UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL I

QGI 2015-1 Solubilidad 1

Equipo: ___________ Nombre: ____________________________________________

Nombre: ____________________________________________

Nombre: ____________________________________________

Práctica 3: Solubilidad PREGUNTAS A RESPONDER AL FINAL DE LA PRÁCTICA ¿La concentración es una propiedad intensiva o extensiva? ¿Por qué? Tarea previa

1. Investiga las siguientes definiciones:

Soluto: ______________________________________________________________________________

Disolvente: ___________________________________________________________________________

Disolución: ___________________________________________________________________________

2. ¿Qué es una disolución?

___________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

3. ¿Qué características presentan las disoluciones no saturadas (insaturada), saturadas y sobresaturadas?

___________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________

4. ¿Qué es solubilidad?

___________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________

5. ¿Por qué es importante medir la temperatura al momento de determinar la solubilidad de una sustancia?

___________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________

6. Consultando la curva de solubilidad del NaNO3, mostrada a continuación, contesta las siguientes preguntas:

a) ¿Es posible disolver 80 g de NaNO3 en 100 mL de agua a 20 oC? _______________________________

b) ¿Esta disolución será saturada o insaturada? ____________________________________________

c) ¿Es posible disolver 87.6 g de NaNO3 en 100 mL de agua a 20 oC? _______________________________

d) ¿Esta disolución será saturada o insaturada? ____________________________________________

e) ¿Es posible disolver 95 g de NaNO3 en 100 mL de agua a 20 oC? _______________________________

f) ¿Esta disolución será saturada o insaturada? ____________________________________________

g) ¿Cuántos gramos de NaNO3 se pueden disolver en 50 mL de agua a 60 oC? ______________________

7. Investiga en la bibliografía si esta tendencia es igual para todas las sales, menciona algunos ejemplos de

sales que no la cumplan

___________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________

8. Describe el fenómeno de cristalización ¿En qué se diferencia de la precipitación?

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________

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QGI 2015-1

9. ¿Qué es concentración? ¿Qué información proporciona?

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

Material y reactivos

Tubos de ensaye

Mechero

Termómetro

KNO3

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Solubilidad

¿Qué es concentración? ¿Qué información proporciona?

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

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Agua destilada

Llevar dos hojas de papel milimétrico al laboratorio

(individual)

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2

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Llevar dos hojas de papel milimétrico al laboratorio

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Problema 1

Las disoluciones A, B y C tienen la siguiente composición: disolución A: 0.613 g de KNO3 en 1 mL de agua, disolución B: 1.226 g de KNO3 en 2 mL de agua, disolución C: 3.065 g de KNO3 en 5 mL de agua.

¿A qué temperatura se inicia la cristalización en estas disoluciones? Procedimiento experimental 1. Caliente en un vaso de precipitados 200 mL de agua de la llave para un baño María.

2. Etiquete por triplicado nueve tubos de ensaye como se indica en la tabla 2 (en la sección de resultados) y

mida directamente en cada uno de ellos la cantidad de KNO3 indicada en la tabla 1.

Nota: Evite que la sal se pegue a las paredes de los tubos.

3. Agregue la cantidad de agua destilada indicada en la tabla 1 al primer tubo. En caso de que se tenga algo de

sal en las paredes arrástrela con el agua que se agregue. Si la sal no se disuelve fácilmente, ponga el tubo en

baño María; procure no sobrecalentarlo para evitar una evaporación significativa que afecte la concentración

de la disolución.

4. Cuando la sal esté completamente disuelta, introduzca el termómetro en el tubo procurando no moverlo y

no lo retire hasta que termine la medición correspondiente.

5. Retire el tubo del baño María y enfríe poco a poco. Registre en la tabla 2 la temperatura en la cual aparezcan

los primeros cristales.

Nota: La aparición de los cristales es repentina, por lo que debe trabajar cómodamente para que la observación

de los primeros cristales resulte lo más fácil posible. En caso necesario utilice una lupa.

6. Proceda de la misma forma con el resto de los tubos. Enjuague y seque el termómetro al terminar cada

medición.

Tabla 1. Datos experimentales

Tubos A B C

g KNO3 0.613 1.226 3.065

mL agua 1 2 5

Resultados. Problema 1.

Tabla 2. Temperaturas de cristalización

Tubo Tubo' Tubo'' T crist T' crist T'' crist

A A' A''

B B' B''

C C' C''

Observaciones _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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Cuestionario 1

1. Calcule la concentración de las disoluciones A, B y C, expresada como los gramos de sal que se disuelven en

1 mL de agua y expresada como los gramos de sal que se disuelven en 100 mL de agua. Registre sus datos

en la tabla 3.

Tabla 3. Cálculo de concentraciones

TUBO g KNO3 mL agua g KNO3 /mL

agua

g KNO3 en 100

mL de agua

T crist

promedio

A

B

C

Cálculos:

2. ¿Son similares las temperaturas de cristalización de las disoluciones A, B y C? ¿Por qué? Justifique sus

resultados en función de las concentraciones de las disoluciones A, B y C.

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

¿Qué propiedad de la materia relaciona los gramos de sustancia que se pueden disolver en un determinado

volumen de agua a una temperatura específica?

___________________________________________________________________________________________

4. ¿Esta propiedad es intensiva o extensiva? ¿Por qué?

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________

5. ¿Cuál es la diferencia entre esta propiedad y la concentración de una disolución?

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________

6. ¿A qué temperatura se inicia la cristalización en las disoluciones A, B y C?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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Problema 2

¿Qué masa de nitrato de potasio se debe disolver en 1 mL de agua para que cristalice a las siguientes temperaturas: 25oC, 35oC y 45oC? Procedimiento experimental

1. Repita el procedimiento experimental utilizado para resolver el problema 1, pero utilice ahora las cantidades

de sal y de agua indicadas en la tabla 4. Registre sus resultados en la tabla 5.

Tabla 4

Tubo A B C D E F G

g KNO3 0.212 0.316 0.453 0.613 0.836 1.060 1.365

mL agua 1 1 1 1 1 1 1

Resultados

Tabla 5.

Tubo Tubo' Tubo'' T crist T' crist T'' crist

A A' A''

B B' B''

C C' C''

D D' D''

E E' E''

F F' F''

F G' G''

Observaciones ___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

Cuestionario 2

1. Calcule la concentración de cada solución expresada como los gramos de sal que se disuelven en 1 mL de

agua y expresada como los gramos de sal que se disuelven en 100 mL de agua. Registre sus resultados en la

tabla 6.

Tabla 6

TUBO g KNO3 mL agua g KNO3 /mL

agua

g KNO3 en 100

mL de agua

T crist

A

B

C

D

E

F

G

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Cálculos:

2. Trace una gráfica de Solubilidad (g KNO3 en 100 mL de agua) (ordenadas) en función de la temperatura (oC)

(abscisas); el gráfico debe ocupar la mayor parte del tamaño de la hoja del papel milimetrado.

3. Interprete la gráfica obtenida: ¿Qué representa la curva experimental?, ¿Cómo varía la solubilidad en

función de la temperatura para el KNO3?, ¿Qué representan la zona por arriba y por debajo de la curva?

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

4. ¿Cambia la concentración de cada solución si se queda sal pegada al tubo? ¿Por qué?

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

5. ¿De qué manera afectaría un cambio en la concentración de las disoluciones en la medición de las

temperaturas de cristalización?

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

6. ¿Por qué se recomienda no sacar el termómetro del tubo hasta que se haya registrado la temperatura de

cristalización?

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________

7. ¿Cuál es la diferencia entre la solubilidad y la concentración?

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

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8. Si conoce la concentración de una disolución de KNO3, cualquiera que esta sea, ¿puede determinar su

temperatura de cristalización en el gráfico obtenido con los datos experimentales de esta práctica? ¿Cómo?

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

9. Analice la gráfica con los datos experimentales de esta práctica y determine la temperatura de cristalización

para las siguientes disoluciones: Marca en tu gráfica cada uno de los puntos que necesitas analizar para completar la tabla

Disolución g KNO3 mL agua concentración(g

KNO3 /100mL agua)

T (oC) de

cristalización

1 1 5

2 2 5

3 3 5

4 5 5

5 2 3

6 2 6

7 2 8

8 2 10

Cálculos:

8. Explique por qué es importante conocer y mantener las cantidades de sal y agua durante el experimento.

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

9. ¿Existe alguna diferencia entre la temperatura en la cual aparecen los primeros cristales y la temperatura en

la cual aparece el resto?

___________________________________________________________________________________________

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10. ¿Es posible preparar una disolución de KNO3 40% en masa/masa a temperatura ambiente? ¿Por qué?

Marca en tu gráfica cada uno de los puntos que necesitas analizar para responder esta pregunta. ___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

Cálculos:

11. Consulte la gráfica obtenida y conteste las siguientes preguntas considerando que está trabajando a 20oC:

Marca en tu gráfica cada uno de los puntos que necesitas analizar para responder estas preguntas.

a) ¿Es posible disolver 20.5 g de KNO3 en 100 mL de agua?, ¿esta disolución será saturada o no saturada?

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

Cálculos:

b) ¿Es posible disolver 31.6 g de KNO3 en 100 mL de agua?, ¿esta disolución será saturada o no saturada?

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

Cálculos:

c) ¿Es posible disolver 35.3 g de KNO3 en 100 mL de agua?, ¿esta disolución será saturada o no saturada?

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

Cálculos:

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d) ¿Cómo prepararía una disolución cuya concentración sea 35.3 g de KNO3/100 mL de agua? Consulte la

preparación de disoluciones sobresaturadas.

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___________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

Cálculos:

13. ¿Qué masa de nitrato de potasio se debe disolver en 1 mL de agua para que cristalice a las siguientes

temperaturas: 25oC, 35

oC y 45

oC? Marca en tu gráfica cada uno de los puntos que necesitas analizar para

responder esta pregunta. ___________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

Cálculos:

12. Consultando los datos de solubilidad del sulfato de manganeso, ¿qué masa de este compuesto se puede

disolver en 1 mL de agua a las siguientes temperaturas: 25oC, 35

oC y 45

oC?

____________________________________________________________________________________

Cálculos:

Conclusiones:

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___________________________________________________________________________________________

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Tratamiento de residuos:

Recuperar la sal utilizada por evaporación y colocar en el recipiente correspondiente.