Practica 16 Expresiones de La Concentracion

Química General I y II

115

Expresiones de la concentración

Problema 1Indique como varía en orden creciente la intensidad de color de cada una de las series dedisoluciones de dicromato de potasio, sulfato de cobre y permanganato de potasio y su relacióncon las diferentes formas de expresar la concentración (molar, normal y % P/V).

Procedimiento experimental 1

1. Su asesor le asignará a cada grupo de trabajo la preparación de 100 mL de una disoluciónde acuerdo a la tabla 1.

2. Pese con cuidado en un vaso de precipitados de 50 mL la cantidad de soluto asignada.

3. Disuelva el sólido en 20 mL de agua aproximadamente.

4. Coloque un embudo en su matraz aforado y con ayuda de un agitador y la piseta,transvase la disolución, lavando varias veces el vaso y el embudo hasta asegurarse queno queda nada del reactivo en ellos.

5. En el caso del CuSO4, añada 10 mL de amoniaco concentrado antes de completar el aforo

6. Afore, coloque el tapón y agite para homogeneizar la disolución.

7. En nueve tubos de ensayo, previamente etiquetados, coloque 5 mL de las disolucionespreparadas y compare la intensidad de color para un mismo reactivo.

8. En cada caso coloque los tubos en orden creciente de la intensidad de color observada.

9. Coloque en la gradilla cinco tubos de ensayo de la misma capacidad y numérelos del 1 al 5.

Nombre: Gaveta No.:

Objetivo:

Práctica No. :

Departamento de Química Inorgánica y Nuclear

116

10. En el tubo 1 coloque 10 mL de una disolución 0.01 M de permanganato de potasio.En el tubo 2 coloque 1 mL de la disolución del tubo 1 y 9 mL de agua. Repita laoperación de dilución en los tubos siguientes.

11. Observe la intensidad del color.

Registro de datos y cuestionario 1

1. Calcule la molaridad, la normalidad y el % en P/V de cada una de las disoluciones yregistre sus datos en la tabla 1. Para el cálculo de normalidad tome en cuenta lassiguientes consideraciones:

a) El permanganato actuando en reacciones de óxido-reducción en las que seobtiene manganeso (II).

b) El dicromato de potasio se reduce a cromo (III).

c) En el cobre no hay cambio en el estado de oxidación solamente se estáconsiderando una reacción de metátesis.

Tabla 1

nóiculosiD#

ovitcaeR sotaDneotuloSgedLm001nóiculosid

dadiraloM dadilamroNotneicroP

V/P

1OnMK 4 lom/g851

)II(nMa)IIV(nMlom/qe5

0851.0

2 6130.0

3 0010.0

4

K2 rC 2O7

lom/g81.492)III(rCa)IV(rC

lom/qe6

8149.2

5 3094.0

6 0001.0

7

OSuC 4 H5. 2 HN/O 3

lom/g7.942)II(uClom/qe2

7942.0

8 8421.0

9 0010.0


117

2. ¿Qué disolución es más concentrada, en cada grupo de reactivos, la 0.01 molar o la 0.01normal?

3. ¿Hay alguna relación entre la cantidad de sustancia disuelta y la intensidad del color?¿Alguna aplicación puede derivarse de esta propiedad?

4. Indique en orden creciente como varía la intensidad de color de cada una de las series dedisoluciones de dicromato de potasio, sulfato de cobre y permanganato de potasio y surelación con las diferentes formas de expresar la concentración (molar, normal y % P/V).Registre sus datos en la tabla 2.

Tabla 2

aicnatsuS

oisatopedotanagnamreP _____.oN<_____.oN<______.oN

oisatopedotamorciD _____.oN<_____.oN<______.oN

odatardihatneperbocedotafluS _____.oN<_____.oN<______.oN

5. Calcule la concentración molar de cada una de las disoluciones del paso 10. Registre susdatos en la tabla 3.

Tabla 3

#obuT nóicisopmoC #nóiculosiD dadiraloM Lm/selom Lm/salucélom

1 OnMKedLm014

M10.0 1

2 HLm9+1nóiculosidLm12O 2





118

Problema 2

Identifique a través de la serie de reacciones propuestas, la concentración (0.1 M, 0.1 N ó 0.1 % P/V)de las disoluciones problema A, B y C, en cada caso.


1. Mida con una pipeta 5 mL de disolución de ácido clorhídrico 0.1 M y colóquelos en unmatraz Erlenmeyer.

2. Añada dos o tres gotas de fenolftaleína como indicador.

3. Utilizando una bureta que contenga disolución de hidróxido de sodio 0.1 M, valore elácido del matraz añadiendo poco a poco la sosa hasta obtener un vire permanente delindicador.

4. Registre el volumen de hidróxido gastado en la tabla 4.

5. Utilice el mismo procedimiento y lleve a cabo todas las valoraciones propuestas en latabla 4.

6. Repita por lo menos tres veces cada determinación para mejorar sus resultados.

7. Repita todos los pasos seguidos para la reacción anterior, pero en vez de ácidoclorhídrico utilice ácido sulfúrico y las cantidades indicadas en la tabla 5. Identifiquela concentración (0.1 % P/V, 0.1 M ó 0.1 N) de cada una de las disoluciones A, B y Cde ácido sulfúrico.

8. Registre sus datos en la tabla 5.


119

Registro de datos y cuestionario 2Tabla 4

Ecu

ación:H

Cl

+N

aOH

(ac)(ac)

REA

CTIV

OA

:H

Cl

REA

CTIV

OB

:N

aOH

Relació

nexp

eri-m

ental

RELA

CIÓ

NTEÓ

RIC

A

VA

(mL)

Concen

-tració

n

Can

tidad

de

sustan

cia(m

ol)

V1

(mL)

V2

(mL)

V3

(mL)

Vpro

m.

(mL)

Concen

-tració

n

Can

tidad

de

sustan

cia(m

ol)

VA

:VB

moles

BVB

(mL)

VA

:VB

50.1

M0.1

M

50.1

M0.1

N

50.1

M0.1%p/v

50.1

N0.1

M

50.1

N0.1

N

50.1

N0.1%p/v

50.1

%p/v

0.1M

50.1

%p/v

0.1N

50.1

%p/v

0.1%p/v

�


120

1. Escriba la ecuación completa y balanceada en la tabla 4.

2. ¿En qué casos los volúmenes son semejantes?

3. ¿Qué relación tienen estos volúmenes con la estequiometría de la reacción?

4. ¿Qué volumen de hidróxido de sodio 0.1 M requeriría si el ácido clorhídrico tuviera unaconcentración 0.2 M?.

5. Encuentre si hay alguna diferencia significativa entre los volúmenes de hidróxido desodio 0.1 M gastados cuando se valora una disolución 0.1 M y otra 0.1 N del ácidoclorhidrico. ¿A qué se debe?


121

Tabla 5Ecu

ación:H

2 SO4

(ac) +N

aOH

(ac)

REA

CTIV

OA

:H

2 SO4

REA

CTIV

OB

:N

aOH

Relació

nexp

eri-m

ental

RELA

CIÓ

NTEÓ

RIC

A

VA

(mL)

Concen

-tració

n

Can

tidad

de

sustan

cia(m

ol)

V1

(mL)

V2

(mL)

V3

(mL)

Vpro

m.

(mL)

Concen

-tració

n

Can

tidad

de

sustan

cia(m

ol)

VA

:VB

moles

BV

B(m

L)V

A:V

B

5D

isolu

-ció

nA

0.1M

5D

isolu

-ció

nA

0.1N

5D

isolu

-ció

nA

0.1%

p/v

5D

isolu

-ció

nB

0.1M

5D

isolu

-ció

nB

0.1N

5D

isolu

-ció

nB

0.1%

p/v

5D

isolu

-ció

nC

0.1M

5D

isolu

-ció

nC

0.1N

5D

isolu

-ció

nC

0.1%

p/v

�


122

Conclusiones

6. Complete la siguiente tabla:

7. Escriba la ecuación completa y balanceada de la tabla 5.

8. ¿Qué diferencia de volúmenes de sosa gastados hay entre las reacciones del ácidoclorhídrico y el sulfúrico cuando se utilizan concentraciones molares?

9. ¿Qué nos indica esa diferencia? ¿Qué relación hay con la estequiometría de las reacciones?

10. ¿Hay alguna diferencia significativa en los volúmenes de sosa y ácido sulfúrico utilizadoscuando las dos disoluciones son normales? ¿Por qué?

11. ¿Qué volumen de hidróxido de sodio 0.2 M necesitaría para valorar 5 mL de ácido sulfúrico0.1 M?

nóiculosiD latnemirepxEnóicartnecnoCnóicartnecnoC

aciróeTrorrE%

AM N V/P%

BM N V/P%

CM N V/P%


123


1. En un matraz Erlenmeyer de 50 mL, coloque 4 mL de tiosulfato de sodio 0.1 M y unasgotas de almidón recién preparado.

2. En una bureta coloque disolución 0.1 M de yodo y valore con ella el tiosulfato. La reaccióntermina cuando aparece un color azul persistente.

3. Registre el valor de yodo gastado en la tabla 6.

4. Repita el procedimiento con cada una de las concentraciones propuestas en la tabla 6.

5. Ahora realice las titulaciones indicadas en la tabla 7. Mida con una pipeta el volumen depermanganato de potasio propuesto y colóquelos en un matraz Erlenmeyer de 50 mL,añada un poco de agua destilada con su piseta y aproximadamente 5 mL de ácidosulfúrico 6 M.

6. Coloque en una bureta agua oxigenada de concentración A, etiquéte la bureta y agreguepoco a poco el agua oxigenada al permanganato hasta desaparición del color púrpura.

7. Repita el procedimiento para cada una de las combinaciones propuestas y registre susdatos en la tabla 7. Identifique la concentración (0.1 % P/V, 0.1 M ó 0.1 N) de lasdisoluciones A, B y C de agua oxigenada.


124

Registro de datos y cuestionario 3Tabla 6

Ecu

ación:

Na2

S2O

3(ac)+

I2(ac)

REA

CTIV

OA

:N

a2 S2 O3

REA

CTIV

OB

:I2

Relació

nexp

eri-m

ental

RELA

CIÓ

NTEÓ

RIC

A

VA

(mL)

Concen

-tració

n

Can

tidad

de

sustan

cia(m

ol)

V1

(mL)

V2

(mL)

V3

(mL)

Vpro

m.

(mL)

Concen

-tració

n

Can

tidad

de

sustan

cia(m

ol)

VA

:VB

moles

BV

B(m

L)V

A:V

B

40.1

M0.1

M

40.1

M0.1

N

40.1

M0.1%p/v

40.1

N0.1

M

40.1

N0.1

N

40.1

N0.1%p/v

40.1

%p/v

0.1M

40.1

%p/v

0.1N

40.1

%p/v

0.1%p/v

�


125

1. Escriba la ecuación completa y balanceada tomando en cuenta que los productosformados son el tetrationato de sodio (Na2S4O6) y yoduro de sodio en la tabla 6.

2. ¿De qué tipo de reacción se trata?

3. ¿Hay cambio en el número de oxidación? Justifique.

4. ¿Cuántos mL de yodo 0.2 M necesitaría para valorar 8 mL de tiosulfato de la mismaconcentración?

5. ¿Qué disolución de yodo es más concentrada, una 0.1 M o una 0.1 N?


126

Tabla 7Ecu

ación:

KM

nO

4(ac)+

H2 O

2(ac)+

H2 SO

4(ac)

REA

CTIV

OA

:K

MnO

4REA

CTIV

OB

:H

O22

Relació

nexp

eri-m

ental

RELA

CIÓ

NTEÓ

RIC

A

VA

(mL)

Concen

-tració

n

Can

tidad

de

sustan

cia(m

ol)

V1

(mL)

V2

(mL)

V3

(mL)

Vpro

m.

(mL)

Concen

-tració

n

Can

tidad

de

sustan

cia(m

ol)

VA

:VB

moles

BV

B(m

L)V

A:V

B

20.1

MD

isolu

-ció

nA

20.1

ND

isolu

-ció

nA

20.1

%p/v

Diso

lu-

ción

A

20.1

MD

isolu

-ció

nB

20.1

ND

isolu

-ció

nB

20.1

%p/v

Diso

lu-

ción

B

20.1

MD

isolu

-ció

nC

20.1

ND

isolu

-ció

nC

20.1

%p/v

Diso

lu-

ción

C

�


127

Conclusiones

6. Complete la siguiente tabla:

7. Complete la ecuación propuesta considerando que es de óxido-reducción, el manganesopasa de Mn (VII) a Mn (II) y se desprende oxígeno molecular.

8. ¿Cuántos electrones intercambia el manganeso y cuántos el oxígeno?

9. ¿Tienen estos números alguna relación con los volúmenes de permanganato de potasio yagua oxigenada utilizados en el caso en que las dos concentraciones son molares? ¿Porqué?

10. ¿En qué caso los volúmenes de ambos reactivos son iguales y por qué?

11. Si las concentraciones normales de los dos reactivos se duplican pero se utiliza elmismo volumen de permanganato, ¿cuál será la diferencia en el volumen de peróxido?

nóiculosiD latnemirepxEnóicartnecnoCnóicartnecnoC

aciróeTrorrE%

AM N V/P%

BM N V/P%

CM N V/P%


128

12. ¿Cuál disolución de KMnO4 es más concentrada, una 0.1 M o una 0.5 N cuando seutilizan en la reacción propuesta?

Conclusiones

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