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Análisis químico. Prácticas.

Práctica nº 1: Disoluciones

Objetivos:

-Aprender a preparar disoluciones.-Familiarizarnos con el material de laboratorio y con el modo de trabajar en el mismo.

Fundamento teórico general:

Una disolución se define como: una combinación o mezcla homogénea de dos o más productos, ya sean: moléculas, átomos o iones. Una disolución esta compuesta por disolvente y soluto. El disolvente es uno solo, y suele ser el que está en mayor cantidad; el soluto se encuentra de forma minoritaria en la disolución y puede haber varios solutos.

Clasificación: Las disoluciones se pueden clasificar según el estado de los disolventes y solutos. Son del tipo: sólido-sólido, líquido-sólido, líquido-líquido etc (existen combinaciones entre todos los estados). Según el tamaño de la partícula se las puede clasificar como: groseras (turbias con solutos visibles), coloidales (claras, partículas solo visibles con ultramicroscopios) y verdaderas (claras, partículas invisibles).

Concentración:La concentración se puede expresar tanto de forma cualitativa como cuantitativa. Las cualitativas atienden a una proporción entre la cantidad de soluto y del disolvente y las cuantitativas dicen la cantidad exacta de disolvente y de soluto.

-Cualitativa: se pueden clasificar de dos maneras; comparándose la cantidad de soluto y de disolvente (concentradas y diluidas) , y refiriéndose a la cantidad de soluto que contiene con la máxima cantidad que puede contener ese disolvente (insaturadas, saturadas y sobresaturadas).

-Cuantitativa: estas se clasifican según las unidades que se usan para medir la concertación. Existen: % en peso/volumen, % en peso/peso, partes por millón (p.p.m. mg/litro), molaridad (nº moles/litros de dis.), molalidad (nº moles/kg de disolvente), normalidad (nº equivalentes/litros de dis.), fracción molar (nº moles soluto/nº moles de dis.), molón (nº moles soluto/kg dis.).

*Aunque la forma reina es la molaridad, se debería usar la molalidad o el molón. La molalidad y el molón usan para medir la masa siendo está algo que no varía con el calor, por el contrario que le volumen. Estas dos maneras no se usan por el problema que supone medir la masa de los líquidos.

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Diluciones: consiste en la preparación de una disolución de menor concentración partiendo de una disolución madre de mayor concentración.

Las diluciones son una buena herramienta cuando quieres obtener disoluciones de concentraciones muy pequeñas. Por ejemplo: cuando quieres pasar de una disolución 0,1M a una disolución 0,001M. Para ello se harán varias diluciones pasando de una disolución 0,1M a una 0,01M, y con la disolución 0,01M a una 0,001M, y así obtendremos la disolución que queremos.

Para este procedimiento se usa una fórmula:

Vm X Cm = Vh X Ch

En esta fórmula la “m” se refiere a la disolución madre y la “h” a la hija. La “V” significa volumen y la “C” concentración.

Hay que tener en cuenta que en las diluciones para tener mayor exactitud hay que hacerlas paso a paso, es decir, no podemos pasar de una disolución 0,1M a una 0,001M por que así arrastraremos un error mucho mayor.

Fundamento teórico aplicado:

Lista de material:

-Matraz aforado _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 100ml-Pipeta pasteur-Vaso de p.p. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 50ml-Embudo de vidrio-Vidrio de reloj-Pipeta graduada _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 10ml-Espátula-Balanza analítica _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 0,0001g- Papel de filtro-Frasco lavador

a) Preparar un disolución de 3000p.p.m. de NaCl de 100ml

Pasos:

1) Pesamos la cantidad requerida de soluto.2) Echar agua en el vaso de p.p.(unos 50ml) y vertemos el soluto en el vaso de p.p. Removemos hasta su completa disolución3) Vertemos el contenido del vaso de p.p. en el matraz aforado y enrasamos.4) Etiquetamos. Ponemos: producto, concentración, fecha y personas que lo hicieron.5) Antes de verter la disolución en el frasco limpiamos bien con H20 destilada o acetona y homogeneizamos.

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Productos:

-NaCl: cristales blancos, inodoro, pH X6 (50 g/l), punto de ebullición: 1413°C, punto de fusión: 804°C, densidad (20/4): 2,17, solubilidad: 360 g/l en agua a 20°C. El NaCl es un producto declarado Sustancia no peligrosa según Reglamento (CE) 1907/2006. En caso de que cayese en los ojos lavar con abundante agua.-H20 desionizada: líquido transparente e incoloro, inodoro, punto de ebullición: 100°C,punto de fusión: 0°C, presión de vapor: (20°C) 23 hPa, densidad (20/4): 1,00, solubilidad: Soluble en etanol. Sustancia no peligrosa según Reglamento (CE) 1907/2006

Cálculos:

3000pp NaCl x (1mg/l)/1ppm x 1g/1000mg x 0,1 L = 0,3g NaCl

Resultados:

Peso real = 0,3027gConcentración real = 0,3027g/100ml x 1000mg/1g x 1000ml/1L = 3027 ppm NaCl

b) Preparar una disolución 0,2M de CuSO4 de 100ml

Pasos:

Léase apartado a)

Reactivos:

-CuSO4 sólido azul, inodoro, pH X4 (50g/l), punto de fusión: >110°C, densidad (20/4): 2,284, solubilidad: 330 g/l en agua a 20°C.

Indicaciones de peligro: Nocivo     Peligroso para medio ambiente    Frases R: 22-36/38-50/53 Nocivo por ingestión. Irrita los ojos y la piel. Muy tóxico para los organismos acuáticos, puede provocar a largo plazo efectos negativos en el medio ambiente acuático.Frases S: 22-60-61 No respirar el polvo. Elimínense el producto y su recipiente como residuos peligrosos. Evítese su liberación al medio ambiente. Recábense instrucciones específicas de la ficha de datos de seguridad.

-H2O desionizada (léase apartado a))

Cálculos:

M = n/V ; M = (m/Mn)/V ; m= M x V x Mm = 3,1908g CuSO4

Resultados:

Peso real = 3,1908g CuSO4

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-Cometimos un error al realizar los cálculos. Mientras realizábamos los cálculos se nos olvidó tener en cuenta que le CuSO4 estaba penta hidratado, por lo que el peso molecular de la molécula aumenta en 90g/mol. Al cometer este error la concentración cambia bastante.

3,1908g CuSO4x5H2O x 159.5g CuSO4/249.5g CuSO4x5H2O = 2.0398g CuSO4

2,0398g CuSO4 x 1mol CuSO4/159,5g CuSO4 = 0,0127 moles CuSO4

M = n/V(litros) = 0,0127/0,1 = 0,127M

c) Preparar una disolución 0,15M HNO3 de 100ml (65% d = 1,395g/ml)

Pasos:

Léase apartado a)En esta disolución usaremos la vitrina de gases por la toxicidad de los gases del HNO3

Reactivos:

-HNO3: líquido transparente e incoloro, olor característico, punto de ebullición: 121°C, punto de fusión: -47°C, densidad (20/4): 1,395, solubilidad: Soluble en agua.Indicaciones de peligro: Corrosivo    Frases R: 35 Provoca quemaduras graves.Frases S: 23c-26-36-45 No respirar los vapores. En caso de contacto con los ojos, lávense inmediata y abundantemente con agua y acúdase a un médico. Debe usarse indumentaria protectora adecuada. En caso de accidente o malestar, acuda inmediatamente al médico (si es posible, muéstrele la etiqueta).-H2O desionizada (léase apartado a))

Cálculos:

n = M x V = 0,15 x 0,1 = 0,015moles HNO3

0,015moles HNO3 x 63g HNO3/1mol HNO3 x 100/65 x 1ml/1,395g = 1,021ml

Resultados:

Como medir 1,021 ml resulta imposible para el ojo humano usando una pipeta graduada, decidimos medir 1ml que se puede medir y el resultado no será muy dispar en comparación con el teórico.

M real = 1ml HNO3 x 0,15/1,021ml = 0,146M

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d) Preparar una disolución de etanol con una fracción molar de 0,1

Pasos:

Léase apartado a)

Productos:

-Etanol puro: líquido transparente e incoloro, olor característico.

Punto de ebullición: 78,5°CPunto de fusión: -114,1°CPunto de inflamación: 13°CTemperatura de auto ignición: 425°CLímites de explosión (inferior/superior): 3,5 / 15 vol %Presión de vapor: (20°C) 59 mbarDensidad (20/4): 0,79Solubilidad: Miscible con agua

-H2O desionizada (Léase apartado a))

Cálculos:

La fracción molar nos indica que por cada mol de disolución hay 0,1 moles de etanol y 0,9 moles de H2O. Por lo que si calculamos lo que ocupa una disolución de esas características y aplicamos un factor de conversión obtendremos el numero de moles de etanol en la disolución de 100 ml.

0,1mol etanol x 46g/1mol etanol x 1ml/0,79g = 5,822ml

0,9mol H2O x 18g/1mol H2O x 1ml/1g = 16,2ml

Vt = 22,022ml de disolución

100ml dis x 5,822 ml etanol/22,022ml dis = 26,44ml etanol

Resultados:

Práctica no realizada

d) Preparar una disolución 0,01M de 100ml

Pasos:

Léase apartado a)

Productos:

Léase apartado b)

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Cálculos:

m = M x V x Mm = 0,1595 g CuSO4

0,1595 g CuSO4 x 249,5g CuSO4 x 5h20/159,5g CuSO4 = 0,2495g CuSO4 x 5H2O

Resultados:

Peso real = 0,2551g CuSO4 x 5H2O

n = (0,2551 x 159,5/249,5)/159,5 = 1,02 x 10^-3 moles de CuSO4

M = n/V = 0,0102M

f) Preparar una disolución 0,0001M de CuSO4 de 100 ml

Para evitar posibles errores que se dan al pesar cantidades tan sumamente pequeñas, usaremos las diluciones. Partiremos de una disolución madre que será la del apartado f).

Pasos:

1) Extraeremos la cantidad requerida de la disolución madre con una pipeta graduada.2) Vertemos en un matraz aforado, enrasamos.

Repetiremos estos pasos tantas veces como sea necesario, pues, haremos una escala que será:

0,0102M (dm) ---------- 0,001M (d1) ---------- 0,0001M (d2)

Al seguir está escala nos evitaremos de errores que se darían al saltarnos pasos ya que las cantidades a medir serán muy sencillas y fáciles de medir.

Productos:

Léase apartado b)

Cálculos/Resultados:

d2) V1 x C1 = V2 x C2 ; V1 = V2 x C2/C1 = 9,8 ml

Volumen real = 10 mlM real = V1 x C1/V2 = 1,02 x 10^-3

d3) V1 x C1 = V2 x C2 ; V1 = V2 x C2/C1 = 9,8 ml

Volumen real = 10 mlM real = V1 x C1/V2 = 1,02 x 10^-4

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Conclusiones:

Con esta práctica he logrado adquirir una pequeña familiarización con las disoluciones y sus formas de preparación. También he aprendido que debo informarme antes de realizar cualquier práctica, para que no vuelva a ocurrir el incidente con el sulfato de cobre; en caso de estar trabajando con algún producto valioso tendría un gran problema ya que tendría que evaporar el agua y volver a disolver.

Lo que yo saco en claro es que en el laboratorio este trabajo no ha sido difícil, lo que pasa es que no puedes jugar dado que estás trabajando con productos peligrosos y puedes herir a alguien.

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Práctica nº2: Ensayos de solubilidad

Objetivos:

-Adivinar la miscibilidad de algunos solutos en diferentes disolventes.-Ampliar nuestro conocimiento sobre lso diferentes compuestos y la dinámica de un laboratorio.

Fundamento teórico general:

Cuando una sustancia se disuelve en otra, las partículas del soluto se distribuyen a través del disolvente. Esto significa que las partículas del soluto pasan a ocupar lugares que antes eran ocupados por las moléculas del disolvente.

Se dice que una solución está saturada, a una determinada temperatura, cuando existe un equilibrio entre el soluto no disuelto y el soluto presente en la solución.

En una solución insaturada no existe un equilibrio debido a que la cantidad de soluto disuelto es menor que la necesaria para alcanzar la saturación.En un líquido, las moléculas se encuentran muy cercanas unas a otras e interaccionan fuertemente entre sí. La mayor o menor facilidad con la que un soluto se disuelve depende de:

• Las fuerzas relativas de atracción entre las moléculas del disolvente.• Las fuerzas relativas de atracción entre las moléculas del soluto.• La fuerza de las interacciones soluto-disolvente.

Cuando un sólido se disuelve en un líquido hay difusión del sólido, las moléculas de éste quedan rodeadas y hasta cierto punto unidas a las moléculas del solvente.

La solubilidad se define como la máxima cantidad de soluto que se disuelve en una cantidad dada de solvente, a temperatura constante, formando un sistema estable y en equilibrio. Su valor numérico corresponde a la concentración de la solución saturada y se calcula como:

S = ( msto / mste )  x 100                                               

Aquellas sustancias que exhiben fuerzas de atracción intermoleculares muy similares, son solubles entre sí. Este hecho se resume en la conocida frase: lo semejante disuelve lo semejante.

Polaridad en la solubilidad:

En la solubilidad, el carácter polar o apolar de la sustancia influye mucho, ya que, debido a estos la sustancia será más o menos soluble; por ejemplo, los compuestos con más de un grupo funcional presentan gran polaridad por lo que no son solubles en éter etílico.

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Entonces para que sea soluble en éter etílico ha de tener escasa polaridad, es decir no ha de tener más de un grupo polar el compuesto. Los compuestos con menor solubilidad son los que presentan menor reactividad como son: las parafinas, compuestos aromáticos y los derivados halogenados.

El término solubilidad se utiliza tanto para designar al fenómeno cualitativo del proceso de disolución como para expresar cuantitativamente la concentración de las soluciones. La solubilidad de una sustancia depende de la naturaleza del disolvente y del soluto, así como de la temperatura y la presión del sistema, es decir, de la tendencia del sistema a alcanzar el valor máximo de entropía. Al proceso de interacción entre las moléculas del disolvente y las partículas del soluto para formar agregados se le llama solvatación y si el solvente es agua, hidratación.

Temperatura y presión en la solubilidad

Por lo general la solubilidad varía con la temperatura. En la mayoría de las sustancias, un incremento de la temperatura causa un aumento de la solubilidad. Por eso el azúcar se disuelve mejor en café caliente, y la leche debe de estar en el punto de ebullición.

Los cambios de presión no modifican la solubilidad de un sólido en un líquido. Si un sólido es insoluble agua, no se disolverá aunque se aumente bruscamente la presión ejercida sobre él.

La solubilidad de los gases disueltos en líquidos es diferente de la que poseen los sólidos. La solubilidad de un gas en agua aumenta con la presión del gas sobre el disolvente, si la presión disminuye, la solubilidad disminuye también. Se dice que la solubilidad de los gases es directamente proporcional a la presión.

Cuando se destapa una botella de refresco, la presión sobre la superficie del líquido se reduce y cierta cantidad de burbujas de dióxido de carbono suben a la superficie. La disminución de la presión permite que el CO2 salga de la disolución.

En relación con la temperatura, los gases disueltos en líquidos se comportan de forma inversa a como lo hacen los sólidos. La solubilidad de un gas en agua decrece a medida que aumenta la temperatura; esto significa que la solubilidad y la temperatura son inversamente proporcionales.

Los gases disueltos en agua potable (oxigeno, cloro y nitrógeno) son las pequeñas burbujas que aparecen cuando él liquido se calienta y aún no llega al punto de ebullición. Cuando el agua hierve queda totalmente desgasificada, por lo cual su sabor es distinto del que posee el agua sin hervir, por ello se recomienda airear esta agua antes de beberla.

Fundamento teórico aplicado:

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Materiales:

-Gradilla-Tubos de ensayo-Espátula-Pipeta pasteur-Vidrios de reloj

Productos:

-H2O desionizadaLéase práctica 1 apartado a)-Etanol Léase práctica 1 apartado d)-Tolueno: líquido transparente e incoloro, olor característico.Punto de ebullición: 110,62°CPunto de fusión : -95°CPunto de inflamación : 4°CTemperatura de auto ignición : 535°CLímites de explosión (inferior/superior): 1,2/7 vol. %Presión de vapor: 29 hPa (20°C)Densidad (20/4): 0,865Solubilidad: 0,5 g/l en agua a 20°CIndicaciones de peligro: Fácilmente inflamable     Nocivo    Frases R: 11-38-48/20-63-65-67 Fácilmente inflamable. Irrita la piel. Nocivo: riesgo de efectos graves para la salud en caso de exposición prolongada por inhalación. Posible riesgo durante el embarazo de efectos adversos para el feto. Nocivo: si se ingiere puede causar daño pulmonar. La inhalación de vapores puede provocar somnolencia y vértigo.Frases S: 36/37-62 Debe usarse indumentaria y guantes de protección adecuados. En caso de ingestión no provocar el vómito: acuda inmediatamente al médico y muéstrele la etiqueta o el envase.

-Hexano: Líquido transparente e incoloro, olor característico

Punto de ebullición: 69°CPunto de fusión : -95°CPunto de inflamación : -22°CTemperatura de auto ignición : 240°CLímites de explosión (inferior/superior): 1,1 / 7,4 vol.%Presión de vapor: 160 hPa (20°C)Densidad (20/4): 0,66Solubilidad: Insoluble en agua

Indicaciones de peligro: Fácilmente inflamable     Nocivo     Peligroso para medio ambiente    Frases R: 11-38-48/20-62-65-67-51/53 Fácilmente inflamable. Irrita la piel. Nocivo: riesgo de efectos graves para la salud en caso de exposición prolongada por inhalación. Posible riesgo de perjudicar la fertilidad. Nocivo: si se ingiere puede causar daño pulmonar. La inhalación de vapores puede provocar somnolencia y vértigo. Tóxico para los organismos acuáticos, puede provocar a largo plazo efectos negativos en el medio ambiente acuático.

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Frases S: 9-16-29-33-36/37-61-62 Consérvese el recipiente en lugar bien ventilado. Conservar alejado de toda llama o fuente de chispas - No fumar. No tirar los residuos por el desagüe. Evítese la acumulación de cargas electroestáticas. Debe usarse indumentaria y guantes de protección adecuados. Evítese su liberación al medio ambiente. Recábense instrucciones específicas de la ficha de datos de seguridad. En caso de ingestión no provocar el vómito: acuda inmediatamente al médico y muéstrele la etiqueta o el envase.

-NaCl: léase práctica 1 apartado a)-CuSO4: léase práctica 1 apartado b)-Sacarosa: cristales blancos, inodoro.

pH X7Punto de fusión : 186°CSolubilidad: 1970 g/l en agua a 15°C.

-Almidón: Sólido blanco, inodoro.

pH 6,0-7,5(2%)Solubilidad: Poco soluble en agua fría. Soluble en agua caliente.

-Aceite

Pasos:

1) Cogeremos 20 tubos de ensayo. Numeraremos según disolventes ( agua 1, etanol 2, tolueno 3y hexano 4) y los solutos con letras ( NaCl a, CuSO4 b, sacarosa c, almidón d y aceite e).

2) Echamos aproximadamente 3 ml de cada disolvente en 5 tubos diferentes. En cada tubo iremos echando un soluto diferente. Anotaremos resultados.

3) con los resultados que sean negativos aplicaremos calor y energía cinética para comprobar si se disuelven.

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Resultados:

Agua:

Solutos NaCl (1a) CuSO4 (1b) Sacarosa(1c) Almidón(1d) Aceite (1e)Resultados

Disueltos en H2O

Se disuelve. La disolución es homogénea la disolución no cambia de color ni de olor.

Se disuelve. La disolución es homogénea. Se produce un cambio de color, la disolución torna color azul.

Se disuelve. La disolución es homogénea la disolución no cambia de color ni de olor.

Se disuelve completamente al aplicarle calor. Cambia de color tornándose a color sepia.

No se disuelve. Se forman dos capas, estando el aceite por encima su densidad es menor que la del H2O

Etanol:

Solutos NaCl (2a) CuSO4 (2b) Sacarosa(2c) Almidón(2d) Aceite (2e)Resultados

Disueltos en etanol

No se disuelve. La sal se queda depositada en el fondo no se disuelve con calor ni con un movimiento fuerte.

No se disuelve. La sal se queda depositada en el fondo no se disuelve con calor ni con un movimiento fuerte.

No se disuelve. El azúcar se queda depositada en el fondo no se disuelve con calor ni con un movimiento fuerte.

No se disuelve. No se disuelve ni con calor ni con fuerte movimiento, aunque con este último se queda suspendido.

No se disuelve. Se forman dos capas en las que el etanol se queda por encima por tener una densidad mas baja.

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Tolueno:

Solutos NaCl (2a) CuSO4 (2b) Sacarosa(2c) Almidón(2d) Aceite (2e)Resultados

Disueltos en tolueno

No se disuelve. No se disuelve al suministrarle calor ni con un fuerte movimiento.

No se disuelve. No se disuelve al suministrarle calor ni con un fuerte movimiento.

No se disuelve. No se disuelve al suministrarle calor ni con un fuerte movimiento.

No se disuelve. No se disuelve al suministrarle calor ni con un fuerte movimiento.

Se disuelve. SE queda una disolución homogénea en la que no se distinguen ninguno de los dos componentes.

Hexano:

Solutos NaCl (2a) CuSO4 (2b) Sacarosa(2c) Almidón(2d) Aceite (2e)Resultados

Disueltos en hexano

No se disuelve. No se disuelve al suministrarle calor ni con un fuerte movimiento.

No se disuelve. No se disuelve al suministrarle calor ni con un fuerte movimiento.

No se disuelve. No se disuelve al suministrarle calor ni con un fuerte movimiento.

No se disuelve. No se disuelve al suministrarle calor ni con un fuerte movimiento.

Se disuelve. SE queda una disolución homogénea en la que no se distinguen ninguno de los dos componentes.

Conclusiones:

Al observar los resultados compruebo cuales son disolventes polares y cuales no. El agua “disolvente universal” es un disolvente polar, pues disuelve perfectamente todos los compuestos polares como son: la sal, el sulfato de cobre, la sacarosa y el almidón (aunque con este último necesitó calor para terminar de disolverlo). El etanol no sabría como clasificarlo pues no es capaz de disolver solutos polares, pero tampoco los no polares; con el alcohol todos los solutos se quedan depositados en el fondo y el aceite queda hecho una capa debajo de él, he aquí mi pregunta de ¿Qué es el etanol polar o no polar? El hexano y el tolueno no son capaces de disolver ninguna sal ni ningún azúcar pero tienen gran capacidad para lo no-polar, el aceite según caía se disolvía no necesitabas agitarlo ni calentarlo.

Tras este experimento deduzco que dependiendo de tu intención deberás usar un disolvente u otro ya no solo para disolver solutos, sino también para conservar compuestos. Si quieres conservar alguna sal para que no entre en contacto con al humedad sería tan sencillo como meterla en algún disolvente orgánico, o si quieres conservar alguna grasa fresca (como la mantequilla en un picnic) es tan fácil como meterla en agua.

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Práctica nº3: Determinación cuantitativa de la solubilidad del NaCl

Objetivo:

- Cantidad de NaCl que puede disolverse en 100ml de H2O.

Fundamento teórico general: léase práctica nº2

Materiales:

-Balanza analítica _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _0,0001g-Espátula-Vidrio de reloj-M. Erlenmeyer _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 200ml-Varilla-Placa agitadora-Pipeta aforada _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _100ml

Reactivos:

-NaCl Léase práctica 1 apartado a)-H2O Léase práctica 1 apartado a)

Pasos:

1) Pesamos 50g de NaCl en la balanza, con el vidrio de reloj previamente pesado y apuntado su peso.2) Vertemos 100ml en el erlenmeyer con la pipeta aforada.3) Ahora poco a poco iremos echando NaCl en el erlenmeyer y agitando, iremos tomando medidas del NaCl vertido cuando sospechemos que la disolución puede estar saturada.

Resultados:

Peso pesa sustancias = 2,3090gPeso real del NaCl = 50,0088g

Realizo la primera pesada sospechando que puede estar saturada.P1 = 38,4980g NaCl + pesa sustanciasP NaCl = 36,1890 g NaClNaCl vertido = 13.8198g NaCl

Aparecen unas impurezas en el fondo, comprobé que son impurezas cuando al añadir más NaCl no aumentaron los posos del fondo, sino que eran las mismas.

Realizo la segunda pesada sospechando que puede estar saturada la disolución:P2 = 26.6622g NaCl + pesa sustanciasP NaCl = 24,2532g

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NaCl vertido = 25,7556g

Se empieza a formar una espuma que contiene granos de NaCl, esto puede suponer un error a la hora de realizar los cálculos en el experimento.

Realizó una tercera pesada porque la disolución aumenta mucho de volumen y porque se observa un cambio en el color, se torna blanca.P3 = 20,4930g NaCl + pesa sustanciasNaCl = 18,1840gNaCl vertido = 31,8248g

Realicé una cuarta pesada al comprobar que hay en el fondo del matraz nuevos posos que no se disolvían.P4 = 16,1250g NaCl + pesa sustanciasNaCl = 13,8160gNaCl vertido = 36,1928g

La disolución está finalmente saturada.

Conclusión:

Tras esta práctica compruebo la gran solubilidad que tiene la sal en el agua. Gracias a esto aprendo lo que es una disolución saturada, ya no es toda la química teórica, ahora ya veo las cosas como son en la realidad.

Con este método de estudio que alterna la teoría con la práctica se me despierta un gran interés que no estaba presente anteriormente con al química teórica.

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Práctica nº4: equilibrio químico

Objetivo:

- Estudiar el comportamiento de un equilibrio químico red-ox.

Fundamento teórico general:

Un equilibrio químico es: es un proceso químico en el que las actividades químicas o las concentraciones de los reactivos y los productos no tienen ningún cambio neto en el tiempo. Normalmente, este sería el estado que se produce cuando el proceso químico evoluciona hacia adelante en la misma proporción que su reacción inversa. La velocidad de reacción de las reacciones directa e inversa por lo general no son cero, pero, si ambas son iguales, no hay cambios netos en cualquiera de las concentraciones de los reactivos o productos. Este proceso se denomina equilibrio dinámico.

Ley de acción de masas: es una relación que establece que los valores de la expresión de la Ke son constante par una reacción en particular a una temperatura dada, siempre que se haya sustituido las concentraciones en equilibrio. Esta ley fue establecida por: Gouldberg Waage.Cuando la Ke es baja significa el equilibrio está desplazado hacia la izquierda, y si esta alta significa que está desplazado a la derecha.

Ley de Le Chatelier y Brawn: En 1885-6 Le Chateilier y Brawn enunciaron una ley que permite predecir cualitativamente la influencia de los factores externos sobre el equilibrio.

Esa ley dice así: “Siempre que se modifiquen las condiciones de un sistema en equilibrio se produce un desplazamiento del mismo en el sentido que restablezca las condiciones iniciales”.

Influencia de la presión: sol ose puede apreciar si alguno de los elementos que interviene es un gas. Si la presión disminuye el equilibrio se desplazará hacia el lado que haya más moles gaseosos, y si aumenta será al contrario.

Influencia del volumen: Si aumento el volumen disminuye la presión por lo que el equilibrio aumenta hacia donde haya más moles gaseosos y si se disminuye aumenta la presión por lo que le equilibrio se desvía hacia donde haya menos moles gaseosos.

Influencia de la concentración: cualquier variación de concentración supondrá una variación en la del os demás componentes del equilibrio.

-Efecto del ión común: cuando a la disolución de un electrolito débil añadimos un electrolito fuerte que comparte un ión con el otro equilibrio, el electrolito débil verá su equilibrio desplazado hacia la izquierda.

Influencia de la temperatura: la temperatura actuará de diferente manera según si la reacción es exotérmica o endotérmica.-En una reacción endotérmica si se aumenta la temperatura el equilibrio se verá desplazado hacia la derecha, y si se disminuye hacia la izquierda.

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-En un reacción exotérmica: si se disminuye la temperatura el equilibrio se desplazará hacia la derecha y si se aumenta hacia la izquierda.

Reacciones redox

Las reacciones de reducción-oxidación son las reacciones de transferencia de electrones. Esta transferencia se produce entre un conjunto de elementos químicos, uno oxidante y uno reductor (una forma reducida y una forma oxidada respectivamente).

Para que exista una reacción redox, en el sistema debe haber un elemento que ceda electrones y otro que los acepte. El agente reductor es aquel elemento químico que suministra electrones. El agente oxidante es el elemento químico que tiende a captar esos electrones.

Principio de neutralidad

Dentro de una reacción global redox, se da una serie de reacciones particulares a las cuales se les llama semirreacciones o reacciones parciales.

2 Na+ + 2 Cl− → 2 Na + Cl2

o más comúnmente:

2 NaCl → 2 Na + Cl2

La tendencia a reducir u oxidar a otros elementos químicos se cuantifica por el potencial de reducción, también llamado potencial redox.

Una titulación redox es una en la que un indicador químico indica el cambio en el porcentaje de la reacción redox mediante el viraje de color entre el oxidante y el reductor.

Según en el medio donde se den las reacciones pueden ser de medio ácido, o de medio básico.

En el medio básico se usan OH ˉ y H2O para equilibrar la reacción.

En le medio ácido se usan H+ y H2O para equilibrar la reacción.

Fundamento teórico aplicado:

En esta práctica nosotros jugaremos con al influencia que tiene en la reacción redox aumentar la concentración de algún componente, en este caso será del oxígeno. Al aumentar la concentración de uno de los reactivos como será el oxígeno, haremos que el equilibrio se desplace hacia el lado de los productos. Al desplazar el equilibrio nosotros lo percibiremos con un indicador redox como es el azul de metileno que cuando está azul toma un color azul muy fuerte y cuando no se vuelve incoloro.

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Material:

-Vaso de p.p. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 250 ml-Matraz erlenmeyer _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 250ml-Espátula

Reactivos:

-Glucosa: cristales blancos, inodoro.

pH 6-7Punto de fusión : X146°CSolubilidad: 900 g/l en agua a 20°C

-NaOh: Sólido blanco, inodoro.

pH 14 (50g/l)Punto de ebullición :1390°CPunto de fusión : 318°CDensidad (20/4): 2,13Solubilidad: 1090 g/l en agua a 20°C

Indicaciones de peligro: Corrosivo    Frases R: 35 Provoca quemaduras graves.Frases S: 26-37/39-45 En caso de contacto con los ojos, lávense inmediata y abundantemente con agua y acúdase a un médico. Deben usarse guantes adecuados y protección para los ojos-la cara. En caso de accidente o malestar, acuda inmediatamente al médico (si es posible, muéstrele la etiqueta).

-Azul de metileno: Sólido verde, inodoro.

pH X3Punto de fusión : X180°C (dSolubilidad: 40 g/l en agua a 20°C

Indicaciones de peligro: Nocivo    Frases R: 22 Nocivo por ingestión.

-Etanol: léase práctica 1 apartado d)-H2O desionizada: léase práctica 1 apartado a)

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Procedimiento:

1) Preparar una disolución 0,5% de azul de metileno etanol.2) Pesar 8g de NaOH y disolverlos en 300ml de H2O. Añadir 10g de glucosa.3) Añadir 5ml de azul de metileno.4) Agitar vigorosamente y observar.

Resultados:

Al agitar con mucha energía la disolución cambia a un color intenso. Esto es debido a que le azul de metileno en su forma reducida es incoloro, pero en su forma oxidada tiene un color azul intenso. Al mover vigorosamente la disolución aumentamos bruscamente la presencia de oxígeno, por lo que el azul de metileno se oxida. Cuando dejamos reposar a la disolución reposar rápidamente recupera su color incoloro, l oque quiere decir que en le equilibrio ha disminuido la cantidad de azul de metileno oxidado. La disolución baja tanto su cantidad de azul de metileno oxidado por la gran facilidad que tiene la glucosa para oxidarse; la glucosa hace que le azul de metileno se reduzca y así se oxida ella por lo que la disolución se vuelve completamente incolora.

Conclusión:

Como citaba en conclusión de la anterior práctica, no es lo mismo aprender solo teoría sin ver como sucede realmente. Las reacciones redox siempre las habíamos dado como algo puramente teórico, nunca habíamos visto ninguna, al ver esta reacción con el azul de metileno tengo mucho más claro lo que es una reacción redox y lo que ella misma conlleva.

En esta práctica me hubiera gustado más poder haber experimentado aumentando la presión temperatura etc, es decir, me gustaría haber comprobado la ley de Le Chatelier a fondo. Me hubiera gustado meter el erlenmeyer a calentar con tapa, sin tapa, enfriarlo, aumentar la presión etc.

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Práctica nº5: Análisis cualitativo

*Soy daltónico, esto puede provocar que mis resultados sean erróneos y más extraños de lo normal.

Objetivos:

-Identificar los diferentes cationes.

Fundamento teórico general:

El análisis Cualitativo tiene por objeto la identificación y combinación aproximada de los constituyentes de una muestra dada. La muestra en cuestión puede ser un puro elemento o una sustancia químicamente pura o cualquier mezcla posible

Para realizar este análisis se tomaron once tubos de ensayo en los cuales se reaccionaron los cationes con algunos reactivos de un determinado grupo. Colocando en cada uno de los tubos de ensayo cada uno de los cationes seguido de los reactivos, se confirma la presencia de los cationes en cada sustancia por la textura y color de cada uno.

En la segunda experiencia se tomaron algunas sales y se llevo una pequeña muestra con una escobilla a la llama del Mechero Bunsen. Agregando cada una se observo el cambio del color de la llama para determinar la presencia de los cationes en cada sal.

Un análisis químico es un conjunto de técnicas y procedimientos empleados para identificar y cuantificar la composición química de una sustancia. En un análisis cualitativo se pretende identificar las sustancias de una muestra. En el análisis cuantitativo lo que se busca es determinar la cantidad o concentración en que se encuentra una sustancia específica en una muestra. Por ejemplo, averiguar si una muestra de sal contiene el elemento yodo sería un análisis cualitativo, y medir el porcentaje en masa de yodo de esa muestra constituiría un análisis cuantitativo.

En este experimento se utilizará el análisis cualitativo para identificar algunos cationes en muestras conocidas y desconocidas. Dicho experimento se dividirá en dos partes con el objetivo de una buena organización al momento de obtener los resultados correctos y esperados; en la cual en la primera parte se identificarán algunos cationes en soluciones acuosas. Se colocan dichas soluciones en diferentes tubos de ensayo con el propósito de confirmar la presencia de dichos cationes en cada tubo de ensayo predeterminado, y así, obtener resultados concisos enfocándonos en el aspecto, contextura y color que desarrollan dichas soluciones mezcladas con los cationes.

Un análisis cualitativo de cationes se basa más que todo en separar en grupos a los cationes existentes en una muestra líquida (mediante la adición de determinados reactivos denominados de grupo) y, posteriormente, identificar los cationes de cada grupo con la ayuda de reactivos específicos.

En el ensayo a la llama se somete una muestra a la acción del calor y se observa principalmente los diferentes colores obtenidos, que dependen de los iones presentes en ella. Los átomos expuestos a la llama absorben energía, causando que los electrones dentro del átomo se muevan de un estado de menor energía a uno de mayor energía. Cuando estos electrones retornan al estado de menor energía, emiten energía en forma

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de ondas electromagnéticas (luz). Parte de estas emisiones pueden caer en la zona visible del espectro electromagnético. El ensayo a la llama puede confirmar la presencia de átomos específicos en una muestra. Estos ensayos son sencillos, rápidos y no requieren materiales de laboratorio sofisticados.

Fundamento teórico aplicado

Nosotros realizaremos un estudio de los cationes en seco. Para ello introduciremos la sal en la parte reductora de la llama usando una varilla de platino si es posible, o en su defecto un asa de siembra (el asa debe haber sido previamente sumergido en una disolución de HCl 1:5).

Según el color que adquieran al someterlos a la llama deduciremos el catión que haya en la sal según el color al que torne la llama.

Azul pálido: As Sb

Verde amarillento: Ba

Rojo anaranjado: Ca

Azul bordeado de verde: Cu

Rojo carmín: Li

Azul verdoso: Pb

Amarillo intenso: Na

Hay que tener en cuenta que le asa de siembra no es de platino, por lo que, debemos discriminar el color que darán los cationes que tenga el asa.

Material:

-Mechero bunshen

-Asa de siembra

-Material habitual de laboratorio

Reactivos:

-HCl: Aspecto: líquido transparente e incoloro, olor característico.

Punto de ebullición :85°CPunto de fusión : -26°CPresión de vapor: (20°C) 20 hPaDensidad (20/4): 1,18Solubilidad: Miscible con agua

Indicaciones de peligro: Corrosivo    Frases R: 34-37 Provoca quemaduras. Irrita las vías respiratorias.Frases S: 26-45 En caso de contacto con los ojos, lávense inmediata y abundantemente

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con agua y acúdase a un médico. En caso de accidente o malestar, acuda inmediatamente al médico (si es posible, muéstrele la etiqueta).

-NaCl Léase práctica 1 apartado a)

-MgO: sólido blanco, inodoro.

pH X10Punto de ebullición :3600°CPunto de fusión : 2800°CDensidad (20/4): 3,58Solubilidad: 0,08 g/l en agua a 20°C

-ZnCl2: sólido blanco, inodoro.

pH X5 (100g/l)Punto de ebullición :730°CPunto de fusión : 290°CDensidad (20/4): 2,91Solubilidad: 3680 g/l en agua a 20°C

Indicaciones de peligro: Corrosivo     Peligroso para medio ambiente    Frases R: 22-34-50/53 Nocivo por ingestión. Provoca quemaduras. Muy tóxico para los organismos acuáticos, puede provocar a largo plazo efectos negativos en el medio ambiente acuático.Frases S: 26-36/37/39-45-60-61 En caso de contacto con los ojos, lávense inmediata y abundantemente con agua y acúdase a un médico. Usense indumentaria y guantes adecuados y protección para los ojos-la cara. En caso de accidente o malestar, acuda inmediatamente al médico (si es posible, muéstrele la etiqueta). Elimínense el producto y su recipiente como residuos peligrosos. Evítese su liberación al medio ambiente. Recábense instrucciones específicas de la ficha de datos de seguridad.

-KNO3: sólido blanco, inodoro.

pH 5,5-8,0Punto de ebullición :>400°C (dPunto de fusión : 334°CDensidad (20/4): 2,11

Indicaciones de peligro: Comburente    Frases R: 8 Peligro de fuego en contacto con materias combustibles.Frases S: 16-41 Conservar alejado de toda llama o fuente de chispas - No fumar. En caso de incendio y/o de explosión, no respire los humos.

-CaCl2: sólido blanco, inodoro.

pH X8-10Punto de fusión : 772°CDensidad (20/4): 2,15Solubilidad: 740 g/l en agua a 20°C

Indicaciones de peligro: Irritante    Frases R: 36 Irrita los ojos.Frases S: 22-24 No respirar el polvo. Evítese el contacto con la piel.

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-Acetato de cobalto sólido rojo, inodoro.

pH X7,2(50 g/lDensidad (20/4): 1,70Solubilidad: 380 g/l en agua a 25°C

Indicaciones de peligro: Tóxico     Peligroso para medio ambiente    Frases R: 49-60-42/43-68-50/53 Puede causar cáncer por inhalación. Puede perjudicar la fertilidad. Posibilidad de sensibilización por inhalación y en contacto con la piel. Posibilidad de efectos irreversibles. Muy tóxico para los organismos acuáticos, puede provocar a largo plazo efectos negativos en el medio ambiente acuático.Frases S: 53-45-60-61 Evítese la exposición-recábense instrucciones especiales antes del uso. En caso de accidente o malestar, acuda inmediatamente al médico (si es posible, muéstrele la etiqueta). Elimínense el producto y su recipiente como residuos peligrosos. Evítese su liberación al medio ambiente. Recábense instrucciones específicas de la ficha de datos de seguridad.

-NiNO3: Sólido verde, inodoro.

pH X5 (50 g/l)Punto de fusión : 56,7°CDensidad (20/4): 2,05Solubilidad: 2380 g/l en agua a 20°C

Indicaciones de peligro: Comburente     Nocivo     Peligroso para medio ambiente    Frases R: 49-61-8-20/22-38-41-42/43-48/23-68-50/5 Puede causar cáncer por inhalación. Riesgo durante el embarazo de efectos adversos para el feto. Peligro de fuego en contacto con materias combustibles. Nocivo por inhalación y por ingestión. Irrita la piel. Riesgo de lesiones oculares graves. Posibilidad de sensibilización por inhalación y en contacto con la piel. Tóxico: riesgo de efectos graves para la salud en caso de exposición prolongada por inhalación. Posibilidad de efectos irreversibles.Frases S: 53-45-60-61 Evítese la exposición-recábense instrucciones especiales antes del uso. En caso de accidente o malestar, acuda inmediatamente al médico (si es posible, muéstrele la etiqueta). Elimínense el producto y su recipiente como residuos peligrosos. Evítese su liberación al medio ambiente. Recábense instrucciones específicas de la ficha de datos de seguridad.

-Co(NO3)2 Sólido rojo,i nodoro.

pH X4 (10%)Punto de fusión : 57°CDensidad (20/4): 1,87Solubilidad: 1330 g/l en agua a 0°C

Indicaciones de peligro: Tóxico     Peligroso para medio ambiente    Frases R: 49-60-42/43-68-50/53 Puede causar cáncer por inhalación. Puede perjudicar la fertilidad. Posibilidad de sensibilización por inhalación y en contacto con la piel. Posibilidad de efectos irreversibles. Muy tóxico para los organismos acuáticos, puede provocar a largo plazo efectos negativos en el medio ambiente acuático.Frases S: 53-45-60-61 Evítese la exposición-recábense instrucciones especiales antes del uso. En caso de accidente o malestar, acuda inmediatamente al médico (si es posible, muéstrele la etiqueta). Elimínense el producto y su recipiente como residuos

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peligrosos. Evítese su liberación al medio ambiente. Recábense instrucciones específicas de la ficha de datos de seguridad.

-CuSO4 Léase práctica 1 apartado b)

-KCl: Sólido blanco, inodoro.

pH X5,5-8,5Punto de ebullición :1420°CPunto de fusión : 778°CDensidad (20/4): 1,98Solubilidad: 340 g/l en agua a 20°C

-FeCl3: Sólido gris, característico.

Punto de fusión : 305°CDensidad (20/4): 2,9Solubilidad: Soluble en agua.

Indicaciones de peligro: Corrosivo    Frases R: 22-34 Nocivo por ingestión. Provoca quemaduras.Frases S: 25-36/37/39-45 Evítese el contacto con los ojos. Usense indumentaria y guantes adecuados y protección para los ojos-la cara. En caso de accidente o malestar, acuda inmediatamente al médico (si es posible, muéstrele la etiqueta).

Pasos:

1) Preparamos la disolución de HCl 1:52) Sumergimos el asa de siembra en la disolución, y cogemos una pequeña porción de la sal.3) Introducimos el asa con la sal en la parte reductora de la llama, observamos el color de la llama. Realizamos la misma operación con cada una de las sales.

Resultados:

-ZnCl2 = llama naranja-NaCl = anaranjado-CoNO3 = rosado-Acetato de cobalto = rosado-KNO3 = rosa-MgO = anaranjado-NiNO3 = anaranjado-CuSO4 = verde azulado-KCl = violeta y leugo verde-CaCl2 = verde azulado-FeCl3 = azul aureola verde

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Conclusión:

Esta práctica resulta muy entretenida, aunque para ello se necesite un ojo muy entrenado. Gracias a esta práctica comprendemos la gran diferencia del os químicos de antes con los de ahora. Un químico antes era alguien mucho más cultivado y entrenado, ahora con los aparatos que tenemos que nos resuelven la gran mayoría de nuestros problemas hemos conseguido que la química sea algo más accesible para todas las personas.

Este experimento lo he hecho sin ayuda alguna, he comprobado los resultados y se que están muy lejos de la realidad. Este tipo de experimentos son un gran problema para mi por mi problema genético ocular.

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Bibliografía:-http://bergidumflavium.iespana.es/UNED/QUIMICA-UNED-PONFERRADA/APUNTES/DISOLUCIONES/DISOLUCIONES1.htm-Apuntes de clase- http://docencia.udea.edu.co/cen/tecnicaslabquimico/02practicas/practica17.htm-http://es.wikipedia.org-http://monografías.com- http://www.panreac.com/new/esp/catalogo/catalogo01.htm#