1. INTRODUCCION Las soluciones se definen como mezclas homogéneas de dos o más especies moleculares o iónicas. Las soluciones gaseosas son por lo general mezclas moleculares. Sin embargo las soluciones en la fase liquida son indistintamente mezclas moleculares o iónicas. Cuando una especie molecular o iónica se dispersa hasta el grado de que, a una temperatura dada, no se disuelva más, se dice que la solución está saturada. Los componentes de una solución son las sustancias puras que se han unido para obtenerla y convencionalmente reciben los nombres de soluto y solvente. Este último es el componente que se halla presente en mayor cantidad. Para expresar la concentración de las soluciones se utilizan los términos de diluida y concentrada. Pero estos términos son imprecisos, ya que no indican la cantidad de soluto disuelto en una cantidad dada de solución o de disolvente, es decir, la concentración exacta. Las unidades físicas de concentración vienen dadas en masa o en volumen. La primera es la comúnmente usada. Por ejemplo, una solución al 10% m/m contiene 10 gramos de soluto en 90 gramos de disolvente. Se utilizan soluciones % m/m; % v/v, % m/v. Las unidades químicas en la que se expresan las concentraciones son los moles y los equivalentes gramos. Se utilizan soluciones molares, normales y molales. Molaridad: es un valor que representa el número de moles de soluto disueltos en un litro de solución (mol / L). Para preparar una solución de una molaridad dada, se pesa la cantidad calculada de la sustancia (soluto), se disuelve en una pequeña cantidad de solvente (agua destilada u otro) y finalmente se completa hasta el volumen deseado con el solvente. Normalidad: un valor que representa el número de equivalentes gramos de soluto contenidos en un litro de solución (equiv.gr./ L). Muchas veces es conveniente expresar la concentración en unidades de masa empleando la molalidad. Molalidad: es un valor que representa el número de moles de soluto disueltos en un kilogramo de disolvente (mol / Kg.disolv.). 2 de 8
Para preparar soluciones se emplean matraces aforados con cuello largo y estrecho que llevan grabado a su alrededor una raya transversal (línea de aforo) y que corresponde a la capacidad exacta a la temperatura de 20 C. 2. OBJETIVOS: Preparar soluciones de concentración conocida, utilizando los materiales de laboratorio. Llenar y medir con precisión volúmenes con la bureta. Estandarizar soluciones básicas fuertes con una solución de ácido patrón primario, aplicando el método de Titulación. Calcular en función de los datos de titulación, la concentración de ácido-base en soluciones de un solo componente, expresando el resultado como normalidad, molaridad. Calcular promedios, medianas, desviación estándar y aplicar los términos: Precisión y Exactitud. 3. MATERIALES Y REACTIVOS: Agitador magnético y barra magnética. Vaso Precipitado de 400cc. Embudo de cuello largo. Matraces aforados de 100 ml y 200 ml. Matraces erlenmeyer de 150 ml o 250 ml. Pipetas de 10 ml, 20 ml y 25ml. Pizetas. Vidrio de reloj. 3 de 8
Agitador de vidrio. Buretas de 50 ml. Soportes universales. Hidróxido de sodio NaOH. Ácido acético. Etanol. Ácido benzoico C 7 H 6 O 2 Solución de fenolftaleína. 4. PARTE EXPERIMENTAL: 4.1 SOLUCIÓN DE HIDRÓXIDO DE SODIO NaOH ( 0,1 MOL / L ): 4.1.1. Se pesa en un vidrio de reloj una cantidad determinada de NaOH (necesaria para preparar 200 ml de solución de 0,1 mol / L). 4.1.2. El NaOH pesado se lleva a un vaso de precipitado previamente lavado y curado con agua destilada. 4.1.3. Se disuelve la sustancia con una pequeña cantidad de agua destilada. 4.1.4. Con la ayuda de un embudo y un agitador de vidrio se trasvasa cuantitativamente a un balón aforado de 200 ml. 4.1.5. Se lleva a volumen, se tapa y se identifica la solución preparada: hidróxido de sodio 0,1 mol/l. 4.2 SOLUCIÓN DE ÁCIDO BENZOICO C 7 H 6 O 2 ( 0,1 MOL / L ): 4.2.1. Se pesa en un vidrio de reloj una cantidad determinada de ácido benzoico (necesaria para preparar 100 ml de solución de 0,1 mol / L). 4.2.2. El ácido benzoico pesado se lleva a un vaso de precipitado (previamente lavado) donde se disuelve con 50 ml de etanol y una pequeña cantidad de agua destilada. 4 de 8
4.2.3. Con la ayuda de un embudo y un agitador de vidrio se trasvasa cuantitativamente a un balón aforado de 100 ml. 4.2.4. Se lleva a volumen con agua destilada, se tapa y se identifica la solución: ácido benzoico 0,1 mol/l en etanol al 50% v/v. 4.3 ESTANDARIZACIÓN DE LA SOLUCIÓN BASE FUERTE: 4.3.1. Coloque la solución básica en una bureta previamente lavada y curada. 4.3.2. Coloque en un erlenmeyer una alícuota de 20 ml de la solución ácida (medida con una pipeta volumétrica). 4.3.3. Añada al erlenmeyer con la solución de ácido 2 o 3 gotas de indicador. 4.3.4. Coloque el erlenmeyer bajo la bureta y añada con agitación constante, la solución básica, este pendiente de leer el volumen consumido en la bureta. (Figura # 1). 4.3.5. En el momento del cambio de color a rosado pálido, lea la cantidad de base utilizada en la titulación. 4.3.6. Realice el mismo procedimiento dos veces más. 4.3.7. Realice la titulación de igual manera, pero con un blanco de etanol al 50% v/v. Nota: Reporte todos los datos obtenidos en la Tabla de Datos. Anexo. 5 de 8
Figura # PREPARACIÓN 1. Estandarización DE de SOLUCIONES la solución base fuerte NaOH. 5 CÁLCULOS Y RESULTADOS: 5.1. Determine la concentración de la solución básica. 5.2. Determine la desviación estándar. 5.3. Determine el valor obsoluto y el error relativo. 6. ASIGNACIONES: 6 de 8
6.1. Especifique los PREPARACIÓN pasos para preparar DE soluciones SOLUCIONES a partir de un liquido. 6.2. Especifique los pasos para preparar soluciones a partir de una solución de mayor 6.3. concentración o solución patrón. 6.4. Explique porque se realiza la titulación de un blanco. 6.5. Explique porque debe estandarizarse la solución de hidróxido de sodio. 6.6. Señale el significado de un Patrón Primario. 7. BIBLIOGRAFÍAS: MAHAN AND MYERS. Química Curso Universitario. Addison-Wesley Iberoamericana 4 Edición. México 1990. IRAZABAL, Alejandro. Química Laboratorio. Ediciones Co-Bo. 2 Edición. Caracas 1994. http://medusa.unimet.edu.ve/quimica/fbqi01/labqui/b1preparaciondesoluciones.doc Realizado por: Universidad Católica Andrés Bello- Caracas. Ing. Jesús Gómez: Universidad Católica Andrés Bello- Guayana. 8. ANEXO: 7 de 8
Tabla de Datos: Titulaciones Alícuota de blanco de etanol al 50% v/v. (ml). Alícuota de ácido benzoico C 7 H 6 O 2. (ml) Volumen de NaOH gastado. (ml). Concentración de la solución de NaOH. 1 2 3 8 de 8