Preparacion y standarizacion de soluciones

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE MEDICINA QUÍMICA INTEGRADA APLICADA A LA MEDICINA E.A.P. MEDICINA HUMANA INFORME DE LABORATORIO TÍTULO DE LA PRÁCTICA: “PREPARACIÓN Y STANDARIZACION DE SOLUCIONES” ALUMNO RESPONSABLE DEL INFORME: SIANCAS PEREZ, Marcelo Julián. INTEGRANTES: SIANCAS PEREZ, Marcelo Julián _____________________ SOCA AGUIRRE, Saúl Renzo _____________________ SOLÍS PACHERRE, Christian Alexander _____________________ SOLÍS RODRÍGUEZ, Milagros Michelle _____________________ SOLÍS SARMIENTO, Javier Eduardo _____________________ SULCA SERRANO, Karina _____________________

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1. OBJETIVOS DE LA PRACTICA:  Preparar soluciones a concentraciones y volúmenes requeridos.  Determinar la concentración de soluciones en el laboratorio  Medir volúmenes y masa mediante el uso de instrumentos de laboratorio  Identificar y realizar el correcto procedimiento de disolución de ácido.  Identificar los cambios cualitativos al variar el pH, en los indicadores como la fenolftaleína.  Realizar procedimientos de manipulación de instrumentos de laboratorio.  Realizar cálculos de química cuantitativa para el cálculo de concentración.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE MEDICINA

QUÍMICA INTEGRADA APLICADA A LA MEDICINAE.A.P. MEDICINA HUMANA

INFORME DE LABORATORIO

TÍTULO DE LA PRÁCTICA:“PREPARACIÓN Y STANDARIZACION DE SOLUCIONES”

ALUMNO RESPONSABLE DEL INFORME: SIANCAS PEREZ, Marcelo Julián.

INTEGRANTES:

SIANCAS PEREZ, Marcelo Julián _____________________

SOCA AGUIRRE, Saúl Renzo _____________________

SOLÍS PACHERRE, Christian Alexander _____________________

SOLÍS RODRÍGUEZ, Milagros Michelle _____________________

SOLÍS SARMIENTO, Javier Eduardo _____________________

SULCA SERRANO, Karina _____________________

HORARIO (Día y Hora): VIERNES - 2:00 pm. a 4:00 pm.

PROFESOR DE MESA: Miriam Palomino MESA Nº: 3

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LIMA – PERÚ 2015

INFORME DE LABORATORIO N°4

“PREPARACIÓN Y STANDARIZACION DE SOLUCIONES”

1. OBJETIVOS DE LA PRACTICA: Preparar soluciones a concentraciones y volúmenes requeridos. Determinar la concentración de soluciones en el laboratorio Medir volúmenes y masa mediante el uso de instrumentos de

laboratorio Identificar y realizar el correcto procedimiento de disolución de ácido. Identificar los cambios cualitativos al variar el pH, en los indicadores

como la fenolftaleína. Realizar procedimientos de manipulación de instrumentos de laboratorio. Realizar cálculos de química cuantitativa para el cálculo de

concentración.

2. PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS: Experimento N°1: “Preparación de 100mLde una solución de NaOH 0.1 N”

a) Pese con ayuda de luna de reloj la cantidad de soluto requerido.

En este procedimiento se pesó primero los instrumentos

de soporte como la luna de vidrio obteniéndose 4.5 g

Y luego se procedió a colocar la pastilla de Hidróxido de

Sodio (0.4 g).

Teniendo como marcador en la balanza electrónica un

aproximado de 4.9g

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b) Coloque en un vaso una cantidad de agua destilada menor al volumen

total y disuelva en ella el soluto agitando con ayuda de una Bageta.

Se usó en total 100ml de agua destilada

Se agito por medio de una bageta Y se obtuvo una solución

homogénea

c) Una vez disuelto el soluto, trasvase el

contenido a la fiola y enrase con agua

destilada hasta el volumen indicado.

Con ayuda de una pipeta trasladamos el contenido del vaso a la

fiola.

d) Trasvase la solución a un frasco y rotúlelo anotando el nombre,

concentración y fecha de preparación.

¿Qué material de vidrio se debe usar para pesar un sólido en la balanza?

Usamos un material aislante como la luna de vidrio

¿Por qué no se debe colocar una sustancia directamente sobre el platillo

de la balanza?

Primero porque si no hay un contenedor se puede derramar

muestra.

Segundo porque se puede dañar el equipo de medición.

Tercero se puede contaminar la muestra con cualquier impureza

sobre el platillo.

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Cuarto se facilita la manipulación de la muestra al momento de

retirar de la balanza.

¿Qué significa “enrasar”?

Llenar un recipiente hasta cuidando de no pasar la línea de paralaje

y cuidando el nivel del menisco.

Igualar dos cosas de manera que tengan la misma altura, o hacer

que quede lisa una superficie, empleando algún utensilio.

¿Por qué no se utiliza una probeta para preparar la solución de una

concentración determinada?

No se usa la probeta debido a que por la abertura es un instrumento

muy inexacto y poco preciso.

Complete el cuadro:

Nombre del soluto Hidróxido de Sodio

Formula del soluto NaOH

Concentración de la

solución que se va

preparar (N)

0.1 N

Volumen de la solucion

a preparar (mL)100 ml

Masa requerida del

soluto (g)0.4 g

Calculo de la mase para preparar la base:

N= Eq-g / V

N= (g/Peso Eq)/ V

g = N x V (L) x Peso – Eq

g= 0.1 x 0.1x 40

g = 0.4 g

De este cálculo se deduce que sí, queremos obtener una concentración de

hidróxido de Sodio al 0.1 N, necesitamos utilizar 0.4 g de este compuesto.

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Experimento N° 2: “Estandarización de la solución de NaOH 0.1 N”:

a) Arme el equipe de estandarización

Se arma el equipo utilizando

Soporte universal

Bureta

Pinza para bureta

Matraz de Erlenmeyer

b) Enrase en posición cero la bureta con la

solución de NaOH (0.1 N) preparada en el experimento N° 1.

Para llenar la bureta se usa un embudo y la Fiola

Se procede a vaciar la fiola lentamente cuidando de no sobrepasar

la capacidad del colector (embudo).

c) Luego pese aproximadamente 0,2 g del patrón

primario KHC6H4O4 (biftalato de potasio o ftalato

acido de potasio. P.M. = 204,23)

d) Disuélvalo en un matraz Erlenmeyer agregándole

aproximadamente 20 ml de agua destilada.

El agua no es determinante en los cálculos

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e) Añada en el Erlenmeyer 2 o 3 gotas del indicador fenolftaleína. Observe

si hay cambio de color.

Cuando se agrega 4 gotas de fenolftaleína, manteniéndose la

solución incolora ya que es una solución acida de Biftalato.

CALCULANDO:

f) Proceda a estandarizar la solución de NaOH (0.1 N), para determinar su

concentración exacta. Para esto, habrá la llave de la bureta y deje caer

en el matraz Erlenmeyer, la solución contenida en la bureta, hasta que

el indicador vire a un color rojo grosella, que indica el punto final de la

reacción.

g) Cuando esto ocurra, cierre la llave de la bureta y anote el gasto (mL) de

NaOH (0.1 N) utilizados en la reacción acido - Base y realice los

cálculos correspondientes para determinar la concentración exacta de

la solución.

Hallamos el volumen teórico de base utilizar: 1 Eq – g ----> 1000mL ----- > 1 N204g -----> 1000 mL 0.2 g -----> x mL ------> 0.1 N X = 9.8 mL esto es el gasto Teórico.

Este el volumen que neutralizaría, a 0.1 N de NaOH. Pero durante el experimento se gastó: 7.5 mL

Factor de Conversión: 9.8 mL / 7.5 ml = 1.3067

Por lo tanto la verdadera concentración es:

. n (NaOH) = FC x concentración (0.1N)

. n (NaOH) = 1.3067 x 0.1 el rector . n (NaOH) = 0.1306

Escriba la reacción acido - base de la estandarización:

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Biftalato de Potasio

¿qué materiales se han usado para arma el equipo de estandarización?

Soporte universal

Bureta

Pinza para bureta

Matraz de Erlenmeyer

¿Qué características tiene un estándar primario? Deben tener elevada pureza No tener la capacidad de hidratarse Tienen composición conocida. Es decir, se ha de conocer la

estructura y elementos que lo componen, lo cual servirá para hacer los cálculos estequiométricos respectivos. 

Para una correcta estandarización se debe utilizar un patrón que tenga la mínima cantidad de impurezas que puedan interferir con la titulación. 

Debe ser estable a temperatura ambiente. No se pueden utilizar sustancias que cambien su composición o estructura por efectos de temperaturas que difieran ligeramente con la temperatura ambiente ya que ese hecho aumentaría el error en las mediciones. 

Debe ser posible su secado en estufa. Además de los cambios a temperatura ambiente, también debe soportar temperaturas mayores para que sea posible su secado. Normalmente debe ser estable a temperaturas mayores que la del punto de ebullición del agua. 

No debe absorber gases. Ya que este hecho generaría posibles errores por interferentes así como también degeneración del patrón. 

Hidróxido de Sodio

Biftalato de Sodio y Potasio

Agua

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Debe reaccionar rápida y estequiométricamente con el titulante. De esta manera se puede visualizar con mayor exactitud el punto final de las titulaciones por volumetría y además se puede realizar los cálculos respectivos también de manera más exacta.

Debe tener un peso equivalente grande. Ya que este hecho reduce considerablemente el error de la pesada del patrón. 

¿para qué sirve un estándar primario? Entre sus utilidades con ellos se puede hallar la verdadera

concentración (N) de una solución. sirve como material de referencia en todos los metodos

volumétricos

¿cuál es el rango de acción del indicador usado en la estandarización?

La fenolftaleína tiene un viraje de indicador entre 8 – 10 en la estala de pH

Completar el cuadro:

Nombre del estado primario Biftalato de potasio

Formula del estándar primario usado KHC6H4O4

Peso molecular del estándar primario (g/mol)

204

Peso equivalente 204

Masa usada del estándar primario en el proceso de estandarización

0.2 g

Gasto de NaOH (0.1N) 7.5 mL

Valor de factor de Corrección 1.3067

Normalidad de la Solución Preparada 0.1 N

Experimento N° 3. Preparación de 100 ml de solución de H2SO4 (0.1N)

Realice los cálculos necesarios para determinar la cantidad (mililitros) de soluto necesario para la concentración y volumen requeridos. Tomar en cuenta la pureza y densidad del soluto que va a usar.

Característica del Ácido:

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- Peso molecular: 98- % peso de pureza: 98 %- Densidad : 1.849

Calculo de la cantidad de ácido sulfúrico para tener una concentración de

0.1 N en 100 ml:- Calculo del peso g = N x V x Peso – Eq.g = 0.1 x 0.1 x 49g = 0.5 gramos

- Calculo con la pureza:100 g ---------- > 98 g H2SO4 0.5 g --------------> x g

X = 0.49 g de H2SO4

- calculo con la densidad 1 mL -------- > 1.84 g H2SO4

X --------------> 0.5 g

X = 0.27 mL

Usando una pipeta graduada mida el volumen de soluto necesario para la preparación y déjelo viértalo a una fiola de 100 ml, donde previamente ha colocado una cantidad de agua destilada, menor al volumen total.

Complete al volumen indicado, con agua destilada. La forma correcta de disolver un ácido es verter agua sobre

acido de forma lenta a velocidad constante, nunca al revés debido a la energía que se libera con la disolución.

Trasváselo a un frasco y rotule colocando el nombre de la solución, su concentración y la fecha de preparación.

¿Por qué es necesario conocer la pureza y la densidad del soluto, cuando se prepara una solución a partir de un soluto liquido?

Porque cada acido presenta diversas presentaciones de embazado

¿Porque se debe colocar en una fiola una cantidad de agua destilada, antes de verter el ácido?

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Porque el proceso de disolución es exotérmica, y al momento de libera el calor puede producir salpicaduras o si hay una cantidad considerable de ácido dañar el recipiente que lo contiene.

Completa la información requerida:

Nombre del soluto Ácido sulfúrico

Formula del soluto H2SO4

Porcentaje de pureza del soluto 98 %

Densidad del soluto 184

Concentración de la solución a preparar 0.1 N

Volumen requerido para preparar (N) 100 mL

Masa requerida de soluto (g) 0.5 g

Volumen requerido de soluto (mL) 0.27 mL

Experiencia N° 4: “Titulación o valoración de la solución de H2SO4 (0.1 N)”

a) Enrase en posición cero la bureta con la solución de NaOH estandarizada.

b) Coloque en un matraz Erlenmeyer 10 ml de la solución de H2S04

preparada.

c) Añada en el matraz Erlenmeyer 2 - 3 gotas de indicador fenolftaleína.

d) Deje caer desde la bureta la solución de NaOH (estándar secundario), hasta que el indicador vire a un color rojo grosella, que indica el punto final de la reacción.

e) Anote el volumen gastado (mL) de NaOH (estándar secundario), que ha reaccionado con la solución de H2S04 preparada y, realice los cálculos correspondientes para determinar la concentración exacta de la solución.

El proceso de la titulación se hace de forma lenta continua a modo de goteo, para no usar más volumen de lo necesario

Cuando cambia de color después de una gotas más no cambiará en intensidad de color, es por eso que se debe tener mucho atención a estos cambios

Es más fácil detectar el cambio de color de transparente a rosado.

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Por esta razón el indicador se coloca en la sustancia ácida y no en el Básico

Escriba la reacción acido – base de la titulación:

H2SO4 + NaOH --------> Na2SO4 + H2O

¿Cuál es la solución titulante utilizada en el proceso? (Nombre, Formula,

concentración)

Hidróxido de Sodio, NaOH, con una concentración de 0.130 N

De no haber tenido la solución de NaOH (estándar secundario) que

estándar primario se podría usar para poder determinar la concentración

real de la solución de H2SO4 (0.1 N)

Se puede usar una sal básica, como el Na2CO3.

El estándar primario a usar en este caso, ¿debería ser acido o alcalino?

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Debido a que la sustancia a estudiar es un ácido, para provocar una

neutralización debe ser una BASE, y así poder obtener los volúmenes de

la neutralización.

¿para qué empleamos la fenolftaleína?

Ya que los compuestos y reacciones son incoloras, no podríamos

observar los cambios de pH. Por esta razón la Fenolftaleína nos sirve

como indicador de cambio del pH.

No indica un Punto de equivalencia o neutralización

Con los valores experimentales obtenidos, calcule la concentración del

H2SO4 (0.1 N).

Concentración de la solución titulante (N) NaOH (0.13 N)

Volumen de H2SO4 (0.1 N) usado en la titulación (mL) 10 mL

Gasto de solución titulante (mL) 13 mL

Normalidad real de la solución de H2SO4 (0.1 N) preparada 0,169 N

Calculo:

NaVa = NbVb

(X) (13 mL) = (0.13 N) (10 mL)

X= 0,169 N

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3. DISCUSIÓN DE RESULTADOS: el desvió de los cálculos, en esta práctica de no sobrepasa del 30 %

La correcta manipulación de los instrumentos y la mayor al momento de

pesar ayudaron a obtener resultados con bajos errores

Los aspectos cualitativos ayudan a la realización de los cálculos numéricos

No es necesario preparar enormes volúmenes de ácidos y bases para

realizar la neutralización.

El cambio de pH, no se realiza cuando llega a 7 en la escala de pH. Sino

trabaja en la escala de viraje de 8 – 10

Es adecuado el uso de los estándares primarios, por su mínimo margen

de error en los cálculos.

3. CONCLUSIONES: Para un mejor manejo de los sustancias en el laboratorio nos demos basar

a la señalización y correcto uso de los insumos

Es necesario tener calibrado los instrumentos de peso

Se obtiene resultados más exactos al usar los objetos de medida

adecuados. Como la Fiola.

La fenolftaleína ayuda a percibir el cambio de pH, no exactamente en 7 sino

en su rango de viraje que es de 8 -10

Se comprueba que los estándares primarios, son de gran utilidad al

momento de realzar cálculo sobre las concentraciones.

La reacciones de neutralización son de fácil realización en el laboratorio

El agitado constantes durante la titulación es básico para calcular

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5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

1. LABORATORIO DE QUIMICA GENERAL MULLER , REVERTE EDICIONES, 2008.

2. QUÍMICA BÁSICA, PRÁCTICAS DE LABORATORIO: Patiño Jaramillo, Margarita; Valdés Romaña, Nilkar Yair.

3. MANUAL PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE QUÍMICA: Sifuentes Osorio, Carlos.

4. QUIMICA, RAYMOND CHAND México, Mc GRILL HILL