Laboratorio No. 4 Título: MANEJO DE SOLUCIONES; CONCENTRACIONES Y DILUCIONES

Transcripción

1 Laboratorio No. 4 Título: MANEJO DE SOLUCIONES; CONCENTRACIONES Y DILUCIONES 1.- Introducción: Existe una gran variedad de formas de expresar la concentración de una solución. Sin embargo, las formas comunes de hacerlo también cambian de una ciencia a otra. Es decir, las formas más comunes de indicar concentraciones no son iguales en un laboratorio de análisis químico que en un laboratorio clínico. El médico debe estar preparado para identificar estas diferencias en expresión para poder darle una correcta interpretación a cualquier medición que se le presente, ya sea de un análisis químico (como un análisis de algún fármaco) o de un análisis clínico (de un paciente). Una solución puede definirse como una mezcla homogénea de una o más sustancias dispersadas dentro de un medio disolvente. El componente de mayor proporción es quien actúa como solvente (también llamado disolvente), mientras que los que se encuentren en menores proporciones (puede ser uno o más) son los llamados solutos. Las propiedades de la solución no dependen tanto del tamaño de las moléculas sino de la cantidad de ellas presentes en una cantidad específica de la solución. En muchas áreas del laboratorio médico, es necesario realizar diferentes diluciones de muestras, sea sangre, suero u otro fluido o muestra corporal, con el objetivo de obtener concentraciones que puedan medirse del analito que se busca. Es absolutamente necesario guardar un registro preciso y adecuado de las diluciones que se realizan para luego poder reportar correctamente las concentraciones de los constituyentes del fluido corporal estudiado. La exactitud y precisión de estos resultados son, muchas veces de manera literal, de vida o muerte, ya que el diagnóstico, la prognosis y la terapia de un paciente dependen de estos resultados. Se conoce como dilución al proceso por el cual la concentración de una solución dada se disminuye a través de la adición de solvente. En la práctica, esto se realiza transfiriendo una cantidad medida de manera exacta a un matraz de volumen adecuado para luego completar el volumen del nuevo matraz con el solvente. Generalmente, la concentración de una dilución se expresa especificando la cantidad (ya sea en peso o en volumen) de la solución original que luego se llevó a un volumen final total. Por ejemplo, una dilución 1:5 (uno en cinco) se refiere a llevar un volumen (o peso) de una sustancia o solución de

2 concentración conocida a un total de cinco volúmenes (o pesos). 2.- Objetivos: Que el estudiante 1. Se familiarice con la diversidad de formas de expresar la concentración de una solución. 2. Maneje los conceptos de: molaridad, normalidad, porcentaje en peso, porcentaje en volumen, porcentaje peso en volumen. 3. Adquiera la capacidad de convertir unidades de peso, volumen y concentración. 4. Adquiera la capacidad de preparar soluciones, diluciones de una solución y diluciones en serie. 5. Adquiera la capacidad de determinar la concentración de una solución a través de una valoración o titulación. 3.- Materiales y equipo: Reactivos Hidróxido de sodio, Na OH, lentejas grado reactivo al 99% Ácido clorhídrico, H Cl, solución grado reactivo al 33%- 40% Ftalato ácido de potasio, sal potásica, grado reactivo al 100% Solución de fenolftaleína Agua destilada Cristalería Vidrio de reloj Beaker de 100 o 250 ml. Balón aforado de 100 o 250 ml. Varilla de vidrio Embudo de vidrio pequeño Pipeta volumétrica de 1 ml. Pipeta volumétrica de 25 ml. Pipeta volumétrica de 50 ml. Erlenmeyer de 100 ml. Bureta de 50 ml. Instrumentación Papel parafinado Espátula para pesar Pizeta con agua destilada Plancha refractaria o cuadro cerámico

3 Estufa / agitador Agitador magnético Soporte universal Pinzas para bureta 4.- Procedimientos: 1. El laboratorio dará inicio con una presentación magistral sobre la preparación y la valoración de soluciones. Ponga especial atención en los cuidados que se debe tener durante la preparación de las soluciones. Se dividirá la clase en dos grupos: A y B. Los miembros de los grupos con denominación A prepararán Na OH y los grupos con denominación B prepararán H Cl. Posteriormente se intercambiarán soluciones para realizar la titulación o valoración. 2. Prepare una solución de Na OH 0.1M (Grupo A) a. En el vidrio de reloj pese lo más cercano posible a un gramo de lentejas de Na OH. Procure realizar este paso lo más rápidamente posible, ya que el Na OH es un compuesto higroscópico. Asegúrese de anotar en su cuaderno el peso exacto de hojuelas que pesó. b. En un beaker de 250 ml., coloque alrededor de 150 ml. de agua destilada. Coloque el beaker sobre la plancha refractaria o cuadro cerámico directamente debajo del extractor de su puesto. Añada CUIDADOSAMENTE las lentejas de Na OH a esta cantidad de agua evitando salpicaduras. La solución va a calentarse levemente, por lo que manipularla requiere cuidado. También va a emitir humos, los cuales debe evitar respirar. c. Cuando la solución ya no libere humos, termine de disolver las lentejas de Na OH usando una varilla de vidrio, cuidando de no salpicar. d. Cuando la solución ya esté fría, cuidadosamente pase la solución al balón aforado de 250 ml., usando el embudo y lavando todo el residuo de solución que pudiere quedar adherido a la varilla, al beaker, al embudo y a toda la cristalería con que entró en contacto. Fíjese que el agua que está agregando para lavar no pase del menisco del balón aforado. e. Lave bien las paredes del balón aforado y lleve el contenido de agua hasta que el menisco llegue a la marca en el cuello del balón. Tape el balón con su tapón (asegúrese que el tapón quede justo y no deje salir solución) e invierta el balón unas tres o cuatro veces hasta que la solución se vea uniforme. Tenga especial cuidado de no derramar líquido al invertir el balón. 3. Valore la solución de Na OH a. Pese alrededor de medio gramo de ftalato ácido de potasio usando el vidrio de reloj y una espátula. (IMPORTANTE: Recuerde tarar la balanza

4 con el vidrio de reloj.) Asegúrese de anotar en su cuaderno exactamente el peso que tomó. b. Transfiera cuidadosamente el ftalato pesado a un erlenmeyer de 250 ml., asegurándose de lavar bien todo el contenido de la bandeja de pesado. Asegúrese de no perder nada del ftalato. Agregue suficiente agua para disolver todo el ftalato. No debe preocuparse de la cantidad de agua que agregue, siempre y cuando no pase de la mitad de capacidad del erlenmeyer que usa. c. Agregue dos gotas de solución de fenolftaleína. Ponga especial atención a este paso, ya que si se omite, no podrá saber hasta dónde titular. d. Llene la bureta de su solución de Na OH a valorar. Tome la lectura inicial, que debería ser, preferiblemente, cero. Cuide de leer y anotar. e. Coloque una hoja blanca debajo del erlenmeyer, y agregue algunas gotas de Na OH desde la bureta. Agite bien después de la adición. Continúe así hasta que pueda observar una leve coloración rosada que permanece aún después de agitar la mezcla. f. Anote el volumen final obtenido. 4. Prepare una solución de H Cl 1% v/v a. Tome el beaker de 100 ml. y coloque unos 50 ml. de agua destilada dentro. Llévelo dentro de la campana de extracción, donde encontrará ácido clorhídrico grado reactivo. Use la porción que se encuentra en el beaker y no tome directamente del recipiente de reactivo. b. Usando una pipeta volumétrica de 1 ml., transfiera cuidadosamente ese volumen de solución grado reactivo a su beaker con agua, tratando de no salpicar en las paredes del recipiente. No vuelva a insertar la pipeta al beaker de solución grado reactivo. c. Termine de disolver el ácido clorhídrico con una varilla de vidrio hasta tener una solución aparentemente homogénea. d. Cuidadosamente, vierta la solución resultante dentro del balón aforado de 100 ml. Utilice el embudo pequeño de vidrio. Asegúrese de lavar bien todas las superficies de la cristalería usada. e. Lave bien las paredes del balón aforado y lleve el contenido de agua hasta que el menisco llegue a la marca en el cuello del balón. Tape el balón con su tapón e invierta el balón unas tres o cuatro veces hasta que la solución se vea uniforme. 5. Titule la solución de H Cl a. Usando una pipeta volumétrica, mida 50 ml. de la solución de H Cl que preparó y transfiérala a un erlenmeyer de 250 ml.

5 b. Agregue dos gotas de solución de fenolftaleína. No olvide este paso ya que de omitirlo no podrá determinar el final de la titulación. c. Llene la bureta con solución de Na OH que valoró en el paso anterior y tome su lectura inicial, preferiblemente de cero. d. Coloque una hoja blanca debajo del erlenmeyer, y agregue algunas gotas de Na OH desde la bureta. Agite bien después de la adición. Continúe así hasta que pueda observar una leve coloración rosada que permanece aún después de agitar la mezcla. e. Anote el volumen final obtenido. 6.- Preparaciones adicionales: No Aplica. 7.- Pre laboratorio: En forma individual, conteste las siguientes preguntas, este pre-laboratorio deben de entregarlo en hojas tamaño carta sin líneas, no debe de llevar fólder, identifíquelo en la parte superior de la hoja con su nombre, carné y sección, según formato. La fecha de entrega es el día asignado para laboratorio, la hora de entrega antes de iniciar la práctica, al ingresar al mismo, debe entregarlo al profesional, asistente de laboratorio, una vez iniciada la práctica no se reciben trabajos. Únicamente lo pueden entregar en el laboratorio los estudiantes que tienen práctica en ese momento, no se recibirán trabajos retrasados. 1. Investigue sobre: a. Qué es una titulación ácido base y cuál es su función? b. Qué es la fenolftaleína y cuál es su función? c. Cuáles son las principales formas de expresar la concentración de una solución? 2. Investigue qué significa que un reactivo sea higroscópico y qué precauciones se requiere al pesarlo. 3. Escriba las dos ecuaciones químicas que se llevan a cabo durante las titulaciones: a. Del Na OH con el ftalato ácido de potasio. b. Del H Cl con el Na OH. 4. Demuestre con ecuaciones y cálculos por qué se pesa un gramo de Na OH para preparar 250 ml de solución de Na OH 0.1 M. 5. Por qué se usa un frasco plástico para la solución de Na OH y uno de vidrio oscuro para la de H Cl? 6. Un kit de determinación de colesterol en plasma trae un estándar

6 (solución de concentración conocida para usar como control) conteniendo, según la etiqueta, 2 g/l. 7. Averigüe cómo se expresan los niveles de colesterol en Guatemala y a cuánto equivale el estándar