoria.

Altas concentraciones pueden causar inflamación en las vías

respiratorias y acumulación de fluidos en los pulmones.

Nunca el olor o grado de irritación son indicativos de la

concentración de los vapores

Ingestión: Quemaduras e inflamación de la boca, el abdomen

y la garganta, vómito y deposición con sangre. Irritación en el

tracto gastrointestinal, espasmos estomacales, también puede

resultar vomito con sangre, daños en los riñones. En grandes

cantidades puede ser fatal. Las soluciones diluidas como el

vinagre, no causan daño. El producto concentrado puede

producir daños severos, por ejemplo la ingestión al menos de 1

mililitro puede producir perforación del esófago.

Piel: Es corrosivo, produce quemaduras, altamente irritante, genera

enrojecimiento y dolor, Altas concentraciones de vapores pueden producir

sensibilización de la piel.

Ojos: Puede causar quemaduras irreversibles de la córnea. Vapores de ácido

acético o liquido pueden causar irritación y lagrimeo, soluciones concentradas

pueden causar severas quemaduras y daño permanente.

Efectos crónicos: Por inhalación, los vapores causan irritación crónica de la nariz

y vías respiratorias, desvanecimiento, dolor de cabeza, sofocación. En contacto

con los ojos puede producir conjuntivitis. Vapores de ácido acético puede causar

irritación crónica en los ojos. El contacto repentino con la piel produce irritación,

engrosamiento y coloración oscura.

4. Investigar cuáles son los modos más usados para expresar la

concentración de las soluciones en química analítica, defina cada una de

ellas.

R= Molaridad: Expresa la concentración como los moles de soluto en un litro de solución.

Molalidad: Moles de soluto por cada kilogramo de disolvente.

Normalidad: Numero de pesos equivalentes de soluto contenidos en un litro de solución.

Porcentaje peso en peso: Indica la masa de soluto por masa de solución

Porcentaje peso en volumen: Indica la masa de soluto por unidad de volumen.

Porcentaje volumen en volumen: Indica el volumen de soluto por volumen de solución.

MATERIAL REACTIVOS

Balanza Analítica Vidrios de reloj Pipeta graduada 10 mL Vasos de precipitado de 250 mL Agitador de vidrio Embudo de filtración rápida Matraces volumétricos de 500, 250 y 100 mL Piseta 6 frascos limpios y secos.

HCl concentrado NaOH grado reactivo

.PROCEDIMIENTO

1) Se realizan los cálculos necesarios para preparar 250 mL de disolución y anotar los datos en las tablas 1 y 2.

2) Se llena la tabla 3 con datos de investigación.

Tabla 1 Reactivos sólidos

Sustancia Concentración Masa molecular

(g/mol)

Peso equivalente

(gr)

Pureza Gramos a emplear

NaOH 0.1 N 40 40 100% 0.9950gr

AgNO3 0.02 N 169.9 169.9 100% 0.8445gr

EDTA 0.01 N 29.2 29.2 100% 0.7306gr

Na2S2O3 0.9 N 157.95 79 100% 17.7750gr

Tabla 2 Reactivos líquidos

Sustancia Concentración Densidad (g/mL)

% en peso Volumen a medir

HCL 0.1 N 1.18 36.5 2.1186 mL

NH4OH 0.1 N 0.89 35.04 3.3940 mL

CH3COOH 0.1 N 1.06 60 1.4740 mL

Tabla 3

Toxicidad de reactivos

Sustancia Inhalación Contacto

con la piel Contacto con

los ojos Ingestion

Maxima concentración

permisible

NaOH Irritación y

daño al tracto respiratorio

Corrosivo a la piel

Corrosivo, causa Irritación a la córnea y

ulceración

Quemaduras severas en la

boca 50ppm

AgNO3 Irritación grave

al sistema respiratorio

Causa quemaduras e irritaciones

Causa quemaduras e

irritaciones

Irritaciones en garganta,

esófago y tracto intestinal.

250ppm

EDTA

Puede causar Irritación en las

vías tracto respiratorio.

Puede provocar

irritación de la piel.

Puede provocar Irritación en los

ojos

Puede causar irritación en el tracto digestivo

reacción alérgica

250ppm

Na2S2O3

Provoca una irritación del

tracto respiratorio.

Nocivo si es absorbido por

la piel. Provoca

irritación de la piel.

Provoca irritación de

ojos.

Puede causar vómito, diarrea, dolor estomacal,

daño en los riñones

250 ppm

HCL

Intensamente irritante para

las membranas mucosas de la nariz, garganta

y tracto respiratorio

Las soluciones

concentradas pueden

causar dolor, así como

profundas y severas

quemaduras de la piel

La exposición de los ojos al

vapor o solución de ácido puede ocasionar dolor

Causa irritación severas

quemaduras corrosivas

5ppm

NH4OH

irritación severa del

tracto respiratorio

Produce irritación y

quemaduras corrosivas

con ampollamient

os.

causa irritación severa,

quemaduras, visión borrosa

quemaduras corrosivas en la boca, garganta,

esófago, estómago e

intestino delgado.

250ppm

CH3COOH

irritación severa de la

nariz y la garganta, nauseas,

resfriado, dolor en el pecho y

dificultad respiratoria

Es corrosivo, produce

quemaduras, altamente irritante, genera

enrojecimiento y dolor,

Puede causar quemaduras

irreversibles de la córnea.

Quemaduras e inflamación de la boca, el abdomen

y la garganta, vómito y

deposición con sangre.

15 ppm

3) Se preparan las cantidades de las soluciones y en concentraciones que el profesor indique. (El HCl y el NaOH se prepararán a concentración 0.1N)

4) Para la preparación del hidróxido de sodio, y de Tiosulfato se necesita

hervir previamente agua destilada por 15 minutos, se tapa el recipiente al apagar el mechero y se enfría a temperatura ambiente.

5) El reactivo sólido se pesa en balanza analítica (Ver fig. 3-a) y utilizando un

vaso de precipitados o una cápsula de porcelana; si es líquido se mide con pipeta.

6) Utilizando un embudo se deposita en un matraz volumétrico y se completa

con agua hasta el aforo de dicho matraz.

7) Se tapa el matraz y se homogeniza la solución invirtiendo varias veces el matraz, evitando formar espuma.

8) Se transfieren las disoluciones preparadas a frascos limpios y secos. Se

etiquetan con el nombre, la concentración del reactivo, fecha de preparación y se guardan en la gaveta.

9) Se registran en la libreta que se emplea como bitácora: los cálculos

realizados, el color de las disoluciones, su aspecto, acidez o alcalinidad y cualquier cambio observado.

DIAGRAMA DE BLOQUES

IMÁGENES Y OBSERVACIONES

IMAGEN DESCRIPCION

Para la preparación de NaOH se empezó por hervir agua destilada para eliminar

impurezas y posteriormente dejarla enfriar.

Realizar los cálculos necesarios para preparar

250 mL de disolución.

Anotar los datos en las tablas 1 y 2.

Llenar tabla 3 con datos de investigacion.

Prepara las cantidades de las soluciones y en

concentraciones que el profesor indique.

Para la preparación del hidróxido de sodio, y de

Tiosulfato:

Hervir previamente agua destilada por 15 minutos,

Tapar el recipiente al apagar la estufa

Enfriar a temperatura ambiente.

Pesar reactivo sólido en balanza analítica; si es

líquido se mide con pipeta.

Depositar en un matraz volumétrico con ayuda de

un embudo.

Completar con agua hasta el aforo de dicho matraz.

Tapar el matraz y homogenizar la solución

Transferir las disoluciones preparadas a frascos

limpios y secos.

Etiquetar con el nombre, la concentración del reactivo,

fecha de preparación y guargar en la gaveta.

Registrar en la libreta que se emplea como bitácora: los cálculos realizados y

observaciones.

Pesado de aproximadamente 0.1 gramo de carbonato de

sodio

Carbonato de sodio pesado en balanza

Dilución del carbonato de sodio en agua destilada hervida y fria

Vaciado del carbonato en matraz aforado.

Llenado del matraz aforado hasta la marca indicada

Matraz aforado con la solución de NaOH preparado

Realizamos tan solo la preparación del hidróxido de sodio a partir del carbonato de

sodio, ya que los demás reactivos fueron solicitados al personal del laboratorio.

Posteriormente realizaremos la valoración de hidróxido obtenido, el utilizar una

balanza granataria para realizar el pesado del carbonato y el pasarnos por poco al

momento de llenar el matraz aforado podría afectar la concentración de este.

CONCLUSION

Díaz Romero Erick Sealtiel

Mediante la realización de esta práctica nos dimos cuenta y aprendimos como se

elaboran los reactivos (en este caso ácido y bases) más utilizados en el laboratorio

y nos percatamos de que es mucho más que solo combinar reactivos, hay

matemáticas tras ello y reglas estandarizadas.

Guzmán Pacheco Lizeth Nayeli En esta práctica aprendimos como se elabora correctamente el NaOH, a partir de

carbonato de sodio y agua destilada hervida y fría respetando y procurando

conseguir la concentración adecuada del mismo

Mendoza Pérez Jerónimo

Aprendimos que tras los reactivos empleados en el laboratorio existe un método

de preparación establecido y regido por cálculos exactos. Manipulamos

correctamente la balanza granataria, pipetas y matraces volumétricos.

Identificamos la peligrosidad de los reactivos a utilizar y también Aplicamos las

medidas de seguridad para manipular reactivos concentrados.

Orozco Vera Noemí

Cuando realizamos esta práctica aprendimos como preparar soluciones, ahorita

solo preparamos el hidróxido de sodio, pero para la elaboración de todos los

reactantes hay normas y cálculos que se deben efectuar.

Conclusión general

Al realizar esta práctica pudimos observar cómo se realizaba la elaboración

de algunas soluciones comúnmente empleadas en el laboratorio de química

y nos percatamos que es más complicado de lo que pareciera ser, ya que se

deben respetar estándares establecidos, así como tomar en cuenta cada una

de las medidas de seguridad para el manejo adecuado de los reactivos y

realizar los cálculos apropiados para la elaboración de estas disoluciones.

Estos reactivos preparados los utilizaremos en prácticas posteriores y si se

nos llegasen a terminas sabremos cómo elaborar más.

MANEJO DE RESIDUOS Y SUBPRODUCTOS No se generan en esta práctica.

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Practica 1 Elaboración de soluciones

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