1 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A
DISTANCIA
ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA
INFORME DE LABORATORIO: PRACTICAS
RECONOCIMIENTOMATERIALESYNORMASDE SEGURIDAD
MEDICION DE PROPIEDADES FISICAS ESTADOS SOLIDO LIQUIDO
SOLUCIONES
REACCIONES Y ECUACIONES QUIMICAS
GRUPO N°2 GABRIEL MEDRANO JUAN CARLOS GARCIA JUAN GOMEZ
WILSON GUSTAVO CUEVAS RUIZ SANDRA GUERRERO
RICARDO RIAÑO OSPINA
CLAUDIA MARCELA SANCHEZ TUTORA
2
PRACTICA N°1
RECONOCIMIENTO DE MATERIALES DE LABORATORIO Y NORMAS DE SEGURIDAD DE TRABAJO EN EL LABORATORIO.
OBJETIVOS
- Conocer el conjunto instrumental usado en el laboratorio de química y adquirir destrezas por parte del alumno en el manejo y uso de los mismos. - Aplicar y poner en práctica las normas o reglamentación instituídas para
las actividades a desarrollar en el laboratorio de química.
- El buen manejo y aplicación de la ficha de seguridad de los compuestos y sustancias químicas empleadas en el laboratorio para la adecuada
manipulación.
MARCO TEORICO
SECCION I RECONOCIMIENTO DE MATERIALES DE LABORATORIO Las actividades y experimentación llevadas acabo en un laboratorio de química, están orientados a emplear varios tipos de equipos e instrumentos, es de gran importancia reconocerlos e identificarlos.
Los tipo “recipientes volumétricos” que se emplean para medir volúmenes de líquidos o gases, otros són empleados para calentar, motivo por el que se usan materiales tipo refractario para su fabricación.
Otros elementos son empleados para la acción de soporte y se fabrican en metal, madera o plástico.
3 TABLA ILUSTRATIVA DE INSTRUMENTAL DE LABORATORIO DE QUIMICA
INSTRUMENTO USO ESPECIFICACIONES
Vaso de precipitados ó
precipitador
Contener sustancias, disolver, calentar
Y en general para medición volumétrica no precisa.
Pipeta
Son elementos de medición volumétrica precisa, fabricación en vidrio. a) Pipetas graduada: Es un elemento que sirve para dar volúmenes exactos, con esta pipeta, se pueden medir distintos
volúmenes de líquido, ya que
lleva una escala graduada. b) Pipeta volumétrica: Es un
elemento que posee un único valor de medida, por lo que sólo puede medir un volumen.
Erlenmeyer
Es un recipiente en vidrio no preciso que permite hacer mezcla
de soluciones o contenerlas, también sirve calentarlas.
4 Agitador ó varilla
de vidrio
Están fabricadas de varilla de vidrio y se utilizan para agitar o mover sustancias, es decir, facilitan la homogenización. Las hay de variado calibre y longitud.
Vidrio de Reloj
Elemento de vidrio cóncavo-convexa que se emplea para
pesar los sólidos y como recipiente para recoger un
precipitado sólido
Frasco Lavador
Recipiente plástico que generalmente contiene agua
destilada y que por su pitillo facilita labores de enjuague.
Probeta
Recipiente de vidrio o plástico para medir volúmenes, su precisión es bastante aceptable,
aunque por debajo de la pipeta. Las hay de capacidades muy diferentes: 10, 25, 50 y 100 ml.
Balón Aforado
Utensilio fabricado en vidrio, de carácter volumétrico preciso, los
hay de varios tamaños, también en él se pueden contener
5 Bureta
Buretas. Material de vidrio para medir volúmenes con toda
precisión. Se emplea, especialmente, para valoraciones. Cuenta con una llave que sirve para regular el
líquido de salida.
Tubos de Ensayo
Recipiente de vidrio, de volumen variable, normalmente pequeño. Sirven para hacer pequeños ensayos en el laboratorio. Se pueden calentar, con cuidado, directamente a la llama. Se colocan en la gradilla y limpian una vez usados
Gradilla
Utensilio en material de madera o metal (aluminio) o plástico, con orificios en los cuales se
introducen los tubos de ensayo.
Desecador
Recipiente de vidrio utilizado para evitar que los solutos tomen humedad del ambiente. En (2), donde hay una placa, se coloca
el soluto y en (1) un deshidratante.
Se destapa por deslizamiento de la tapa sobre la base, tiene un lubricante que facilita esta acción.
6 Aspirador de
cremallera
Fabricado en plástico, Se utiliza acoplándolo a la pipeta, para succionar líquidos peligrosos. Se acopla la pipeta en la parte inferior, al mover la rueda,
subiendo la cremallera, succiona el líquido. Para vaciar:
lentamente, moviendo la rueda en sentido contrario.
rápidamente, presionando el soporte lateral.
Mortero con mano o mazo
Pueden ser de vidrio, ágata o porcelana. Se utilizan para macerar sólidos hasta volverlos polvo, también para triturar vegetales, añadir un disolvente adecuado y posteriormente extraer los pigmentos, etc.
Pinzas para Crisol
Permiten sujetar capsulas o crisoles
Pinzas para Tubos de ensayo
Permiten sujetar tubos de ensayo y máxime si se necesitan calentar, siempre se hace sujetándolos con estas pinzas,
esto evita accidentes como quemaduras.
Soporte Universal
Es un utensilio de hierro que permite sostener varios recipientes. Se usa con adaptador de pinza refrigerante
7 Malla de asbesto
Es un dispositivo de alambre de forma cuadrangular con la parte central recubierta de asbesto, con el propósito de lograr una mejor distribución del calor. Se usa para sostener utensilios que se van a someter a un
calentamiento y con ayuda de este utensilio el calentamiento se hace uniforme.
Cápsula de porcelana
Este utensilio está construído en porcelana y permite calentar algunas sustancias o carbonizar elementos químicos y evaporar, es un utensilio que soporta elevadas temperaturas.
Espátula
Es un elemento que permite tomar sustancias químicas, con ayuda de este utensilio evitamos que los reactivos se contaminen.
Termómetro
Es un utensilio de vidrio con una columna de mercurio, que
permite observar la temperatura que van alcanzando algunas sustancias que se están
calentando o se hace contacto.
Reactivos
Frascos que guardar sustancias para almacenarlas, los hay de color ámbar y transparentes, los primeros se utilizan para guardar sustancias que son afectadas por los rayos del sol, los segundos se utilizan para contener sustancias que no son afectadas por la acción de los rayos del sol. Deben llevar los pictogramas respectivos
8 Balanza Analítica
Es un aparato preciso, que está basado en métodos mecánicos
tiene una sensibilidad de hasta una diezmilésima de gramo.
Peza Gramera
Es un aparato basado en métodos mecánicos tiene una sensibilidad de una décima de gramo y cuenta con ajuste de cero.
Trípode
Son utensilios fabricados de hierro que tienen tres soportes y se utilizan para sostener
materiales que van a ser sometidos a un calentamiento.
Picnometro
El Picnometro es un instrumento de medición muy usado en el laboratorio de quimica.
Como observamos en la figura es un pequeño envase de vidrio que tiene una tapa biselada en el cual se encuentra un capilar. Al Picnometro se le utiliza para medir las densidades de los líquidos .
Y es por esta razón que tiene un volumen definido
aproximadamente 10ml. Para poder medir la densidad seguimos los siguientes pasos; 1.- Pesamos el Picnómetro vacío.(Wp)
2.-Pesamos el liquido de densidad desconocida,
asegurándonos que el liquido suba por el capilar.(Wx) 3.-Anotamos el volumen de Picnómetro (Vp)
3-Empleamos la siguiente formula:
9 Dx = ( Wx - Wp)/ Vp
Embudo
Es un instrumento fabricado de vidrio o plástico. Se utiliza para adicionar sustancias a matraces y como medio para filtrar. Esto se logra con ayuda de un medio poroso (filtro).
Agitador Magnético
Es un dispositivo magnético que gira dentro de un recipiente de vidrio y por esta razón permite calentar sustancias en forma homogénea
SECCION II NORMAS DE SEGURIDAD DE TRABAJO EN EL LABORATORIO
1.
No se debe trabajar nunca solo en el laboratorio No ejecutar experiencias no autorizadas
No se debe ni consumir ni beber ningún tipo de alimento en el laboratorio
Utilice los elementos de protección personal y de bioseguridad apropiados como: bata, gorro, gafas y guantes
Lea en detalle las instrucciones de reactivos antes de trabajar con ellos. Conozca ficha de seguridad
En la ejecución de trabajos con llama tenga la precaución de recogerse el cabello
No fumar en el laboratorio
Nunca apunte o dirija la boca de los tubos de ensayo hacia Usted o compañeros
No exponga al fuego los reactivos inflamables
Aleje las fuentes de agua cuando trabaje con reactivos que reaccionan con ella, caso de metales alcalinos
Realice y siga un mapa de proceso para estar seguro de las actividades que ejecuta
10 Al terminar actividades asegúrese que las fuentes de energía, gas y
agua queden cerradas
Al mezclar ácidos concentrados con agua, vierta el ácido sobre el agua
PRIMEROS AUXILIOS EN EL LABORATORIO Y NORMAS DE SEGURIDAD
Cumpla las siguientes reglas básicas de atención en caso de accidente en el laboratorio
Cualquier tipo de accidente por pequeño que sea se debe informar Si cae o salpíca ácido en los ojos, lavar con abundante agua
corriente durante unos quince minutos. Enjuague seguidamente con una solución diluída de bicarbonato de sodio y luego con agua nuevamente
Si cae o salpíca solución alcalina en los ojos, lavar con suficiente agua corriente durante unos quince minutos. Enjuague
seguidamente con solución diluída de ácido bórico y luego agua nuevamente
Si cae o salpíca otra sustancia química en los ojos, lavar con abundante agua corriente durante unos quince minutos. Es recomendable la asistencia médica.
Si hay derrame de algún tipo de ácido(excepto ácido sulfúrico concentrado) en la piel, lavar el area con abundante agua y aplicar una pasta de bicarbonato de sodio durante unos minutos. Enjuague con agua finalmente. Si el derrame o salpicadura es de ácido
sulfúrico, secar la parte afectada con una toalla a manera de compresa, antes de lavar con agua y luego si aplique el procedimiento descrito.
Si hay derrame o saplicadura de algún tipo de base en la piel, se debe lavar el área afectada con abundante agua y aplicar una solución de ácido bórico durante unos minutos. Enjuagar finalmente con agua.
Para casos de cortaduras y quemaduras utilizar las instrucciones de un botiquín
2.
11 E
Explosivo
Clasificación: Sustancias y preparaciones que reaccionan
exotérmicamente también sin oxígeno y que detonan según condiciones de ensayo fijadas, pueden explotar al calentar bajo inclusión parcial. Precaución: Evitar el choque, Percusión, Fricción, formación de chispas, fuego y acción del calor. O
Comburente
Clasificación:(Peróxidos orgánicos). Sustancias y preparados que, en contacto con otras sustancias, en especial con sustancias inflamables, producen reacción fuertemente exotérmica.
Precaución: Evitar todo contacto con sustancias combustibles.
Peligro de inflamación: Pueden
favorecer los incendios comenzados y dificultar su extinción.
F+
Extremadamente inflamable
Clasificación: Líquidos con un punto de inflamación inferior a 0ºC y un punto de ebullición de máximo de 35ºC. Gases y mezclas de gases, que a presión normal y a temperatura usual son inflamables en el aire. Precaución: Mantener lejos de llamas
12 abiertas, chispas y fuentes de calor. F
Fácilmente inflamable
Clasificación: Líquidos con un punto de inflamación inferior a 21ºC, pero que NO son altamente inflamables. Sustancias sólidas y preparaciones que por acción breve de una fuente de inflamación pueden inflamarse
fácilmente y luego pueden continuar quemándose ó permanecer
incandescentes.
Precaución: Mantener lejos de llamas abiertas, chispas y fuentes de calor. T+
Muy Tóxico
Clasificación: La inhalación y la
ingestión o absorción cutánea en MUY pequeña cantidad, pueden conducir a daños de considerable magnitud para la salud, posiblemente con
consecuencias mortales.
Precaución: Evitar cualquier contacto con el cuerpo humano , en caso de malestar consultar inmediatamente al médico!
T Tóxico
Clasificación: La inhalación y la ingestión o absorción cutánea en pequeña cantidad, pueden conducir a daños para la salud de magnitud considerable, eventualmente con consecuencias mortales.
Precaución: evitar cualquier contacto con el cuerpo humano. En caso de malestar consultar inmediatamente al médico. En caso de manipulación de estas sustancias deben establecerse procedimientos especiales!
13 C
Corrosivo
Clasificación: Sustancias y preparaciones que reaccionan
exotérmicamente también sin oxígeno y que detonan según condiciones de ensayo fijadas, pueden explotar al calentar bajo inclusión parcial. Precaución: Evitar el choque, Percusión, Fricción, formación de chispas, fuego y acción del calor. Xi
Irritante
Clasificación: Sin ser corrosivas, pueden producir inflamaciones en caso de contacto breve, prolongado o repetido con la piel o en mucosas. Peligro de sensibilización en caso de contacto con la piel. Clasificación con R43.
Precaución: Evitar el contacto con ojos y piel; no inhalar vapores.
N
Peligro para el medio ambiente
Clasificación: En el caso de ser liberado en el medio acuático y no acuático puede producirse un daño del ecosistema por cambio del equilibrio natural, inmediatamente o con
posterioridad. Ciertas sustancias o sus productos de transformación pueden alterar simultáneamente diversos compartimentos.
Precaución: Según sea el potencial de peligro, no dejar que alcancen la canalización, en el suelo o el medio ambiente! Observar las prescripciones de eliminación de residuos especiales.
3.
14 FRASES DE RIESGO Y SEGURIDAD
Se debe etiquetar los recipientes que contienen sustancias químicas es
indispensable registrar las características de cada sustancia relacionadas con los riesgos y manejo seguro para evitar daños al ser humano y al ambiente.
Las Frases R y S forman parte de la información que debe registrarce en las etiquetas de los productos químicos. Son frases estandarizadas para indicar el riesgo que se tiene en la manipulación de sustancias peligrosas e informar acerca de cómo usarlas de manera segura. Cada frase va acompañada de un número que la identifíca.
Se dividen en dos grupos: Frases R: Riesgos Específicos
Indican los riesgos específicos al utilizar, transportar y eliminar sustancias Ejemplo
R1 Explosivo en estado seco.
R2 Riesgo de explosión por choque. fricción. fuego u otras fuentes de ignición
R3 Alto riesgo de explosión por choque. fricción. fuego u otras fuentes de ignición
R4 Forma compuestos metálicos explosivos muy sensibles. R5 Peligro de explosión en caso de calentamiento.
Frases S: Consejos de prudencia
Indican las normas a seguir para trabajar de forma segura.
Ejemplo
S16 Conservar alejado de toda llama o fuente de chispas -No fumar.
S17 Manténgase lejos de materiales combustibles. S18 Manipúlese y ábrase el recipiente con prudencia.
15 Fósforo Inorgánico y Acido Nítrico
Frases R. Riesgos específicos atribuidos a las sustancias peligrosas
R1. Explosivo en estado seco R10. Inflamable
R23. Tóxico por inhalación R38. Irrita la piel
Frases S. Consejos de prudencia relativos a las sustancias peligrosas
S3. Consérvese en lugar fresco S22. No respirar el polvo
S29. No tirar los residuos por el desagüe S50. No mezclar con (especificar producto)
DISPOSICION FINAL DE SUSTANCIAS QUIMICAS PELIGROSAS
Este tema de vital importancia en la actualidad, tiene que tener un seguimiento muy riguroso y de carácter legal que se aplica para tal fín.
Se debe contar con recipientes seguros y mecanismos que garanticen la forma adecuada de almacenaje, manipulación, transporte y disposición final de las sustancias químicas peligrosas que resulten de labores que se ejecuten en el laboratorio de química. También es de vital importancia el cuidado a tener para evitar vertimientos, derrames, salpicaduras o accidentes que se puedan generar y ocacionen contacto con fuentes de aguas servidas o fuentes de agua potable. Se debe contar con una entidad autirizada y legalmente constituída para el manejo y disposición final de residuos peligrosos; que en efecto también contarán con los elementos de protección personal adecuados en la manipulación, transporte e incineración si es necesario de las sustancias respectivas. Todo lo relacionado con el tema tiene por objeto no tener incidencia o revestir riesgo potencial a la salud de las personas o animales y se preserve el medio ambiente.
Al igual se habla de áreas adecuadas para el almacenamiento de reactivos o sustancias químicas, que se utilizarán para el tratamiento final de los residuos peligrosos, mesones adecuados de fácil lavado y remoción de microorganismos y resistentes a corrosión. Disposición de almacenaje y fuentes continuas de agua en los lugares de depósito de
16 las sustancias peligrosas, se debe contar con programas epidemiológicos para riesgo químico y enfermedades profesionales y tener instituído un plan de emergencias y de levantamiento de cargas al igual que contar con extintores de incendios adecuados, demarcación de áreas de acuerdo con el tipo de riesgo. De igual forma si se sucede una eventualidad la ley consagra la “solidaridad” en gestión integral de los residuos peligrosos en caso de indemnización y reparación del daño causados a la salud o al medio
ambiente.
CONCLUSIONES:
-Se debe contar con una guía previamente establecida para las labores a ejecutar en el laboratorio
-Es indispensable conocer el material y tipo del mismo para prácticas de laboratorio. -Es de importancia la clasificación del material de laboratorio en cuanto a uso y especificaciones.
-Se debe tener encuenta las normas de seguridad establecidas para el uso del establecimiento, utensilios, elementos de protección personal y disposición final de residuos que se generen con ocación de las prácticas de laboratorio.
-Es deber en los usuarios del laboratorio la preservación de la vida humana, animal, vegetal y del medio ambiente.
17 PRACTICA N°2
MEDICION DE PROPIEDADES FISICAS DE LOS ESTADOS SOLIDO Y LIQUIDO
OBJETIVOS
- Utilizar instrumentos y materiales de laboratorio de fácil lectura para determinar la masa y el volumen.
- Determinar experimentalmente la densidad del agua y el etanol. - Adquirir dominio en la medición de volúmenes y hacer pesajes de
diferentes líquidos y sólidos determinando densidades.
- Medición de volumen de sólidos por desplazamiento de un volumen de agua conocido.
MARCO TEORICO
MASA: La masa es una medida de la cantidad de materia en un objeto. Es una propiedad extensiva de la materia, y aunque a menudo se usa como sinónimo de Peso, son cantidades diferentes, ya que la masa es una
magnitud escalar y el peso es una magnitud vectorial, definiéndose como la fuerza que ejerce la gravedad sobre un objeto. La masa de un cuerpo es constante y no depende de la situación gravitatoria en la que se encuentre, en cambio el peso va a variar dependiendo de la gravedad a la que se someta el cuerpo en mención.
18 PESO: El peso para la física es la medida de la fuerza que ejerce la gravedad sobre un cuerpo determinado, aunque ahora ya que estamos en momento de aclaración del concepto vale para distinguirlo del término masa, el cual es muy común que se lo utilice en lugar y como sinónimo del concepto de peso.
VOLUMEN: El volumen es una magnitud escalar definida como el espacio ocupado por un cuerpo. Es una función derivada ya que se halla multiplicando las tres dimensiones. La unidad de medida de volumen en el Sistema Internacional de Unidades es el metro cúbico, aunque temporalmente también acepta el litro, que se utiliza comúnmente en la vida práctica.
DENSIDAD: la densidad (símbolo ρ) es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen de una sustancia. Se expresa como la masa de un cuerpo dividida por el volumen que ocupa y sus unidades son Kg/m³ en el S.I. su ecuación sería:
PRECISIÓN: Precisión se refiere a la dispersión del conjunto de valores obtenidos de mediciones repetidas de una magnitud. Cuanto menor es la dispersión mayor la precisión. Una medida común de la variabilidad es la desviación estándar de las mediciones y la precisión se puede estimar como una función de ella.
EXACTITUD: Exactitud se refiere a la cercanía del valor real con relación al valor medido. En términos estadísticos, la exactitud está relacionada con el sesgo o desviación de una estimación. Cuanto menor es la desviación más exacto es una estimación. Cuando expresamos la exactitud de un resultado se expresa mediante el error absoluto que es la diferencia entre el valor experimental y el valor verdadero. También es la mínima variación de magnitud que puede apreciar un instrumento.
PROCEDIMIENTO
-Haciendo uso de una Probeta vacia se determina su peso en una balanza; luego haga pesaje con agua, etanol, Aceite de olivas y conteniendo diferentes volúmenes determine la densidad.
-Determine la masa de un vaso de precipitados vacio, adicione un volumen de agua conocido y agregue varias porciones de metal: hallar sus densidades respectivas.
19 -Determine la masa de un pignómetro vacio. Luego llenarlo con etanol y volver a pesar. Encuentre la masa del etanol por diferencia de masas y luego calcule la densidad. MATERIALES: -Balanza -Probeta -Biker -Pipeta -Agua -Etanol -Aceite de oliva -Trozos de Zinc -Trozos de Hierro -Pignómetro -Succionador de cremallera. DIAGRAMA DE PROCESO: Balanza Pesar 5 veces Agua Aceite Olivas
Agua con trozos de metal
Observar y calcular
20 Precauciones:
-Recuerde hacer ajuste de cero en la balanza para que el pesaje sea lo más exacto posible.
-Utilizar una superficie completamente plana para la lectura volumétrica y pesaje. -Para la lectura volumétrica utilizar el paralaje visual bien concurrente con el menisco que forma el líquido en el recipiente.
-Cada vez que añada volumen de líquidos, tenga cuidado de no derramar el líquido por la parte exterior de las paredes del recipiente volumétrico.
-Use siempre la misma pipeta para cada líquido con el fín de evitar contaminación entre sí.
DATOS EXPERIMENTALES
Tabla 1. Datos experimentales para líquidos Liquido Masa Probeta vacia (g) Masa Probeta + líquido (g) Masa del líquido (g) Volumen del Líquido(mmltrs) Relación masa/volumen (g/ml) DENSIDAD 232,2 47,75 50,0 0,95 184,45 283,1 98,65 100,0 0,98 Agua 333,9 149,45 150,0 0,99 383,7 199,23 200,0 0,99 433,15 248,68 250,0 0,99 Densidad promedio 0,98 Liquido Masa Probeta vacia (g) Masa Probeta + líquido (g) Masa del líquido (g) Volumen del Líquido(mmltrs) Relación masa/volumen (g/ml) DENSIDAD 199,1 14,65 20,0 0,73
21 184,45 206,5 22,05 30,0 0,73 Etanol 213,6 29,15 40,0 0,73 CH3CH2OH 221,2 36,75 50,0 0,73 229,3 44,85 60,0 0,74 Densidad promedio 0,73 Liquido Masa Probeta vacia (g) Masa Probeta + líquido (g) Masa del líquido (g) Volumen del Líquido(mmltrs) Masa/ Volúmen (g/cm3) DENSIDAD Aciete de Olivas 200,9 16,43 20,0 0,82 184,45 209,4 24,93 30,0 0,83 217,6 33,13 40,0 0,82 226,6 42,2 50,0 0,84 235,8 51,33 60,0 0,85 Densidad promedio 0,83
Tabla 2. Datos experimentales para Sólidos
Sólido Volúmen del agua (cm3) Masa probeta + Agua(g) Volúmen Agua + Metal (cm3) Volúmen del Metal (cm3) Masa probeta + Agua + Metal(g) Masa del Metal (g) Masa/ Volúmen (g/cm3) DENSIDAD 40 221,3 42 2 227,7 6,4 3,2 40 221,3 45 5 238,1 16,1 3,3 40 221,3 49 9 249,8 28,5 3,2 Hierro Densidad promedio 3.23 Volúmen del agua Masa probeta Volúmen Agua + Volúmen del Masa probeta Masa del Masa/ Volúmen
22 Sólido (cm3) + Agua(g) Metal (cm3) Metal (cm3) + Agua + Metal(g) Metal (g) (g/cm3) DENSIDAD 40 221,3 44 4 241,35 20,05 5 40 221,3 48 8 253,9 32,6 4,07 40 221,3 52 12 275,0 53,7 4,07 PRACTICA N° 4 Soluciones OBJETIVOS
- Adquirir el conocimiento respectivo por parte de los estudiantes para calcular y preparar soluciones y diluciones de diferentes concentraciones.
MARCO TEORICO
SOLUCION: Es una mezcla homogénea de dos o más componentes. El término homogéneo significa que las propiedades físicas y químicas son iguales en cualquier parte de la solución. Adicionalmente, cuando se observa una solución a simple vista solo se diferencia una fase, ya sea líquida, sólida o gaseosa.
El soluto y el solvente són los componentes de la solución. Soluto es el componente que se disuelve. Solvente es el componente en el cual el soluto se disuelve.
23 Las mezclas de gases, tales como la atmósfera, a veces también se
consideran como soluciones.
Las soluciones son distintas de los coloides y de las suspensiones en que las partículas del soluto son de tamaño molecular y están dispersas
uniformemente entre las moléculas del solvente.
Las sales, los ácidos, y las bases se ionizan cuando se disuelven en el agua Características de las soluciones (o disoluciones):
I) Sus componentes no pueden separarse por métodos físicos simples como decantación, filtración, centrifugación, etc.
II) Sus componentes sólo pueden separase por destilación, cristalización, cromatografía.
III) Los componentes de una solución son soluto y solvente.
soluto es aquel componente que se encuentra en menor cantidad y es el que se disuelve. El soluto puede ser sólido, líquido o gas, como ocurre en las bebidas gaseosas, donde el dióxido de carbono se utiliza como gasificante de las bebidas. El azúcar se puede utilizar como un soluto disuelto en líquidos (agua).
solvente es aquel componente que se encuentra en mayor cantidad y es el medio que disuelve al soluto. El solvente es aquella fase en que se encuentra la solución. Aunque un solvente puede ser un gas, líquido o sólido, el
solvente más común es el agua. (Ver: El agua como solvente).
IV) En una disolución, tanto el soluto como el solvente interactúan a nivel de sus componentes más pequeños (moléculas, iones). Esto explica el carácter homogéneo de las soluciones y la imposibilidad de separar sus componentes por métodos mecánicos.
Mayor o menor concentración
Ya dijimos que las disoluciones son mezclas de dos o más sustancias, por lo tanto se pueden mezclar agregando distintas cantidades: Para saber
exactamente la cantidad de soluto y de solvente de una disolución se utiliza una magnitud denominada concentración.
Dependiendo de su concentración, las disoluciones se clasifican en diluidas, concentradas, saturadas, sobresaturadas.
Diluidas: si la cantidad de soluto respecto del solvente es pequeña. Ejemplo: una solución de 1 gramo de sal de mesa en 100 gramos de agua.
Concentradas: si la proporción de soluto con respecto del solvente es grande. Ejemplo: una disolución de 25 gramos de sal de mesa en 100 gramos de agua.
Saturadas: se dice que una disolución está saturada a una determinada temperatura cuando no admite más cantidad de soluto disuelto. Ejemplo: 36 gramos de sal de mesa en 100 gramos de agua a 20º C.
24 Si intentamos disolver 38 gramos de sal en 100 gramos de agua, sólo se disolvería 36 gramos y los 2 gramos restantes permanecerán en el fondo del vaso sin disolverse.
Sobresaturadas: disolución que contiene mayor cantidad de soluto que la permitida a una temperatura determinada. La sobresaturación se produce por enfriamientos rápidos o por descompresiones bruscas. Ejemplo: al sacar el corcho a una botella de refresco gaseoso.
Modo de expresar las concentraciones
Ya sabemos que la concentración de las soluciones es la cantidad de soluto contenido en una cantidad determinada de solvente o solución. También debemos aclarar que los términos diluida o concentrada expresan
concentraciones relativas.
Las unidades de concentración en que se expresa una solución o disolución pueden clasificarse en unidades físicas y en unidades químicas.
Unidades físicas de concentración
Las unidades físicas de concentración están expresadas en función del peso y del volumen, en forma porcentual, y son las siguientes:
a) Tanto por ciento peso/peso %P/P = (cantidad de gramos de soluto) / (100 gramos de solución)
b) Tanto por ciento volumen/volumen %V/V = (cantidad de cc de soluto) / (100 cc de solución)
c) Tanto por ciento peso/volumen % P/V =(cantidad de gr de soluto)/ (100 cc de solución)
a) Porcentaje peso a peso (% P/P): indica el peso de soluto por cada 100 unidades de peso de la solución.
b) Porcentaje volumen a volumen (% V/V): se refiere al volumen de soluto por cada 100 unidades de volumen de la solución.
c) Porcentaje peso a volumen (% P/V): indica el número de gramos de soluto que hay en cada 100 ml de solución.
25 PROCEDIMIENTO
Tome una cápsula de porcelana limpia y seca, pésela en balanza de precisión.
Preparar una solución Molar de NaCl (cloruro de sodio) y viértala en la cápsula, haga pesaje y tome nota.
Caliente la solución hasta evaporar. Deje enfriar y vuelva a pesar.
Registre experiencias.
MATERIALES:
Cloruro de Sodio (NaCl) Agua
Balanza de precisión Cápsula de porcelana Espátula
Pinza para cápsula o crisol Varilla agitadora Pipeta Balón aforado Mechero de alcohol Fósforos DATOS EXPERIMENTALES Solución Peso Solución (g) Masa cápsula vacía (g) Masa cápsula + solución(g) Masa cápsula + Soluto (evaporado) (mol)g Cloruro de Sodio (NaCl) 12,8 89,4 102,24 90,17
Peso del soluto(evaporado) 0,77
26 1. Determine la cantidad teóricade soluto que debe obtener en este caso? ,
realice los cálculos de error absoluto y relativo, al comparar con él valor experimental.
Preparación de una solución de NaCl en % P/V ó g m/m Preparar una solución molar de NaCl.
Determinación de concentración de una solución salina: % p/p = X 100 Para el caso s/n 100 g al 12 % NaCl Error absoluto Error relativo =
2. Calcule la concentración de la solución del caso y exprésela en % p/v, %p/p, ppm, g/L, molaridad(mol/L), molalidad(mol/Kg), normalidad(equi/L), y Xsoluto, Xsolvente.
Molaridad = , % P/P .100
27 3. Calcula la masa de NaCl necesaria para preparar 200ml de una solución
2,5m
4. Calcule él volumen que se debe tomar de una solución 2,5 M para prepara 1ooml de una solución 1M.
PREGUNTAS
1. ¿Cuándo se prepara una solución, en donde el solvente y el soluto són líquidos, se puede considerar él volumen total de la solución como la suma de los volúmenes del soluto y solvente?
R: Las soluciones tienen una naturaleza homogénea y se componen de dos o mas sustancias, se consideran mezclas débilmente unidas de un soluto y un solvente. El soluto es por lo común el componente que esta presente en menor cantidad, y el solvente es el que esta en mayor cantidad.
Él volumen total en soluciones de líquidos si es la suma de los volúmenes del soluto y el solvente.
2. ¿Se puede expresar las concentraciones de soluciones de gases en concentraciones molares? Explique su respuesta.
R: Como poder se puede, pero no es muy conveniente ni muy usada. Para gases es más común expresarla en otro tipo de unidades como la "fracción molar". Se obtiene del cociente entre el Nº de moles de un componente (soluto o solvente) sobre el Nº de moles de todos los componentes juntos. Ésta unidad se utiliza también para la determinación de la disminución de la presión de vapor en una solución líquida, la cual es una propiedad coligativa. 3. ¿Qué puede inferir de la experiencia realizada?
R: Él proceso físico de la evaporación consiste en el pasaje lento y gradual de un estado líquido hacia un estado gaseoso, tras haber adquirido suficiente energía para vencer la tensión superficial. A diferencia de la ebullición, la
28 evaporación se produce a cualquier temperatura, siendo más rápido cuanto más elevada aquélla. No es necesario que toda la masa alcance el punto de ebullición. Cuando existe un espacio libre encima de un líquido, una parte de sus moléculas está en forma gaseosa, al equilibrase, la cantidad de materia gaseosa define la presión de vapor saturante, la cual no depende del
volumen, pero varía según la naturaleza del líquido y la temperatura. Si la cantidad de gas es inferior a la presión de vapor saturante, una parte de las moléculas pasan de la fase líquida a la gaseosa: eso es la evaporación. Cuando la presión de vapor iguala a la atmosférica, se produce la ebullición Al calentar la solución, simplemente el agua se evapora, dejando de solvatar (La solvatación es el proceso de asociación de moléculas de un disolvente con moléculas o iones de un soluto. Al disolverse los iones en un solvente, se dispersan y son rodeados por moléculas de solvente. A menor tamaño del ion, más moléculas de solvente son capaces de rodearlo, y más solvatado se encuentra el ion ) los iones de la sal y ambas sustancias se separan
normalmente. por lo tanto, esto depende unicamente de las fuerzas intermoleculares.
CONCLUSIONES
1. Las soluciones en química, son mezclas homogéneas de sustancias en
iguales o distintos estados de agregación. La concentración de una solución constituye una de sus principales características.
2. Bastantes propiedades de las soluciones dependen exclusivamente de la
concentración
3. Las propiedades: color, sabor, densidad, punto de fusión y ebullición dependen de las cantidades que pongamos de las diferentes sustancias. 4. La sustancia presente en mayor cantidad suele recibir el nombre de solvente,
y a la de menor cantidad se le llama soluto y es la sustancia disuelta. 5. El soluto puede ser un gas, un líquido o un sólido, y el solvente puede ser
también un gas, un líquido o un sólido. El agua con gas es un ejemplo de un
gas (dióxido de carbono) disuelto en un líquido (agua).
6. Las mezclas de gases, son soluciones. Las soluciones verdaderas se
diferencian de las soluciones coloidales y de las suspensiones en que las partículas del soluto son de tamaño molecular, y se encuentran dispersas entre las moléculas del solvente
7. Algunos metales son solubles en otros cuando están en el estado líquido y solidifican manteniendo la mezcla de átomos. Si en esa mezcla los dos metales se pueden solidificar, entonces serán una solución sólida.
8. La solubilidad es la capacidad que tiene una sustancia para disolverse en otra, la solubilidad de un soluto es la cantidad de este.
29 10. Son totalmente transparentes, es decir, permiten el paso de la luz.
11. De este informe concluyo que la solubilidad no es solo diluir una sustancia en otra, ya que esto consiste en un proceso quimico-fisico que está sometido a diferentes factores que predominan, como es el caso de la presión y la temperatura.